Controlul coroziunii în conductele de petrol și gaze

Controlul coroziunii în conductele de petrol și gaze

În diferite țări, sunt folosite diferite surse de energie, cum ar fi combustibilii, gazele naturale, fosilele și uleiurile.Petrolul și gazele sunt sursele dominante de energie pentru producție și susținerea vieții în Statele Unite și în întreaga lume.La fel ca orice alt produs, este nevoie de îmbunătățirea distribuției eficiente a petrolului și gazelor din centrele de producție către diferiți utilizatori prin intermediari (dacă sunt prezenti).În acest caz, distribuția eficientă atât a petrolului, cât și a gazelor către utilizatori asigură că aceștia sunt în siguranță.În plus, asigură că fabricile de energie sunt în siguranță, deoarece orice scurgeri care pot apărea sunt detectate și prevenite cu efect imediat.Ca urmare, poluarea mediului este redusă la minimum.Sursele diferite de energie necesită transport dintr-o zonă în alta, ceea ce implică faptul că eficiența și eficacitatea trebuie respectate în timpul procesului.De exemplu, țițeiul trebuie transportat din zonele de producție sau de la sursă la rafinăriile de petrol și de la rafinăriile de petrol la utilizatorii finali.Prin urmare, este necesar să se elaboreze un mecanism adecvat de transport de petrol și gaze de la centrele de producție la rafinării și de la rafinării la utilizatori.Tehnologia conductelor de petrol și gaze este principalul mijloc de transport utilizat în circulația petrolului și gazelor în Statele Unite ale Americii.Diferite sectoare ale economiei globale au evoluat și, astfel, sectorul energetic nu este excepțional.Tehnologia utilizată în sector a cunoscut o creștere masivă, care se învârte în jurul necesității de a spori siguranța și eficiența generală a conductelor de petrol și gaze.Aceste evoluții au făcut ca sistemul să fie cel mai eficient în transportul de petrol și gaze în diferite locații.

Tipuri de conducte de petrol și gaze

După cum sa menționat mai devreme, tipurile de conducte de petrol și gaze depind de zona de transport și de substanța aflată în tranzit.Liniile de adunare transportă produse pe distanțe scurte.Ele sunt utilizate în principal în transportul țițeiului și gazelor naturale din zonele de producție la rafinării.Liniile de colectare sunt relativ scurte deoarece implică transportul petrolului și gazelor naturale nerafinate de la centrele de producție la rafinării (Kennedy, 1993).Liniile de alimentare sunt implicate în transportul petrolului și gazelor de la rafinării la instalațiile de stocare sau conectează petrolul și gazul rafinat la conductele de lungă distanță (Kennedy, 1993).Prin urmare, aceste linii acoperă distanțe relativ scurte în comparație cu cele care distribuie petrol și gaze naturale către utilizatori/piață.Liniile de transport sunt printre cele mai complexe sisteme de conducte.Ele constau dintr-o rețea de linii care distribuie gaze naturale și petrol peste granițe.Liniile de transport sunt responsabile pentru distribuția petrolului și gazelor către utilizatorii finali, motiv pentru care acopera distanțe relativ mari.În special, guvernul gestionează în principal liniile de transport, deoarece acestea distribuie petrol și gaze peste granițele interne și externe.Conductele de distribuție, așa cum sugerează și numele, sunt responsabile pentru distribuția de petrol și gaze către utilizatori.În cele mai multe cazuri, aceste conducte sunt deținute și gestionate de companii de distribuție care vând petrol și gaze cu amănuntul consumatorilor finali.Consumatorii finali includ afaceri, case și industrii care depind de formele de energie (Miesner & Leffler, 2006).Conductele de distribuție sunt cele mai complexe, deoarece se concentrează pe deservirea clienților din diferite locații geografice.

Utilizări și importanță ale conductelor de petrol și gaze

Importanța conductelor nu poate fi subestimată având în vedere rolul important al gazelor și petrolului în funcționarea economiei.Petrolul și gazele sunt surse importante de energie pentru industrii, ceea ce înseamnă că ele susțin funcționarea economiei.Utilizarea de bază a conductelor se referă la distribuția de petrol și gaze către utilizatorii finali.Este cea mai convenabilă, eficientă și sigură metodă de a transporta cantități mari de petrol și gaze de la centrele de producție, la rafinării și consumatorii finali (Miesner & Leffler, 2006).Importanța conductelor este un factor al utilizării lor în distribuția conductelor de petrol și gaze.Pentru început, conductele de petrol și gaze s-au dovedit a fi metode sigure de transport de petrol și gaze.Acestea sunt situate sub străzi, peste clădiri și câmpuri, dar nu afectează calitatea vieții locuitorilor.În plus, acoperirea lor largă ajută la extinderea accesului la energie pentru toate comunitățile, indiferent de locația lor.Prin urmare, ele sunt importante în generarea de energie, care este un aspect important al supraviețuirii rasei umane.Fără energie, țărilor le-ar fi greu să-și susțină cetățenii din cauza lipsei bunurilor și serviciilor esențiale.Cealaltă importanță a conductelor de petrol și gaze este că ele sporesc utilizarea completă a resurselor naturale din țară.Conductele permit transportul țițeiului și gazelor naturale de la sursele lor la rafinării.Prin urmare, țara poate profita de disponibilitatea gazelor naturale și a petrolului chiar și în zonele rurale din cauza ușurinței în transport.Activitățile de explorare petrolieră în zonele rurale ar fi fost imposibile fără existența conductelor.Rezultă apoi că conductele influențează producția tuturor produselor petroliere din țiței extras din surse.Conductele de petrol și gaze au ajutat și țările care nu au surse adecvate de petrol și gaze.Este posibil să transportați petrol și gaze din țară în țară folosind conductele.Prin urmare, țările fără sonde de petrol sau rafinării pot folosi în continuare produse petroliere, petrol și gaze ca sursă primară de energie (Miesner & Leffler, 2006).Acestea constau dintr-o rețea complexă de linii de distribuție care ajută la deservirea comunităților care nu au surse naturale adecvate de energie.Se poate spune că viața noastră de zi cu zi depinde în mare măsură de existența tehnologiei conductelor.Disponibilitatea benzinei peste stradă, a gazului de gătit, a combustibilului cu reacție și a motoarelor industriale este rezultatul investițiilor în tehnologia conductelor.Rețeaua largă de conducte din Statele Unite și din alte țări este un indiciu al importanței acestora în susținerea vieții și a activităților economice.Petrolul și gazele, așa cum au menționat Miesner și Leffler (2006), sunt elementele cele mai esențiale ale productivității industriale a națiunilor, ceea ce înseamnă că este noua formă de ordine competitivă.Companiile cu acces adecvat la formele de energie sunt susceptibile de a fi mai competitive, ceea ce justifică și mai mult existența și importanța rețelei de conducte.Importanța conductelor de petrol și gaze este, de asemenea, întărită de eșecurile și ineficiența altor forme de transport de petrol și gaze naturale.De exemplu, este imposibil să transportați cantități mari de petrol și gaze folosind camioanele și calea ferată din cauza costurilor asociate.În plus, conductele nu dăunează altor forme de infrastructură, cum ar fi drumurile, ceea ce înseamnă că sunt forme de transport eficiente din punct de vedere al costurilor și independente.

Materiale utilizate în conductele de petrol și gaze

Conductele pot fi considerate ca parte a vieții noastre, deoarece se află sub clădirile și străzile noastre.Prin urmare, siguranța conductelor este primordială în proiectarea și ingineria lor.Oțelul este principalul material utilizat în construcția conductelor de petrol și gaze.Motivul principal pentru utilizarea oțelului este caracteristicile sale de duritate, ductilitate și sudabilitate (Kiefner & Trench, 2001).Duritatea ajută la rezistența la fisuri, care ar duce la scurgeri.Prin urmare, oțelul ajută conductele să reziste la presiunea încărcăturii, căldurii și schimbărilor climatice, deoarece este rezistent la fisuri.Cu toate acestea, oțelul inoxidabil nu este un material eficient în construcția conductelor, deși este cel mai eficient în ceea ce privește caracteristicile menționate mai sus.Oțelul cu emisii scăzute de carbon, conform Kiefner & Trench (2001), este o formă de oțel rentabilă care prezintă caracteristicile de rezistență și ductilitate necesare conductelor.Alte metale, cum ar fi fierul, nu sunt la fel de puternice și pot duce la fisuri și fracturi.Prin urmare, oțelul cu emisii scăzute de carbon este cel mai eficient material pentru utilizarea în construcția conductelor, deoarece previne fracturile, care pot duce la scurgeri de petrol și gaze.Celălalt motiv pentru utilizarea oțelului în construcția conductelor este capacitatea lor de a rezista la schimbările de temperatură în timp.Oțelul nu se modifică în timp, ceea ce înseamnă că este cel mai eficient pentru utilizare în construcția materialelor expuse la condiții meteorologice variate.Rezistența la tracțiune a oțelului cu conținut scăzut de carbon rămâne constantă în timp, ceea ce implică faptul că este cel mai bun pentru utilizarea în dezvoltarea infrastructurii pe termen lung (Kiefner & Trench, 2001).Construcția conductelor este o investiție costisitoare, ceea ce presupune necesitatea abordării acesteia dintr-o perspectivă pe termen lung.Oțelul cu conținut scăzut de carbon este, prin urmare, cel mai bun pentru utilizarea în construcția conductelor, deoarece ajută la reducerea la minimum a necesității de reparații constante.Oțelul cu emisii scăzute de carbon, care este utilizat în construcția conductelor de petrol și gaze, are dezavantajele sale.Susține oxidarea în prezența aerului, solului și apei (Kiefner & Trench, 2001).Oxidarea duce la coroziune, care ar putea compromite calitatea petrolului și gazelor aflate în transport.Prin urmare, oțelul cu conținut scăzut de carbon trebuie acoperit cu acoperiri care împiedică oxidarea, deoarece conductele sunt, în majoritatea cazurilor, îngropate sub pământ, ceea ce susține și oxidarea.Prin urmare, materialele utilizate în construcția conductelor de petrol și gaze trebuie să îndeplinească cerințele de rezistență (capacitate de a rezista la presiune la încărcare și descărcare), ductilitate (capacitate de a rezista la deformare în timp sau rezistență la tracțiune) și capacitatea de a fi rezistent la schimbare. , fisuri si fracturi.

Modalități de a evita coroziunea

Coroziunea a fost identificată ca principala provocare care afectează eficiența conductelor de petrol și gaze.Dezavantajele coroziunii indică necesitatea de a concepe modalități de depășire a amenințării, în special în prevenirea apariției accidentelor rezultate din scurgeri și fracturi.Oțelul cu conținut scăzut de carbon a fost asociat cu susceptibilitatea la oxidare în prezența electroliților, a apei și a dioxidului de carbon.Coroziunea externă este, de asemenea, un factor de contact cu solul, care susține și oxidarea.Prin urmare, una dintre metodele de bază de control al coroziunii externe este prin acoperire și protecție catodică (Baker, 2008).Protecția catodă este aplicarea de curent la conductă pentru a perturba mișcarea electronilor de la anod la catod.Acesta creează un câmp catodic peste conductă, ceea ce implică faptul că anozii din suprafața expusă sunt nereactivi.Conducta acționează ca un catod, ceea ce implică lipsa mișcării electronilor.In plus, protectia catodica duce la dezvoltarea depunerilor care protejeaza otelul, deoarece acestea sunt de natura alcalina.Baker (2008) sugerează două metode principale de protecție catodică.Metoda de protecție a anodului sacrificial presupune conectarea țevii cu un metal exterior care are o activitate relativ mai mare decât oțelul.Metalul este apoi plasat departe de conductă, dar în interiorul electrolitului (sol).Rezultatul este că curentul va curge către metal, deoarece acesta reacționează mai mult decât oțelul.Prin urmare, metalul de sacrificiu suferă coroziune, protejând astfel conducta de petrol și gaz de coroziune.Metoda anodului cu curent imprimat implică introducerea de curent continuu între conductă și anod.Scopul este atragerea curentului departe de conductă, ceea ce previne coroziunea.Prin urmare, protecția catodică implică întreruperea mișcării curentului de la anod la conducte prin electrolit.Utilizarea și aplicarea acestuia depind de natura sistemului de conducte și de caracteristicile geologice ale zonei luate în considerare (Baker, 2008).Cu toate acestea, metoda nu poate fi eficientă singură, deoarece ar fi costisitoare să se potrivească curentul necesar pentru întreaga porțiune a conductei.

Cel mai bun mod de a inspecta coroziunea

Coroziunea a fost identificată ca principala provocare care afectează preocupările de siguranță ale tehnologiei conductelor din Statele Unite.Prin urmare, gestionarea coroziunii ar trebui să fie cea mai mare prioritate a părților interesate din industria petrolului și gazelor.Accentul sau obiectivul părților interesate se învârte în jurul dezvoltării de conducte fără accidente, ceea ce este posibil în special prin gestionarea coroziunii.Prin urmare, părțile interesate trebuie să investească în monitorizarea continuă a sistemului de conducte pentru a identifica zonele afectate de coroziune, precum și cele care necesită acțiuni de protecție.Inspecția este cea mai utilizată metodă de monitorizare deoarece ajută la identificarea defectelor din cadrul sistemului.Există diferite metode utilizate în inspecția conductelor de petrol și gaze, iar alegerea lor depinde de natura și locația conductei, precum și de motivele evaluării.Metoda de protecție catodică de evitare a coroziunii poate fi utilizată și în inspecție.Ajută experții în colectarea datelor necesare pentru a evalua amploarea coroziunii pe o țeavă, ceea ce implică faptul că metoda este aplicabilă în cea mai mare parte în inspecția monitorizării externe.Datele colectate pe o perioadă lungă de timp ajută la determinarea gradului de deteriorare a unei conducte, ceea ce influențează dezvoltarea acțiunii corective.Se poate spune că inspecția externă a coroziunii este relativ ușoară deoarece depinde de observarea suprafeței exterioare, precum și de colectarea datelor folosind metoda protecției catodice.Pipeline Inspection Gauges (PIGS) sunt dispozitive introduse în interiorul conductelor de petrol și gaze cu ajutorul fluidului care curge.Tehnologia PIG a revoluționat de atunci pentru a include aspecte de inteligență care ajută la determinarea ușoară a zonelor defecte din conducte.Inteligența se referă la capacitatea dispozitivelor de a înregistra date despre natura conductelor, precum și de a înregistra date pentru analize ulterioare (Pistoia, 2009).Tehnologia adoptă diferite forme și a fost lăudată pentru natura sa nedistructivă.Forma electromagnetică a PIG-urilor este una dintre formele populare de evaluare.Ajută la identificarea defectelor din conducte și a naturii severității acestor defecte.Metoda de evaluare a PIG-urilor este foarte complexă și este un simbol al aplicațiilor tehnologice sporite, în special în mecanismele de sensibilitate la defectele din interiorul conductelor.Metoda este aplicabilă în special pentru evaluarea conductelor de gaz, deoarece dispozitivele nu interferează cu compoziția și caracteristicile gazului.PIG-urile ajută la detectarea defectelor comune ale țevilor, cum ar fi oboseala de coroziune și adânciturile, printre alte defecte.Oboseala de coroziune se referă la degradarea crescută a abilităților mecanice ale oțelului după coroziune.De fapt, unele părți interesate folosesc oboseala de coroziune pentru a inspecta gradul de coroziune.Motivul este că coroziunea este o formă de atac mecanic, care este posibil în prezența catalizatorilor precum hidrogenul sulfurat.Prin urmare, determinarea gradului de atac mecanic asupra oțelului, care constituie oboseala de coroziune, este o modalitate eficientă de inspectare a coroziunii.De fapt, dezvoltatorii au venit cu dispozitive care ajută la cuantificarea gradului de oboseală la coroziune.Prin urmare, măsurarea oboselii de coroziune este o modalitate eficientă de inspectare a gradului de coroziune în conductele de petrol și gaze.Această metodă se aplică atât pentru inspecția externă, cât și pentru cea internă a coroziunii datorită compoziției sale electronice și structurale complexe.Metoda detectează defectele în interiorul și exteriorul conductei folosind grosimea peretelui rezidual rezultat din coroziune.Avantajul acestei metode este că permite inspecția coroziunii pe suprafețele exterioare și interioare ale conductelor de petrol și gaze.Această metodă de inspecție a câștigat popularitate în trecutul recent datorită rentabilității, fiabilității și vitezei sale.Cu toate acestea, s-a asociat cu limitarea nefiabilității dacă este expus la zgomot.În plus, conform lui Dai și colab.(2007), metoda este afectată de textura țevii, în special de rugozitatea peretelui.

CONCLUZIE

În concluzie, coroziunea este o problemă emergentă care necesită o atenție urgentă prin dezvoltarea de noi proiecte și mecanisme de prevenire și control.Efectele coroziunii s-au dovedit a fi o amenințare la adresa durabilității și eficienței conductelor în distribuția de petrol și gaze de la centrele de producție la utilizatori.Petrolul și gazele sunt importantesurse de energie din Statele Unite și din lume, ceea ce justifică necesitatea de a investi în strategii și metode eficiente de distribuție.Lipsa mijloacelor eficiente de distribuire a petrolului și gazelor nu numai că ar pune în pericol angajarea în activități productive, dar ar amenința și supraviețuirea din cauza probabilității crescute de accidente.Coroziunea duce la reducerea mecanică a rezistenței conductelor de petrol și gaz, ceea ce duce la scurgeri și alte probleme.Scurgerile sunt periculoase deoarece expun populațiile la riscul de explozii și incendii, precum și la deteriorarea mediului înconjurător.În plus, prevalența accidentelor care se referă la coroziune în conductele de petrol și gaze scade încrederea publicului în sistem, deoarece provoacă aspectele de siguranță populare ale conductelor.Diverse mecanisme de protecție puse în aplicare pentru a controla coroziunea în conductele de petrol și gaze se concentrează pe proprietățile oțelului cu emisii scăzute de carbon, care este principalul material utilizat la fabricarea și construcția conductelor.După cum s-a discutat în lucrare, este nevoie de investiții în mecanismele de detectare și inspectare a coroziunii în conducte, deoarece aceasta reprezintă fundamentul prevenirii și controlului.Tehnologia a oferit posibilități nelimitate pentru realizarea aceluiași lucru, dar este nevoie să se investească mai mult în determinarea celor mai bune abordări de detectare, prevenire și control al coroziunii, ceea ce va îmbunătăți rezultatele asociate.


Ora postării: 03-jun-2019