Korrózióvédelem az olaj- és gázvezetékekben
A különböző országokban különböző energiaforrásokat használnak, mint például üzemanyagok, földgáz, kövületek és olajok.Az olaj és a gáz a termelés és az élet fenntartásának domináns energiaforrása az Egyesült Államokban és világszerte.Csakúgy, mint minden más terméknél, itt is javítani kell az olaj és a gáz hatékony elosztását a kitermelési központokból a különböző felhasználókhoz közvetítőkön keresztül (ha vannak).Ebben az esetben az olaj és a gáz hatékony elosztása a felhasználókhoz biztosítja a biztonságot.Ezenkívül biztosítja az energiagyárak biztonságát, mivel az esetleges szivárgásokat azonnali hatállyal észlelik és megakadályozzák.Ennek eredményeként a környezetszennyezés minimálisra csökken.A különböző energiaforrások egyik területről a másikra szállítást igényelnek, ami azt jelenti, hogy a folyamat során figyelni kell a hatékonyságra és eredményességre.Például a kőolajat a termelési területekről vagy a forrásból az olajfinomítókba, az olajfinomítókból pedig a végső felhasználókhoz kell szállítani.Ezért megfelelő mechanizmust kell kidolgozni az olaj és a gáz szállítására a termelési központokból a finomítókba, illetve a finomítókból a felhasználókhoz.Az olaj- és gázvezeték-technológia az Amerikai Egyesült Államokban az olaj- és gázszállítás fő közlekedési eszköze.A világgazdaság különböző ágazatai fejlődtek, így az energiaszektor sem kivételes.Az ágazatban használt technológia hatalmas növekedést mutat, ami az olaj- és gázvezetékek biztonságának és általános hatékonyságának fokozása körül forog.Ezek a fejlesztések tették a rendszert a leghatékonyabbá az olaj és a gáz különböző helyeken történő szállításában.
Az olaj- és gázvezeték típusai
Mint korábban említettük, az olaj- és gázvezetékek típusa a szállítási területtől és a tranzit anyagtól függ.A gyűjtősorok rövid távolságokra szállítják a termékeket.Leginkább kőolaj és földgáz szállítására használják a termelési területekről a finomítókba.A gyűjtősorok viszonylag rövidek, mivel a finomítatlan olajat és földgázt a termelési központokból a finomítókba szállítják (Kennedy, 1993).A betápláló vezetékek részt vesznek az olaj és a gáz szállításában a finomítókból a tároló létesítményekbe, vagy összekötik a finomított olajat és gázt a nagy távolságú csővezetékekkel (Kennedy, 1993).Ezért ezek a vezetékek viszonylag rövid távolságokat tesznek meg azokhoz képest, amelyek olajat és földgázt osztanak el a felhasználók/piac számára.Az átviteli vezetékek a legösszetettebb csővezetékrendszerek közé tartoznak.A földgázt és az olajat határokon átnyúló elosztó vezetékhálózatból állnak.A távvezetékek felelősek az olaj és a gáz végső felhasználókhoz történő elosztásáért, ezért viszonylag nagy távolságokat tesznek meg.Nevezetesen, a kormány többnyire kezeli a távvezetékeket, mivel ezek osztják el az olajat és a gázt a belső és külső határokon keresztül.Az elosztó vezetékek, ahogy a neve is sugallja, felelősek az olaj és a gáz felhasználókhoz történő elosztásáért.A legtöbb esetben ezek a csővezetékek olyan elosztó társaságok tulajdonában és kezelésében vannak, amelyek olajat és gázt a végső fogyasztóknak értékesítenek.A végső fogyasztók közé tartoznak az energiaformáktól függő vállalkozások, otthonok és iparágak (Miesner & Leffler, 2006).Az elosztó vezetékek a legösszetettebbek, mivel a különböző földrajzi helyeken lévő ügyfelek kiszolgálására összpontosítanak.
Az olaj- és gázvezetékek felhasználása és jelentősége
A csővezetékek jelentőségét nem lehet alábecsülni, figyelembe véve a gáz és az olaj fontos szerepét a gazdaság működésében.Az olaj és a gáz fontos energiaforrás az ipar számára, ami azt jelenti, hogy támogatják a gazdaság működését.A csővezetékek alapvető felhasználása a kőolaj és gáz végső felhasználókhoz történő elosztására vonatkozik.Ez a legkényelmesebb, leghatékonyabb és legbiztonságosabb módja nagy mennyiségű olaj és gáz szállításának a termelési központokból, a finomítókba és a végső fogyasztókhoz (Miesner & Leffler, 2006).A csővezetékek fontossága az olaj- és gázvezetékek elosztásában való felhasználásának egyik tényezője.Kezdetben az olaj- és gázvezetékek biztonságos olaj- és gázszállítási módszernek bizonyultak.Az utcák alatt, épületek és mezők között helyezkednek el, de nem befolyásolják a lakók életminőségét.Ezenkívül széles lefedettségük segít kiterjeszteni az energiához való hozzáférést minden közösség számára, tartózkodási helyüktől függetlenül.Ezért fontosak az energiatermelésben, ami az emberi faj túlélésének fontos szempontja.Energia nélkül az országok nehezen tudnák eltartani polgáraikat az alapvető áruk és szolgáltatások hiánya miatt.Az olaj- és gázvezetékek másik fontossága, hogy elősegítik az ország természeti erőforrásainak teljes körű hasznosítását.A csővezetékek lehetővé teszik a kőolaj és a földgáz szállítását forrásaiktól a finomítókba.Így az ország a könnyű közlekedés miatt vidéken is kihasználhatja a földgáz és olaj elérhetőségét.A vidéki területeken az olajkutatási tevékenységek lehetetlenek lettek volna a vezetékek nélkül.Ebből az következik, hogy a csővezetékek befolyásolják az összes kőolajtermék előállítását a forrásokból kitermelt kőolajból.Az olaj- és gázvezetékek olyan országokat is segítettek, amelyek nem rendelkeznek megfelelő olaj- és gázforrással.A csővezetékek segítségével országról országra lehet olajat és gázt szállítani.Ezért az olajkutak vagy finomítók nélküli országok továbbra is használhatják a kőolajtermékeket, az olajat és a gázt elsődleges energiaforrásként (Miesner és Leffler, 2006).Összetett elosztóvezeték-hálózatból állnak, amelyek segítik a megfelelő természetes energiaforrásokkal nem rendelkező közösségek kiszolgálását.Vitathatatlan, hogy mindennapi életünk nagymértékben függ a vezetékes technológia meglététől.Az utca túloldalán elérhető benzin, főzőgáz, sugárhajtómű-üzemanyag és ipari motorok a csővezeték-technológiába történő beruházás eredménye.Az Egyesült Államokban és más országokban található csővezetékek széles hálózata jelzi a csővezetékek fontosságát az élet és a gazdasági tevékenységek támogatásában.Miesner és Leffler (2006) szerint az olaj és a gáz a nemzetek ipari termelékenységének leglényegesebb elemei, ami azt jelenti, hogy ez a versenyrend új formája.Az energiaformákhoz megfelelő hozzáféréssel rendelkező cégek versenyképesebbek lehetnek, ami még inkább igazolja a vezetékhálózat létét és jelentőségét.Az olaj- és gázvezetékek jelentőségét erősítik az olaj- és földgázszállítás egyéb formáinak meghibásodásai és elégtelenségei is.Például a kapcsolódó költségek miatt lehetetlen nagy mennyiségű olajat és gázt szállítani teherautókkal és vasúttal.Ezenkívül a csővezetékek nem sértik az infrastruktúra más formáit, például az utakat, ami azt jelenti, hogy költséghatékony és független közlekedési formákról van szó.
Olaj- és gázvezetékekben használt anyagok
A csővezetékeket életünk részének tekinthetjük, mert épületeink és utcáink alatt vannak.Ezért a csővezetékek biztonsága a legfontosabb a tervezésükben és tervezésükben.Az acél az olaj- és gázvezetékek építésekor használt fő anyag.Az acél használatának fő oka szívóssága, hajlékonysága és hegeszthetősége (Kiefner & Trench, 2001).A szívósság segít ellenállni a repedéseknek, amelyek szivárgáshoz vezetnek.Ezért az acél segít a csővezetékeknek ellenállni a terhelés nyomásának, a hőnek és a változó időjárási viszonyoknak, mivel ellenáll a repedéseknek.A rozsdamentes acél azonban nem hatékony anyag a csővezetékek építésénél, bár a fent említett jellemzők tekintetében ez a leghatékonyabb.Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél Kiefner és Trench (2001) szerint az acél költséghatékony formája, amely a csővezetékekhez szükséges szilárdsági és hajlékonysági jellemzőket viseli.Más fémek, mint például a vas, nem olyan erősek, és repedésekhez és törésekhez vezethetnek.Ezért az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél a leghatékonyabb anyag a csővezetékek építéséhez, mert megakadályozza a töréseket, amelyek olaj- és gázkiömléshez vezethetnek.A másik ok, amiért az acélt csővezetékek építésében használják, az az, hogy képesek ellenállni az idő múlásával változó hőmérsékleteknek.Az acél nem változik az idő múlásával, ami azt jelenti, hogy a leghatékonyabb a változó időjárási viszonyoknak kitett anyagok építésénél.Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél szakítószilárdsága idővel állandó marad, ami azt jelenti, hogy ez a legjobb a hosszú távú infrastrukturális fejlesztéshez (Kiefner & Trench, 2001).A vezetékek építése költséges beruházás, ami azt jelenti, hogy azt hosszú távon kell megközelíteni.Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél ezért a legalkalmasabb a csővezetékek építéséhez, mivel segít minimalizálni az állandó javítások szükségességét.Az olaj- és gázvezetékek építésénél használt alacsony széntartalmú acélnak megvannak a maga hátrányai.Támogatja az oxidációt levegő, talaj és víz jelenlétében (Kiefner & Trench, 2001).Az oxidáció korrózióhoz vezet, ami veszélyeztetheti a szállított olaj és gáz minőségét.Ezért az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélt olyan bevonatokkal kell bevonni, amelyek megakadályozzák az oxidációt, mivel a csővezetékek a legtöbb esetben talaj alá vannak temetve, ami szintén támogatja az oxidációt.Ezért az olaj- és gázvezeték építésénél használt anyagoknak meg kell felelniük a szilárdság (terhelési és tehermentesítési nyomástűrő képesség), a rugalmasság (az idő múlásával szembeni igénybevételnek vagy a szakítószilárdságnak) és a változásnak ellenálló képesség követelményeinek. , repedések és törések.
A korrózió elkerülésének módjai
A korróziót az olaj- és gázvezetékek hatékonyságát befolyásoló fő kihívásként azonosították.A korrózió hátrányai rámutatnak arra, hogy meg kell találni a veszély leküzdésének módjait, különösen a szivárgásból és törésből eredő balesetek megelőzésében.Az alacsony széntartalmú acélt elektrolitok, víz és szén-dioxid jelenlétében történő oxidációra való érzékenységgel társították.A külső korrózió is a talajjal való érintkezés egyik tényezője, ami szintén elősegíti az oxidációt.Ezért a külső korrózió elleni védekezés egyik alapvető módszere a bevonat és a katódos védelem (Baker, 2008).A katódos védelem a csővezeték áramának alkalmazása, amely megzavarja az elektronok mozgását az anódról a katódra.A csővezeték felett katódmezőt hoz létre, ami azt jelenti, hogy a szabad felületen lévő anódok nem reaktívak.A cső katódként működik, ami az elektronok mozgásának hiányát jelenti.Ezenkívül a katódos védelem lerakódások kialakulásához vezet, amelyek védik az acélt, mivel azok lúgos jellegűek.Baker (2008) a katódos védelem két fő módszerét javasolja.Az áldozati anód elleni védelem módszere magában foglalja a cső csatlakoztatását egy külső fémhez, amelynek aktivitása viszonylag nagyobb, mint az acélé.A fém ezután a csővezetéktől távol, de az elektrolitban (talajban) kerül.Az eredmény az, hogy az áram a fémhez fog folyni, mivel az jobban reagál, mint az acél.Ezért az áldozati fém korrózión megy keresztül, ezáltal megvédi az olaj- és gázvezetéket a korróziótól.A nyomottáramú anód módszer egyenáram bevezetését jelenti a csővezeték és az anód közé.Célja, hogy az áramot elvonja a csővezetéktől, ami megakadályozza a korróziót.Ezért a katódos védelem magában foglalja az áram mozgásának megszakítását az anódtól a csővezetékekig az elektroliton keresztül.Felhasználása és alkalmazása a csővezetékrendszer jellegétől és a vizsgált terület geológiai jellemzőitől függ (Baker, 2008).A módszer azonban önmagában nem lehet hatékony, mert költséges lenne a szükséges áramerősséget a csővezeték teljes szakaszához igazítani.
A korrózióvizsgálat legjobb módja
A korróziót az Egyesült Államokban a csővezeték-technológia biztonsági aggályait érintő fő kihívásként azonosították.Ezért a korrózió elleni küzdelemnek az olaj- és gáziparban érdekelt felek legfőbb prioritásának kell lennie.Az érintettek fókusza vagy célja a balesetmentes csővezetékek fejlesztése körül forog, ami különösen a korrózió kezelésén keresztül lehetséges.Ezért az érdekelt feleknek be kell fektetniük a csővezetékrendszer folyamatos monitorozásába, hogy azonosítsák a korrózió által érintett területeket, valamint azokat, amelyeken védelmi intézkedésekre van szükség.Az ellenőrzés a legszélesebb körben alkalmazott ellenőrzési módszer, mert segít a rendszeren belüli hibák azonosításában.Az olaj- és gázvezetékek ellenőrzése során különböző módszereket alkalmaznak, ezek megválasztása a vezeték jellegétől, elhelyezkedésétől, valamint az értékelés indítékaitól függ.Az ellenőrzés során a korrózió elkerülésére szolgáló katódos védelmi módszer is alkalmazható.Segíti a szakembereket a cső korróziós mértékének felméréséhez szükséges adatok összegyűjtésében, ami azt jelenti, hogy a módszer leginkább a külső monitorozás vizsgálatánál alkalmazható.A hosszú időn keresztül gyűjtött adatok segítenek meghatározni a cső sérülésének mértékét, ami befolyásolja a korrekciós intézkedések kidolgozását.Vitathatatlan, hogy a korrózió külső vizsgálata viszonylag egyszerű, mert a külső felület megfigyelésétől, valamint a katódos védelmi módszerrel végzett adatgyűjtéstől függ.A Pipeline Inspection Gages (PIGS) olyan eszközök, amelyeket az olaj- és gázvezetékek belsejébe vezetnek be az áramló folyadék segítségével.A PIG technológiája azóta forradalmasodott, és magában foglalja az intelligencia szempontjait, amelyek segítenek a csöveken belüli hibás területek egyszerű meghatározásában.Az intelligencia figyelembe veszi az eszközök azon képességét, hogy adatokat rögzítsenek a csövek természetére vonatkozóan, valamint adatokat rögzítsenek későbbi elemzés céljából (Pistoia, 2009).A technológia különféle formákat ölt, és roncsolásmentes természete miatt dicsérték.A PIG-k elektromágneses formája az egyik legnépszerűbb értékelési forma.Segít a csöveken belüli hibák azonosításában és a hibák súlyosságának természetében.A PIG-értékelési módszer nagyon összetett, és a megnövekedett technológiai alkalmazások megtestesítője, különösen a csöveken belüli hibákra való érzékenység mechanizmusában.A módszer különösen alkalmas gázvezetékek értékelésére, mivel az eszközök nem befolyásolják a gáz összetételét és jellemzőit.A PIG-k segítenek az olyan gyakori csőhibák kimutatásában, mint a korróziós fáradtság és a horpadások, többek között egyéb hibák.A korróziós fáradtság az acél mechanikai képességeinek korrózió utáni fokozott romlására utal.Valójában egyes érdekelt felek korróziós kifáradást alkalmaznak a korrózió mértékének ellenőrzésére.Ennek oka az, hogy a korrózió a mechanikai támadás egy formája, amely katalizátorok, például hidrogén-szulfid jelenlétében lehetséges.Ezért a korróziós kifáradást jelentő acél mechanikai hatásának mértékének meghatározása hatékony módszer a korrózió vizsgálatára.Valójában a fejlesztők olyan eszközöket dolgoztak ki, amelyek segítenek számszerűsíteni a korróziós kifáradás mértékét.Ezért a korróziós kifáradás mérése hatékony módszer az olaj- és gázvezetékekben a korrózió mértékének ellenőrzésére.Ez a módszer a korrózió külső és belső vizsgálatára egyaránt alkalmazható összetett elektronikai és szerkezeti összetétele miatt.A módszer a csővezetéken belüli és kívüli hibákat a korrózióból eredő maradékfal vastagságának felhasználásával észleli.A módszer előnye, hogy lehetővé teszi az olaj- és gázvezetékek külső és belső felületeinek korróziójának vizsgálatát.Ez az ellenőrzési módszer költséghatékonyságának, megbízhatóságának és gyorsaságának köszönhetően az elmúlt időszakban népszerűvé vált.Ugyanakkor a zajnak kitett megbízhatatlanság korlátozásával jár.Ezenkívül Dai és munkatársai szerint.(2007) szerint a módszert befolyásolja a cső textúrája, különösen a fal érdessége.
KÖVETKEZTETÉS
Összefoglalva, a korrózió egy újonnan felmerülő probléma, amely sürgős figyelmet igényel új megelőzési és ellenőrzési tervek és mechanizmusok kidolgozása révén.A korrózió hatásai bebizonyították, hogy veszélyeztetik a csővezetékek fenntarthatóságát és hatékonyságát a termelési központokból a felhasználók felé történő olaj- és gázelosztásban.Az olaj és a gáz fontosenergiaforrások az Egyesült Államokban és a világban, ami indokolja a hatékony elosztási stratégiákba és módszerekbe való befektetés szükségességét.Az olaj- és gázelosztás hatékony eszközeinek hiánya nemcsak a termelőtevékenységekbe való bekapcsolódást akadályozná meg, hanem a túlélést is veszélyeztetné a balesetek megnövekedett valószínűsége miatt.A korrózió az olaj- és gázcsövek szilárdságának mechanikai csökkenéséhez vezet, ami szivárgáshoz és egyéb problémákhoz vezet.A szivárgások veszélyesek, mert a lakosságot robbanások és tüzek veszélyének teszik ki, valamint károsítják a környező környezetet.Ezenkívül az olaj- és gázcsövek korróziójával kapcsolatos balesetek elterjedtsége csökkenti a rendszerbe vetett közbizalmat, mivel kihívást jelent a csővezetékek felpörgetett biztonsági vonatkozásaiban.Az olaj- és gázvezetékekben a korrózió csökkentésére bevezetett különféle védőmechanizmusok az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél tulajdonságaira összpontosítanak, amely a csövek gyártásához és építéséhez használt fő anyag.Amint azt a cikkben tárgyaltuk, be kell fektetni a korrózió észlelésének és ellenőrzésének mechanizmusaiba a csövekben, mivel ez a megelőzés és ellenőrzés alapja.A technológia korlátlan lehetőségeket kínál ennek elérésére, de többet kell fektetni a korrózió észlelésének, megelőzésének és ellenőrzésének legjobb módszereinek meghatározásába, amelyek javítják a kapcsolódó eredményeket.
Feladás időpontja: 2019.06.03