Korozijos kontrolė naftos ir dujų vamzdynuose
Įvairiose šalyse naudojami skirtingi energijos šaltiniai, tokie kaip kuras, gamtinės dujos, fosilijos ir nafta.Nafta ir dujos yra dominuojantys energijos šaltiniai gamybai ir gyvybei palaikyti JAV ir visame pasaulyje.Kaip ir bet kuris kitas produktas, reikia pagerinti efektyvų naftos ir dujų paskirstymą iš gamybos centrų skirtingiems vartotojams per tarpininkus (jei yra).Šiuo atveju efektyvus tiek naftos, tiek dujų paskirstymas vartotojams užtikrina jų saugumą.Be to, tai užtikrina, kad energijos gamyklos būtų saugios, nes bet kokie galimi nuotėkiai aptinkami ir nedelsiant užkertamas kelias.Dėl to aplinkos tarša yra sumažinama iki minimumo.Skirtingiems energijos šaltiniams reikalingas transportavimas iš vienos srities į kitą, o tai reiškia, kad proceso metu reikia stebėti efektyvumą ir efektyvumą.Pavyzdžiui, žalia nafta turi būti transportuojama iš gamybos vietovių arba šaltinio į naftos perdirbimo gamyklas ir iš naftos perdirbimo gamyklų iki galutinių vartotojų.Todėl reikia sukurti tinkamą mechanizmą, kaip naftą ir dujas transportuoti iš gamybos centrų į naftos perdirbimo gamyklas ir iš naftos perdirbimo gamyklų pas vartotojus.Naftos ir dujotiekių technologija yra pagrindinė transporto priemonė, naudojama naftos ir dujų judėjimui Jungtinėse Amerikos Valstijose.Įvairūs pasaulinės ekonomikos sektoriai išsivystė, todėl energetikos sektorius nėra išskirtinis.Šiame sektoriuje naudojama technologija sparčiai auga, o tai sukasi apie poreikį didinti saugą ir bendrą naftos ir dujotiekių efektyvumą.Dėl šių pokyčių sistema tapo efektyviausia gabenant naftą ir dujas įvairiose vietose.
Naftos ir dujotiekių tipai
Kaip minėta anksčiau, naftos ir dujotiekių tipai priklauso nuo transportavimo srities ir tranzito medžiagos.Surinkimo linijos gabena produktus nedideliais atstumais.Jie dažniausiai naudojami transportuojant žalią naftą ir gamtines dujas iš gavybos vietovių į naftos perdirbimo gamyklas.Surinkimo linijos yra gana trumpos, nes jos apima nerafinuotos naftos ir gamtinių dujų transportavimą iš gamybos centrų į naftos perdirbimo gamyklas (Kennedy, 1993).Tiekimo linijos yra susijusios su naftos ir dujų transportavimu iš naftos perdirbimo gamyklų į saugyklas arba sujungia rafinuotą naftą ir dujas su ilgo nuotolio vamzdynais (Kennedy, 1993).Todėl šios linijos eina palyginti nedidelius atstumus, palyginti su tomis, kuriomis nafta ir gamtinės dujos paskirstomos vartotojams/rinkai.Perdavimo linijos yra viena iš sudėtingiausių vamzdynų sistemų.Jas sudaro linijų tinklas, paskirstantis gamtines dujas ir naftą per sienas.Perdavimo linijos yra atsakingos už naftos ir dujų paskirstymą galutiniams vartotojams, todėl jos įveikia gana didelius atstumus.Pažymėtina, kad vyriausybė daugiausia valdo perdavimo linijas, nes jos paskirsto naftą ir dujas per vidaus ir išorės sienas.Skirstymo vamzdynai, kaip rodo pavadinimas, yra atsakingi už naftos ir dujų paskirstymą vartotojams.Daugeliu atvejų šie dujotiekiai priklauso paskirstymo įmonėms, kurios parduoda mažmeninę naftą ir dujas galutiniams vartotojams, ir juos valdo.Galutiniai vartotojai yra įmonės, namai ir pramonės įmonės, kurios priklauso nuo energijos formų (Miesner & Leffler, 2006).Skirstymo vamzdynai yra patys sudėtingiausi, nes jie orientuoti į klientų aptarnavimą skirtingose geografinėse vietose.
Naftos ir dujų vamzdynų paskirtis ir svarba
Vamzdynų svarbos negalima nuvertinti, atsižvelgiant į svarbų dujų ir naftos vaidmenį ekonomikoje.Nafta ir dujos yra svarbūs pramonės šakų energijos šaltiniai, o tai reiškia, kad jie palaiko ekonomikos veiklą.Pagrindinis vamzdynų panaudojimas susijęs su naftos ir dujų paskirstymu galutiniams vartotojams.Tai patogiausias, efektyviausias ir saugiausias būdas transportuoti didelius kiekius naftos ir dujų iš gamybos centrų į naftos perdirbimo gamyklas ir galutinius vartotojus (Miesner & Leffler, 2006).Vamzdynų svarba yra jų panaudojimo paskirstant naftą ir dujotiekius veiksnys.Pirmiausia, naftos ir dujų vamzdynai pasirodė esąs saugūs naftos ir dujų transportavimo būdai.Jie yra po gatvėmis, skersai pastatų ir laukų, tačiau nedaro įtakos gyventojų gyvenimo kokybei.Be to, plati jų aprėptis padeda išplėsti prieigą prie energijos visoms bendruomenėms, nepaisant jų buvimo vietos.Todėl jie yra svarbūs energijos generavimui, kuris yra svarbus žmonijos išlikimo aspektas.Be energijos šalims būtų sunku išlaikyti savo piliečius, nes trūktų būtiniausių prekių ir paslaugų.Kita naftotiekių ir dujotiekių svarba yra ta, kad jie skatina visišką gamtos išteklių panaudojimą šalyje.Dujotiekiai leidžia transportuoti žalią naftą ir gamtines dujas iš jų šaltinių į naftos perdirbimo gamyklas.Todėl šalis gali pasinaudoti gamtinių dujų ir naftos prieinamumu net kaimo vietovėse dėl lengvo transportavimo.Naftos žvalgybos veikla kaimo vietovėse būtų buvusi neįmanoma be vamzdynų.Iš to matyti, kad vamzdynai daro įtaką visų naftos produktų gamybai iš žalios naftos, išgaunamos iš šaltinių.Naftos ir dujų vamzdynai taip pat padėjo šalims, kurios neturi tinkamų naftos ir dujų šaltinių.Dujotiekiais galima gabenti naftą ir dujas iš šalies į šalį.Todėl šalys, kuriose nėra naftos gręžinių ar naftos perdirbimo gamyklų, vis dar gali naudoti naftos produktus, naftą ir dujas kaip pagrindinį energijos šaltinį (Miesner & Leffler, 2006).Jas sudaro sudėtingas paskirstymo linijų tinklas, padedantis aptarnauti bendruomenes, kurios neturi pakankamai natūralių energijos šaltinių.Galima teigti, kad mūsų kasdienis gyvenimas labai priklauso nuo dujotiekio technologijos egzistavimo.Benzino prieinamumas kitoje gatvės pusėje, maisto ruošimo dujos, reaktyviniai degalai ir pramoniniai varikliai yra investicijų į dujotiekio technologiją rezultatas.Platus vamzdynų tinklas JAV ir kitose šalyse rodo jų svarbą palaikant gyvybę ir ekonominę veiklą.Nafta ir dujos, kaip minėjo Miesner & Leffler (2006), yra svarbiausi tautų pramonės produktyvumo elementai, o tai reiškia, kad tai nauja konkurencinės tvarkos forma.Įmonės, turinčios tinkamą prieigą prie įvairių rūšių energijos, greičiausiai bus konkurencingesnės, o tai dar labiau pateisina dujotiekio tinklo egzistavimą ir svarbą.Naftos ir dujotiekių svarbą taip pat sustiprina kitų naftos ir gamtinių dujų transportavimo formų gedimai ir neefektyvumas.Pavyzdžiui, neįmanoma gabenti didelių naftos ir dujų kiekių sunkvežimiais ir geležinkeliu dėl susijusių išlaidų.Be to, dujotiekiai nekenkia kitoms infrastruktūros formoms, pvz., keliams, o tai reiškia, kad tai ekonomiškai efektyvi ir nepriklausoma transporto rūšis.
Naftos ir dujų vamzdynuose naudojamos medžiagos
Vamzdynai gali būti laikomi mūsų gyvenimo dalimi, nes jie yra po mūsų pastatais ir gatvėmis.Todėl vamzdynų saugumas yra svarbiausias jų projektuojant ir inžineruojant.Plienas yra pagrindinė medžiaga, naudojama tiesiant naftos ir dujotiekius.Pagrindinė plieno naudojimo priežastis yra jo kietumas, plastiškumas ir suvirinamumas (Kiefner & Trench, 2001).Tvirtumas padeda atsispirti įtrūkimams, dėl kurių gali atsirasti nuotėkių.Todėl plienas padeda vamzdynams atlaikyti apkrovos slėgį, šilumą ir besikeičiančias oro sąlygas, nes yra atsparus įtrūkimams.Tačiau nerūdijantis plienas nėra efektyvi medžiaga tiesiant vamzdynus, nors jis yra pats efektyviausias pagal aukščiau paminėtas charakteristikas.Mažai anglies išskiriantis plienas, pasak Kiefner & Trench (2001), yra ekonomiškai efektyvi plieno forma, kuri pasižymi vamzdynams reikalingomis stiprumo ir lankstumo savybėmis.Kiti metalai, pavyzdžiui, geležis, nėra tokie stiprūs ir gali sukelti įtrūkimus bei lūžimus.Todėl mažai anglies išskiriantis plienas yra veiksmingiausia medžiaga, naudojama tiesiant vamzdynus, nes apsaugo nuo lūžių, dėl kurių gali išsilieti nafta ir dujos.Kita priežastis, kodėl plienas naudojamas tiesiant vamzdynus, yra jų gebėjimas atlaikyti kintančias temperatūras laikui bėgant.Plienas laikui bėgant nekinta, o tai reiškia, kad jis yra pats veiksmingiausias naudoti gaminant medžiagas, kurias veikia įvairios oro sąlygos.Mažai anglies turinčio plieno tempiamasis stipris laikui bėgant išlieka pastovus, o tai reiškia, kad jis geriausiai tinka ilgalaikei infrastruktūros plėtrai (Kiefner & Trench, 2001).Vamzdynų tiesimas yra brangi investicija, todėl ją reikia vertinti iš ilgalaikės perspektyvos.Todėl mažai anglies turintis plienas geriausiai tinka vamzdynų statybai, nes padeda sumažinti nuolatinio remonto poreikį.Mažai anglies dioksido išskiriantis plienas, naudojamas tiesiant naftotiekius ir dujotiekius, turi savo trūkumų.Jis palaiko oksidaciją esant orui, dirvožemiui ir vandeniui (Kiefner & Trench, 2001).Oksidacija sukelia koroziją, kuri gali pakenkti gabenamos naftos ir dujų kokybei.Todėl mažai anglies dioksido į aplinką išskiriantis plienas turi būti padengtas dangomis, kurios neleidžia oksiduotis, nes vamzdynai dažniausiai yra palaidoti po žeme, o tai taip pat palaiko oksidaciją.Todėl naftotiekio ir dujotiekio statybai naudojamos medžiagos turi atitikti stiprumo (gebėjimo atlaikyti slėgį pakrovimo ir iškrovimo metu), plastiškumo (atlaikyti įtempimą laikui bėgant arba atsparumą tempimui) ir atsparumo pokyčiams reikalavimus. , įtrūkimai ir lūžiai.
Būdai, kaip išvengti korozijos
Korozija buvo nustatyta kaip pagrindinis iššūkis, turintis įtakos naftos ir dujotiekių efektyvumui.Korozijos trūkumai rodo, kad reikia ieškoti būdų, kaip įveikti grėsmę, ypač siekiant užkirsti kelią nelaimingiems atsitikimams, atsirandantiems dėl nuotėkio ir lūžių.Mažai anglies turintis plienas buvo siejamas su jautrumu oksidacijai, kai yra elektrolitų, vandens ir anglies dioksido.Išorinė korozija taip pat yra sąlyčio su dirvožemiu veiksnys, kuris taip pat palaiko oksidaciją.Todėl vienas iš pagrindinių išorinės korozijos kontrolės būdų yra padengimas ir katodinė apsauga (Baker, 2008).Katodinė apsauga – tai srovės tiekimas vamzdynui, siekiant sutrikdyti elektronų judėjimą iš anodo į katodą.Tai sukuria katodinį lauką virš dujotiekio, o tai reiškia, kad anodai atvirame paviršiuje yra nereaguojantys.Vamzdis veikia kaip katodas, o tai reiškia, kad elektronai nejuda.Be to, dėl katodinės apsaugos susidaro nuosėdos, kurios apsaugo plieną, nes jie yra šarminiai.Baker (2008) siūlo du pagrindinius katodinės apsaugos būdus.Anodo apsaugos metodas apima vamzdžio sujungimą su išoriniu metalu, kurio aktyvumas yra santykinai didesnis nei plieno.Tada metalas dedamas toliau nuo dujotiekio, bet į elektrolitą (dirvožemį).Rezultatas yra tai, kad srovė tekės į metalą, nes jis reaguoja labiau nei plienas.Todėl aukojamas metalas patiria koroziją ir taip apsaugo naftotiekį ir dujotiekį nuo korozijos.Įspūdingos srovės anodo metodas apima nuolatinės srovės įvedimą tarp dujotiekio ir anodo.Tikslas yra pritraukti srovę nuo dujotiekio, o tai apsaugo nuo korozijos.Todėl katodinė apsauga apima srovės judėjimo iš anodo į vamzdynus per elektrolitą sutrikimą.Jo naudojimas ir taikymas priklauso nuo dujotiekio sistemos pobūdžio ir nagrinėjamos teritorijos geologinių savybių (Baker, 2008).Tačiau pats metodas negali būti veiksmingas, nes būtų brangu suderinti reikiamą srovę su visu dujotiekio ruožu.
Geriausias būdas patikrinti koroziją
Korozija buvo nustatyta kaip pagrindinis iššūkis, turintis įtakos dujotiekio technologijos saugos problemoms Jungtinėse Valstijose.Todėl korozijos valdymas turėtų būti didžiausias naftos ir dujų pramonės suinteresuotųjų šalių prioritetas.Suinteresuotųjų šalių tikslas arba tikslas yra sukurti vamzdynus be avarijų, o tai ypač įmanoma valdant koroziją.Todėl suinteresuotosios šalys turi investuoti į nuolatinį dujotiekio sistemos stebėjimą, kad nustatytų korozijos paveiktas vietas, taip pat tas, kuriose reikia imtis apsaugos priemonių.Patikra yra plačiausiai naudojamas stebėjimo metodas, nes jis padeda nustatyti sistemos defektus.Naftos ir dujotiekių apžiūros metu naudojami įvairūs metodai, jų pasirinkimas priklauso nuo dujotiekio pobūdžio ir vietos bei vertinimo motyvų.Apžiūroje taip pat galima naudoti katodinės apsaugos nuo korozijos metodą.Tai padeda ekspertams rinkti duomenis, reikalingus vamzdžio korozijos mastui įvertinti, o tai reiškia, kad šis metodas dažniausiai taikomas išorinės stebėsenos patikrinimui.Ilgą laiką surinkti duomenys padeda nustatyti vamzdžio pažeidimo mastą, o tai turi įtakos korekcinių veiksmų plėtrai.Galima teigti, kad išorinis korozijos patikrinimas yra gana lengvas, nes tai priklauso nuo išorinio paviršiaus stebėjimo, taip pat nuo duomenų rinkimo naudojant katodinės apsaugos metodą.Dujotiekio tikrinimo matuokliai (PIGS) yra įtaisai, įvedami į naftą ir dujotiekius tekančio skysčio pagalba.Nuo to laiko PIG technologija padarė revoliuciją, įtraukdama žvalgybos aspektus, kurie padeda lengvai nustatyti sugedusias vietas vamzdžiuose.Intelektas susijęs su prietaisų gebėjimu įrašyti duomenis apie vamzdžių pobūdį, taip pat įrašyti duomenis vėlesnei analizei (Pistoia, 2009).Technologija yra įvairių formų ir buvo giriama už savo neardomąjį pobūdį.Elektromagnetinė PIG forma yra viena iš populiariausių vertinimo formų.Tai padeda nustatyti vamzdžių defektus ir šių defektų sunkumo pobūdį.PIG vertinimo metodas yra labai sudėtingas ir yra padidėjusių technologinių pritaikymų pavyzdys, ypač jautrumo vamzdžių defektams mechanizmuose.Metodas ypač tinka dujotiekių vertinimui, nes prietaisai netrukdo dujų sudėčiai ir charakteristikoms.PIG padeda aptikti įprastus vamzdžių defektus, tokius kaip korozijos nuovargis ir įlenkimai, be kitų gedimų.Nuovargis nuo korozijos reiškia padidėjusį plieno mechaninių savybių pablogėjimą po korozijos.Tiesą sakant, kai kurios suinteresuotosios šalys naudoja korozijos nuovargį, kad patikrintų korozijos mastą.Loginis pagrindas yra tas, kad korozija yra mechaninio poveikio forma, kuri įmanoma esant katalizatoriams, tokiems kaip vandenilio sulfidas.Todėl mechaninio poveikio plienui, kuris yra korozijos nuovargis, masto nustatymas yra veiksmingas būdas patikrinti koroziją.Tiesą sakant, kūrėjai sugalvojo prietaisus, kurie padeda kiekybiškai įvertinti korozijos nuovargio mastą.Todėl korozijos nuovargio matavimas yra veiksmingas būdas patikrinti korozijos mastą naftos ir dujotiekiuose.Šis metodas taikomas tiek išoriniam, tiek vidiniam korozijos patikrinimui dėl sudėtingos elektroninės ir struktūrinės sudėties.Metodas aptinka defektus dujotiekio viduje ir išorėje, naudodamas dėl korozijos atsiradusios liekamosios sienelės storį.Šio metodo pranašumas yra tas, kad jis leidžia patikrinti naftotiekių ir dujotiekių išorinių ir vidinių paviršių koroziją.Šis tikrinimo būdas pastaruoju metu išpopuliarėjo dėl savo ekonomiškumo, patikimumo ir greičio.Tačiau jis yra susijęs su nepatikimumo apribojimu, jei yra veikiamas triukšmo.Be to, pasak Dai ir kt.(2007), metodui įtakos turi vamzdžio tekstūra, ypač sienos šiurkštumas.
IŠVADA
Apibendrinant galima pasakyti, kad korozija yra nauja problema, kuriai reikia skubiai atkreipti dėmesį kuriant naujus prevencijos ir kontrolės projektus bei mechanizmus.Paaiškėjo, kad korozijos padariniai kelia grėsmę vamzdynų tvarumui ir efektyvumui paskirstant naftą ir dujas iš gamybos centrų vartotojams.Nafta ir dujos yra svarbūsenergijos šaltinių JAV ir pasaulyje, o tai pateisina būtinybę investuoti į efektyvias paskirstymo strategijas ir metodus.Veiksmingų naftos ir dujų paskirstymo priemonių trūkumas ne tik apsunkintų gamybinę veiklą, bet ir keltų grėsmę išlikimui dėl padidėjusios nelaimingų atsitikimų tikimybės.Dėl korozijos mechaniškai sumažėja alyvos ir dujų vamzdžių stiprumas, o tai sukelia nuotėkius ir kitas problemas.Nuotėkis yra pavojingas, nes gyventojams kyla sprogimų ir gaisrų pavojus, taip pat kenkia supančiai aplinkai.Be to, dėl nelaimingų atsitikimų, susijusių su naftos ir dujų vamzdžių korozija, paplitimas mažina visuomenės pasitikėjimą sistema, nes tai kelia iššūkį garsiems dujotiekių saugos aspektams.Įvairūs apsauginiai mechanizmai, skirti kontroliuoti koroziją naftos ir dujotiekių vamzdynuose, daugiausia dėmesio skiria mažai anglies dioksido išskiriančio plieno, kuris yra pagrindinė medžiaga, naudojama gaminant ir statant vamzdžius, savybėms.Kaip buvo aptarta darbe, reikia investuoti į vamzdžių korozijos aptikimo ir tikrinimo mechanizmus, nes tai yra prevencijos ir kontrolės pagrindas.Technologijos suteikė neribotas galimybes pasiekti tą patį, tačiau reikia daugiau investuoti į geriausių korozijos aptikimo, prevencijos ir kontrolės metodų nustatymą, o tai pagerins susijusius rezultatus.
Paskelbimo laikas: 2019-03-03