Nafta- ja gaasijuhtmete korrosioonitõrje
Erinevates riikides kasutatakse erinevaid energiaallikaid, nagu kütused, maagaas, fossiilid ja õlid.Nafta ja gaas on Ameerika Ühendriikides ja kogu maailmas peamised tootmise ja elu toetamise energiaallikad.Nagu iga muu toote puhul, on vaja tõhustada nafta ja gaasi tõhusat jaotamist tootmiskeskustest erinevatele kasutajatele vahendajate kaudu (kui need on olemas).Sel juhul tagab nii nafta kui ka gaasi tõhus jaotus kasutajatele nende ohutuse.Lisaks tagab see energiatehaste ohutuse, kuna kõik võimalikud lekked avastatakse ja välditakse koheselt.Selle tulemusena on keskkonna saastamine minimaalne.Erinevad energiaallikad nõuavad transportimist ühest piirkonnast teise, mis tähendab, et protsessi käigus tuleb jälgida tõhusust ja tulemuslikkust.Näiteks tuleb toornafta transportida tootmispiirkondadest või allikast naftatöötlemistehastesse ja nafta rafineerimistehastest lõpptarbijateni.Seetõttu on vaja välja töötada sobiv mehhanism nafta ja gaasi transportimiseks tootmiskeskustest rafineerimistehastesse ja rafineerimistehastest kasutajateni.Nafta- ja gaasijuhtme tehnoloogia on peamine transpordivahend, mida kasutatakse nafta ja gaasi liikumisel Ameerika Ühendriikides.Maailmamajanduse erinevad sektorid on arenenud ja seega pole energiasektor erandlik.Sektoris kasutatav tehnoloogia on tohutult kasvanud, mis on seotud vajadusega suurendada nafta- ja gaasijuhtmete ohutust ja üldist tõhusust.Need arengud on muutnud süsteemi kõige tõhusamaks nafta ja gaasi transportimisel erinevates kohtades.
Nafta- ja gaasijuhtmete tüübid
Nagu varem mainitud, sõltuvad nafta- ja gaasijuhtmete tüübid transpordipiirkonnast ja transiiditavast ainest.Kogumisliinid transpordivad tooteid lühikeste vahemaade taha.Neid kasutatakse peamiselt toornafta ja maagaasi transportimisel tootmispiirkondadest rafineerimistehastesse.Kogumisliinid on suhteliselt lühikesed, kuna need hõlmavad rafineerimata nafta ja maagaasi transporti tootmiskeskustest rafineerimistehastesse (Kennedy, 1993).Toiteliinid on seotud nafta ja gaasi transportimisega rafineerimistehastest hoidlatesse või ühendavad rafineeritud nafta ja gaasi pikamaa torujuhtmetega (Kennedy, 1993).Seetõttu katavad need liinid suhteliselt lühikesi vahemaid võrreldes nendega, mis jaotavad naftat ja maagaasi kasutajatele/turule.Ülekandeliinid on ühed keerulisemad torujuhtmesüsteemid.Need koosnevad liinide võrgust, mis jaotavad maagaasi ja naftat piiriüleselt.Ülekandeliinid vastutavad nafta ja gaasi jaotamise eest lõppkasutajatele, mistõttu läbivad nad suhteliselt pikki vahemaid.Eelkõige haldab valitsus enamasti ülekandeliine, kuna need jaotavad naftat ja gaasi üle sise- ja välispiiride.Jaotustorustikud, nagu nimigi ütleb, vastutavad nafta ja gaasi jaotamise eest kasutajatele.Enamikul juhtudel kuuluvad need torujuhtmed jaotusettevõtetele, kes müüvad naftat ja gaasi lõpptarbijatele ja neid haldavad.Lõpptarbijate hulka kuuluvad ettevõtted, kodud ja tööstused, mis sõltuvad energiavormidest (Miesner & Leffler, 2006).Jaotustorustikud on kõige keerulisemad, kuna need keskenduvad klientide teenindamisele erinevates geograafilistes asukohtades.
Nafta- ja gaasijuhtmete kasutusalad ja tähtsus
Torujuhtmete tähtsust ei saa alahinnata, arvestades gaasi ja nafta olulist rolli majanduse toimimises.Nafta ja gaas on tööstusele olulised energiaallikad, mis tähendab, et need toetavad majanduse toimimist.Torujuhtmete põhikasutus on seotud nafta ja gaasi jaotusega lõppkasutajatele.See on kõige mugavam, tõhusam ja ohutum viis suurte nafta- ja gaasimahtude transportimiseks tootmiskeskustest rafineerimistehastesse ja lõpptarbijateni (Miesner & Leffler, 2006).Torujuhtmete tähtsus on nende kasutamise tegur nafta- ja gaasijuhtmete jaotamisel.Alustuseks on nafta- ja gaasijuhtmed osutunud ohututeks meetoditeks nafta ja gaasi transportimiseks.Need asuvad tänavate all, üle hoonete ja põldude, kuid ei mõjuta elanike elukvaliteeti.Lisaks aitab nende lai katvus laiendada juurdepääsu energiale kõikidele kogukondadele, olenemata nende asukohast.Seetõttu on need olulised energia tootmisel, mis on inimkonna ellujäämise oluline aspekt.Ilma energiata oleks riikidel raske oma kodanikke ülal pidada oluliste kaupade ja teenuste puudumise tõttu.Nafta- ja gaasijuhtmete teine olulisus on see, et need suurendavad riigi loodusvarade täielikku kasutamist.Torujuhtmed võimaldavad transportida toornaftat ja maagaasi nende allikatest rafineerimistehastesse.Seetõttu saab riik transpordilihtsuse tõttu ära kasutada maagaasi ja nafta kättesaadavust isegi maapiirkondades.Naftauuringud maapiirkondades oleksid olnud võimatud ilma torujuhtmeteta.Sellest järeldub, et torujuhtmed mõjutavad kõigi naftatoodete tootmist allikatest kaevandatud toornaftast.Nafta- ja gaasijuhtmed on aidanud ka riike, kellel pole piisavaid nafta- ja gaasiallikaid.Torujuhtmeid kasutades on võimalik transportida naftat ja gaasi riigist riiki.Seetõttu saavad riigid, kus pole naftapuurkaevu ega rafineerimistehasid, kasutada peamise energiaallikana naftasaadusi, naftat ja gaasi (Miesner & Leffler, 2006).Need koosnevad keerukast jaotusliinide võrgust, mis aitavad teenindada kogukondi, millel pole piisavaid looduslikke energiaallikaid.Väidetavalt sõltub meie igapäevaelu suurel määral torujuhtme tehnoloogia olemasolust.Bensiini kättesaadavus teisel pool tänavat, keedugaas, lennukikütus ja tööstuslikud mootorid on torujuhtme tehnoloogiasse tehtud investeeringute tulemus.Lai torujuhtmete võrgustik Ameerika Ühendriikides ja teistes riikides näitab nende tähtsust elu ja majandustegevuse toetamisel.Nafta ja gaas, nagu mainisid Miesner & Leffler (2006), on riikide tööstusliku tootlikkuse kõige olulisemad elemendid, mis tähendab, et see on konkurentsikorra uus vorm.Ettevõtted, kellel on piisav juurdepääs erinevatele energialiikidele, on tõenäoliselt konkurentsivõimelisemad, mis õigustab torustiku olemasolu ja tähtsust veelgi.Nafta- ja gaasijuhtmete tähtsust suurendavad ka nafta ja maagaasi muude transpordiliikide tõrked ja ebatõhusus.Näiteks on suurte nafta- ja gaasikoguste transport veoautode ja raudteega seotud kulude tõttu võimatu.Lisaks ei kahjusta torujuhtmed muid infrastruktuuri vorme, näiteks teid, mis tähendab, et need on kulutõhusad ja sõltumatud transpordiliigid.
Nafta- ja gaasijuhtmetes kasutatavad materjalid
Torujuhtmeid võib pidada osaks meie elust, sest need asuvad meie hoonete ja tänavate all.Seetõttu on torustike ohutus nende projekteerimisel ja projekteerimisel esmatähtis.Teras on peamine materjal, mida kasutatakse nafta- ja gaasijuhtmete ehitamisel.Terase kasutamise peamine põhjus on selle sitkus, elastsus ja keevitatavus (Kiefner & Trench, 2001).Tugevus aitab vastu seista pragudele, mis võivad põhjustada lekkeid.Seetõttu aitab teras torujuhtmetel vastu pidada koormuse survele, kuumusele ja muutuvatele ilmastikutingimustele, kuna see on vastupidav pragude tekkele.Kuid roostevaba teras ei ole torujuhtmete ehitamisel tõhus materjal, kuigi see on ülalnimetatud omaduste osas kõige tõhusam.Kiefneri ja Trenchi (2001) andmetel on madala süsinikusisaldusega teras kulutõhus terase vorm, millel on torujuhtmete jaoks vajalik tugevus ja elastsus.Teised metallid, näiteks raud, ei ole nii tugevad ja võivad põhjustada pragusid ja murdumisi.Seetõttu on madala süsinikusisaldusega teras torujuhtmete ehitamisel kõige tõhusam materjal, kuna see hoiab ära luumurrud, mis võivad põhjustada nafta- ja gaasireostusi.Teine põhjus, miks terast kasutatakse torustike ehitamisel, on nende võime taluda aja jooksul muutuvaid temperatuure.Teras ei muutu aja jooksul, mis tähendab, et seda on kõige tõhusam kasutada erinevate ilmastikutingimustega kokkupuutuvate materjalide ehitamisel.Madala süsinikusisaldusega terase tõmbetugevus jääb aja jooksul muutumatuks, mis tähendab, et see on parim pikaajaliseks infrastruktuuri arendamiseks (Kiefner & Trench, 2001).Torujuhtmete ehitamine on kulukas investeering, mis eeldab vajadust läheneda sellele pikaajalisest perspektiivist.Madala süsinikusisaldusega teras on seetõttu parim torustike ehitamiseks, kuna see aitab minimeerida vajadust pideva remondi järele.Madala süsinikusisaldusega terasel, mida kasutatakse nafta- ja gaasijuhtmete ehitamisel, on oma puudused.See toetab oksüdeerumist õhu, pinnase ja vee juuresolekul (Kiefner & Trench, 2001).Oksüdatsioon põhjustab korrosiooni, mis võib kahjustada transporditava nafta ja gaasi kvaliteeti.Seetõttu tuleb madala süsinikusisaldusega teras katta katetega, mis takistavad oksüdeerumist, kuna torujuhtmed on enamasti maetud pinnase alla, mis samuti toetab oksüdeerumist.Seetõttu peavad nafta- ja gaasitorustiku ehitamisel kasutatavad materjalid vastama tugevuse (võime taluda survet peale- ja mahalaadimisel), plastilisuse (võime taluda ajapikkust pinget või tõmbetugevust) ja vastupidavuse muutustele nõuetele. , praod ja luumurrud.
Korrosiooni vältimise viisid
Korrosiooni on peetud peamiseks nafta- ja gaasijuhtmete tõhusust mõjutavaks väljakutseks.Korrosiooni miinused viitavad vajadusele leida võimalusi ohu ületamiseks, eelkõige leketest ja murdudest tulenevate õnnetuste ärahoidmisel.Madala süsinikusisaldusega terast on seostatud vastuvõtlikkusega oksüdatsioonile elektrolüütide, vee ja süsinikdioksiidi juuresolekul.Väline korrosioon on ka pinnasega kokkupuute tegur, mis samuti toetab oksüdeerumist.Seetõttu on üks välise korrosiooni kontrollimise põhimeetodeid katmine ja katoodkaitse (Baker, 2008).Katoodkaitse on voolu rakendamine torujuhtmele, et häirida elektronide liikumist anoodilt katoodile.See loob torujuhtme kohale katoodvälja, mis tähendab, et avatud pinnal olevad anoodid on mittereaktiivsed.Toru toimib katoodina, mis viitab elektronide liikumise puudumisele.Lisaks põhjustab katoodkaitse sadestuste teket, mis kaitsevad terast, kuna need on oma olemuselt aluselised.Baker (2008) pakub välja kaks peamist katoodkaitse meetodit.Ohverdava anoodi kaitsemeetod hõlmab toru ühendamist välise metalliga, millel on terasest suhteliselt suurem aktiivsus.Seejärel asetatakse metall torujuhtmest eemale, kuid elektrolüüdi (mulda) sisse.Tulemuseks on see, et vool voolab metalli, kuna see reageerib rohkem kui teras.Seetõttu läbib ohvrimetall korrosiooni, kaitstes seeläbi nafta- ja gaasitorustikku korrosiooni eest.Survevooluanoodi meetod hõlmab alalisvoolu sisseviimist torujuhtme ja anoodi vahele.Eesmärk on tõmmata vool torujuhtmest eemale, mis hoiab ära korrosiooni.Seetõttu hõlmab katoodkaitse voolu liikumise katkemist anoodilt torujuhtmetele läbi elektrolüüdi.Selle kasutamine ja rakendamine oleneb torustiku olemusest ja vaadeldava piirkonna geoloogilistest omadustest (Baker, 2008).Meetod ei saa aga üksi olla tõhus, sest kogu torujuhtme lõigule vajaliku voolu sobitamine oleks kulukas.
Parim viis korrosiooni kontrollimiseks
Korrosioon on kindlaks tehtud kui peamine väljakutse, mis mõjutab USA torujuhtmetehnoloogia ohutusprobleeme.Seetõttu peaks korrosiooni ohjamine olema nafta- ja gaasitööstuse sidusrühmade ülim prioriteet.Sidusrühmade fookus või eesmärk on avariivabade torustike arendamise ümber, mis on eriti võimalik korrosiooni ohjamise kaudu.Seetõttu peavad sidusrühmad investeerima torujuhtmesüsteemi pidevasse jälgimisse, et tuvastada korrosioonist mõjutatud ja kaitsemeetmeid vajavad alad.Ülevaatus on kõige laialdasemalt kasutatav seiremeetod, kuna see aitab tuvastada süsteemis esinevaid defekte.Nafta- ja gaasitorustike kontrollimisel kasutatakse erinevaid meetodeid ning nende valik sõltub torustiku iseloomust ja asukohast ning hindamise motiividest.Kontrollimisel võib kasutada ka korrosiooni vältimise katoodkaitse meetodit.See aitab ekspertidel koguda andmeid, mis on vajalikud toru korrosiooni ulatuse hindamiseks, mis tähendab, et meetod on enamasti rakendatav välisseire kontrollimisel.Pika aja jooksul kogutud andmed aitavad määrata toru kahjustuse ulatust, mis mõjutab parandusmeetmete väljatöötamist.Väidetavalt on korrosiooni väliskontroll suhteliselt lihtne, kuna see sõltub nii välispinna vaatlusest kui ka katoodkaitsemeetodil andmete kogumisest.Pipeline Inspection Gages (siinkohal PIGS) on seadmed, mis sisestatakse voolava vedeliku abil nafta- ja gaasitorudesse.PIG-tehnoloogia on sellest ajast alates revolutsiooniliselt muutunud, et hõlmata intelligentsuse aspekte, mis aitavad hõlpsalt tuvastada torude vigaseid piirkondi.Intelligentsus käsitleb seadmete võimet salvestada andmeid torude olemuse kohta, samuti salvestada andmeid hilisemaks analüüsiks (Pistoia, 2009).Tehnoloogial on erinevad vormid ja seda on kiidetud selle mittepurustava olemuse eest.PIG-de elektromagnetiline vorm on üks populaarsemaid hindamisviise.See aitab tuvastada torude defekte ja nende defektide raskusastet.PIG-i hindamismeetod on väga keeruline ja on suurenenud tehnoloogiliste rakenduste näide, eriti torude defektide suhtes tundlikkuse mehhanismides.Meetod on eriti kasutatav gaasitorustike hindamisel, kuna seadmed ei mõjuta gaasi koostist ja omadusi.PIG-id aitavad tuvastada tavalisi torudefekte, nagu korrosiooniväsimus ja mõlgid muude vigade hulgas.Korrosiooniväsimus viitab terase mehaaniliste võimete suurenenud halvenemisele pärast korrosiooni.Tegelikult kasutavad mõned sidusrühmad korrosiooniväsimust, et kontrollida korrosiooni ulatust.Põhjus on selles, et korrosioon on mehaanilise rünnaku vorm, mis on võimalik katalüsaatorite, näiteks vesiniksulfiidi juuresolekul.Seetõttu on korrosiooniväsimuse moodustava terase mehaanilise löögi ulatuse määramine tõhus viis korrosiooni kontrollimiseks.Tegelikult on arendajad välja pakkunud seadmeid, mis aitavad mõõta korrosiooniväsimuse ulatust.Seetõttu on korrosiooniväsimuse mõõtmine tõhus viis nafta- ja gaasitorustike korrosiooni ulatuse kontrollimiseks.Seda meetodit kasutatakse nii korrosiooni välis- kui ka sisekontrolliks selle keeruka elektroonilise ja struktuurse koostise tõttu.Meetod tuvastab defektid torujuhtme sees ja väljaspool, kasutades korrosioonist tekkinud jääkseina paksust.Selle meetodi eeliseks on see, et see võimaldab kontrollida nafta- ja gaasijuhtmete välis- ja sisepindade korrosiooni.See kontrollimeetod on oma kuluefektiivsuse, töökindluse ja kiiruse tõttu lähiminevikus populaarsust kogunud.Siiski on see seotud müraga kokkupuute korral ebausaldusväärsuse piiramisega.Lisaks, vastavalt Dai jt.(2007), meetodit mõjutab toru tekstuur, eriti seina karedus.
KOKKUVÕTE
Kokkuvõtteks võib öelda, et korrosioon on esilekerkiv probleem, mis nõuab kiiret tähelepanu uute ennetus- ja kontrollimehhanismide väljatöötamise kaudu.Korrosiooni mõju on osutunud ohuks torujuhtmete jätkusuutlikkusele ja efektiivsusele nafta ja gaasi jaotamisel tootmiskeskustest kasutajatele.Nafta ja gaas on olulisedenergiaallikaid USA-s ja maailmas, mis õigustab vajadust investeerida tõhusatesse jaotusstrateegiatesse ja -meetoditesse.Tõhusate nafta ja gaasi jaotamise vahendite puudumine ei seaks väljakutseks mitte ainult tootmistegevusele, vaid ohustaks ka ellujäämist õnnetuste suurenenud tõenäosuse tõttu.Korrosioon põhjustab nafta- ja gaasitorude tugevuse mehaanilist vähenemist, mis põhjustab lekkeid ja muid probleeme.Lekked on ohtlikud, kuna ohustavad elanikkonda plahvatus- ja tulekahjuohtu ning kahjustavad ümbritsevat keskkonda.Lisaks vähendab nafta- ja gaasitorude korrosiooniga seotud õnnetuste levimus avalikkuse usaldust süsteemi vastu, kuna see seab kahtluse alla torujuhtmete hüppelised ohutusaspektid.Nafta- ja gaasitorustike korrosiooni kontrollimiseks kasutusele võetud erinevad kaitsemehhanismid keskenduvad madala süsinikusisaldusega terase omadustele, mis on torude valmistamisel ja ehitamisel põhiline materjal.Nagu artiklis on käsitletud, on vaja investeerida torude korrosiooni tuvastamise ja kontrollimise mehhanismidesse, kuna see on ennetamise ja kontrolli alus.Tehnoloogia on pakkunud piiramatud võimalused selle saavutamiseks, kuid on vaja rohkem investeerida parimate korrosiooni tuvastamise, ennetamise ja kontrollimise meetodite kindlaksmääramisse, mis parandab sellega seotud tulemusi.
Postitusaeg: juuni-03-2019