Борьба с коррозией в нефтегазопроводах
В разных странах используются разные источники энергии, такие как топливо, природный газ, ископаемые и нефть.Нефть и газ являются доминирующими источниками энергии для производства и поддержания жизни в Соединенных Штатах и во всем мире.Как и любой другой продукт, необходимо повысить эффективность распределения нефти и газа от центров добычи к различным потребителям через посредников (если таковые имеются).В этом случае эффективное распределение как нефти, так и газа пользователям гарантирует их безопасность.Кроме того, он обеспечивает безопасность энергетических предприятий, поскольку любые утечки, которые могут возникнуть, обнаруживаются и немедленно предотвращаются.В результате загрязнение окружающей среды сводится к минимуму.Различные источники энергии требуют транспортировки из одной области в другую, что означает, что в процессе необходимо соблюдать эффективность и результативность.Например, сырую нефть необходимо транспортировать из производственных площадей или источника на нефтеперерабатывающие заводы и с нефтеперерабатывающих заводов к конечным потребителям.Поэтому необходимо разработать соответствующий механизм транспортировки нефти и газа от центров добычи к нефтеперерабатывающим заводам и от нефтеперерабатывающих заводов к потребителям.Нефтегазопроводная технология является основным транспортным средством, используемым для транспортировки нефти и газа в Соединенных Штатах Америки.Различные секторы мировой экономики развивались, и поэтому энергетический сектор не является исключением.Технологии, используемые в этом секторе, переживают бурный рост, что связано с необходимостью повышения безопасности и общей эффективности нефте- и газопроводов.Эти разработки сделали систему наиболее эффективной при транспортировке нефти и газа в различных местах.
Типы нефте- и газопроводов
Как упоминалось ранее, типы нефте- и газопроводов зависят от района транспортировки и транзитируемого вещества.Сборочные линии транспортируют продукцию на короткие расстояния.Они в основном используются для транспортировки сырой нефти и природного газа из районов добычи на нефтеперерабатывающие заводы.Линии сбора относительно короткие, поскольку они связаны с транспортировкой неочищенной нефти и природного газа от центров добычи к нефтеперерабатывающим заводам (Kennedy, 1993).Фидерные линии участвуют в транспортировке нефти и газа от нефтеперерабатывающих заводов к хранилищам или соединяют очищенную нефть и газ с трубопроводами большой протяженности (Kennedy, 1993).Таким образом, эти линии покрывают относительно короткие расстояния по сравнению с теми, которые распределяют нефть и природный газ пользователям/рынку.Линии электропередач являются одними из самых сложных систем трубопроводов.Они состоят из сети трубопроводов, по которым природный газ и нефть распределяются через границы.Линии электропередач отвечают за распределение нефти и газа конечным потребителям, поэтому они проходят относительно большие расстояния.Примечательно, что правительство в основном управляет линиями электропередачи, потому что они распределяют нефть и газ через внутренние и внешние границы.Распределительные трубопроводы, как следует из названия, отвечают за распределение нефти и газа пользователям.В большинстве случаев эти трубопроводы принадлежат и управляются распределительными компаниями, которые продают нефть и газ конечным потребителям.К конечным потребителям относятся предприятия, жилые дома и отрасли промышленности, которые зависят от форм энергии (Miesner & Leffler, 2006).Каналы распределения являются наиболее сложными, поскольку они сосредоточены на обслуживании клиентов в разных географических точках.
Использование и значение нефте- и газопроводов
Важность трубопроводов нельзя недооценивать, учитывая важную роль газа и нефти в управлении экономикой.Нефть и газ являются важными источниками энергии для промышленности, а это означает, что они поддерживают работу экономики.Основное использование трубопроводов касается распределения нефти и газа конечным потребителям.Это наиболее удобный, эффективный и безопасный способ транспортировки больших объемов нефти и газа от центров добычи к нефтеперерабатывающим заводам и конечным потребителям (Miesner & Leffler, 2006).Важность трубопроводов является фактором их использования в разводящих нефте- и газопроводах.Начнем с того, что нефте- и газопроводы зарекомендовали себя как безопасные способы транспортировки нефти и газа.Они расположены под улицами, поперек зданий и полей, но не влияют на качество жизни жителей.Кроме того, их широкий охват помогает расширить доступ к энергии для всех сообществ, независимо от их местоположения.Поэтому они важны для выработки энергии, что является важным аспектом выживания человечества.Без энергии странам было бы трудно поддерживать своих граждан из-за отсутствия основных товаров и услуг.Другое значение нефте- и газопроводов состоит в том, что они способствуют полному использованию природных ресурсов страны.Трубопроводы позволяют транспортировать сырую нефть и природный газ от их источников к нефтеперерабатывающим заводам.Таким образом, страна может воспользоваться наличием природного газа и нефти даже в сельской местности из-за простоты транспортировки.Разведка нефти в сельской местности была бы невозможна без наличия трубопроводов.Отсюда следует, что трубопроводы влияют на производство всех нефтепродуктов из сырой нефти, добытой из источников.Нефте- и газопроводы также помогли странам, не имеющим достаточных источников нефти и газа.По трубопроводам можно транспортировать нефть и газ из страны в страну.Таким образом, страны, не имеющие нефтяных скважин или нефтеперерабатывающих заводов, могут по-прежнему использовать нефтепродукты, нефть и газ в качестве основного источника энергии (Miesner & Leffler, 2006).Они состоят из сложной сети распределительных линий, которые помогают обслуживать сообщества, не имеющие адекватных естественных источников энергии.Возможно, наша повседневная жизнь во многом зависит от наличия конвейерной технологии.Наличие бензина через улицу, газа для приготовления пищи, топлива для реактивных двигателей и промышленных двигателей является результатом инвестиций в трубопроводную технологию.Широкая сеть трубопроводов в США и других странах свидетельствует об их важности для поддержания жизни и экономической деятельности.Нефть и газ, как отмечали Миснер и Леффлер (2006), являются наиболее важными элементами промышленной производительности наций, что подразумевает, что это новая форма конкурентного порядка.Компании с адекватным доступом к видам энергии, вероятно, будут более конкурентоспособными, что еще больше оправдывает существование и важность сети трубопроводов.Важность нефте- и газопроводов также подкрепляется неудачами и неэффективностью других форм транспортировки нефти и природного газа.Например, невозможно транспортировать большие объемы нефти и газа автомобильным и железнодорожным транспортом из-за связанных с этим затрат.Кроме того, трубопроводы не наносят ущерба другим формам инфраструктуры, таким как дороги, что означает, что они являются рентабельными и независимыми видами транспорта.
Материалы, используемые в нефте- и газопроводах
Трубопроводы можно рассматривать как часть нашей жизни, потому что они находятся под нашими зданиями и улицами.Поэтому безопасность трубопроводов имеет первостепенное значение при их проектировании и проектировании.Сталь является основным материалом, используемым при строительстве нефте- и газопроводов.Основной причиной использования стали являются ее характеристики ударной вязкости, пластичности и свариваемости (Kiefner & Trench, 2001).Прочность помогает противостоять трещинам, которые могут привести к утечкам.Таким образом, сталь помогает трубопроводам выдерживать давление нагрузки, тепло и изменяющиеся погодные условия, поскольку она устойчива к трещинам.Однако нержавеющая сталь не является эффективным материалом при строительстве трубопроводов, хотя и является наиболее эффективным по указанным выше характеристикам.Низкоуглеродистая сталь, согласно Kiefner & Trench (2001), представляет собой экономичную форму стали, которая обладает характеристиками прочности и пластичности, необходимыми для трубопроводов.Другие металлы, такие как железо, не такие прочные и могут привести к трещинам и переломам.Поэтому низкоуглеродистая сталь является наиболее эффективным материалом для использования при строительстве трубопроводов, так как предотвращает появление трещин, которые могут привести к разливам нефти и газа.Другой причиной использования стали при строительстве трубопроводов является их способность выдерживать изменение температуры с течением времени.Сталь не меняется со временем, а это означает, что она наиболее эффективна для использования в строительстве из материалов, подвергающихся воздействию различных погодных условий.Прочность на растяжение низкоуглеродистой стали остается постоянной с течением времени, что означает, что она лучше всего подходит для использования в долгосрочном развитии инфраструктуры (Kiefner & Trench, 2001).Строительство трубопроводов является затратным вложением, что предполагает необходимость подходить к нему с долгосрочной точки зрения.Таким образом, низкоуглеродистая сталь лучше всего подходит для строительства трубопроводов, поскольку помогает свести к минимуму потребность в постоянном ремонте.Низкоуглеродистая сталь, которая используется при строительстве нефте- и газопроводов, имеет свои недостатки.Он поддерживает окисление в присутствии воздуха, почвы и воды (Kiefner & Trench, 2001).Окисление приводит к коррозии, что может ухудшить качество нефти и газа при транспортировке.Поэтому низкоуглеродистая сталь должна быть покрыта покрытиями, препятствующими окислению, так как трубопроводы в большинстве случаев засыпаны землей, которая также способствует окислению.Поэтому материалы, применяемые при строительстве нефте- и газопроводов, должны отвечать требованиям прочности (способность выдерживать давление при погрузке и разгрузке), пластичности (способность выдерживать деформацию во времени или предел прочности при растяжении), а также способности быть устойчивыми к изменениям. , трещины и изломы.
Способы избежать коррозии
Коррозия была определена как основная проблема, влияющая на эффективность работы нефте- и газопроводов.Недостатки коррозии указывают на необходимость разработки путей преодоления угрозы, особенно предотвращения возникновения аварий вследствие протечек и трещин.Низкоуглеродистая сталь связана с предрасположенностью к окислению в присутствии электролитов, воды и углекислого газа.Внешняя коррозия также является фактором контакта с почвой, что также способствует окислению.Поэтому одним из основных методов борьбы с внешней коррозией является покрытие и катодная защита (Baker, 2008).Катодная защита представляет собой подачу тока в трубопровод для нарушения движения электронов от анода к катоду.Он создает катодное поле над трубопроводом, что означает, что аноды на открытой поверхности не вступают в реакцию.Трубка действует как катод, что подразумевает отсутствие движения электронов.Кроме того, катодная защита приводит к образованию отложений, защищающих сталь, поскольку они имеют щелочную природу.Baker (2008) предлагает два основных метода катодной защиты.Метод протекторной анодной защиты предполагает соединение трубы с внешним металлом, активность которого относительно выше, чем у стали.Затем металл помещают подальше от трубопровода, но в электролит (грунт).В результате ток будет течь к металлу, так как он реагирует больше, чем сталь.Следовательно, жертвенный металл подвергается коррозии, тем самым защищая нефте- и газопровод от коррозии.Анодный метод подаваемого тока предполагает введение постоянного тока между трубопроводом и анодом.Цель состоит в том, чтобы отвести ток от трубопровода, что предотвращает коррозию.Поэтому катодная защита предполагает нарушение движения тока от анода к трубопроводам через электролит.Его использование и применение зависит от характера трубопроводной системы и геологических характеристик рассматриваемого района (Бейкер, 2008 г.).Однако этот метод не может быть эффективным сам по себе, потому что было бы дорого согласовать ток, необходимый для всего участка трубопровода.
Лучший способ проверить коррозию
Коррозия была определена как основная проблема, влияющая на безопасность трубопроводной технологии в Соединенных Штатах.Поэтому управление коррозией должно быть первоочередной задачей заинтересованных сторон в нефтегазовой отрасли.Основное внимание или цель заинтересованных сторон вращается вокруг разработки безаварийных трубопроводов, что особенно возможно за счет управления коррозией.Поэтому заинтересованным сторонам необходимо инвестировать в непрерывный мониторинг трубопроводной системы для выявления участков, пораженных коррозией, а также тех, которые нуждаются в защитных действиях.Инспекция является наиболее широко используемым методом мониторинга, поскольку помогает выявить дефекты в системе.При обследовании нефтегазопроводов используются разные методы, и их выбор зависит от характера и расположения трубопровода, а также мотивов проведения оценки.Метод катодной защиты для предотвращения коррозии также может быть использован при проверке.Это помогает специалистам в сборе данных, необходимых для оценки степени коррозии трубы, что означает, что метод в основном применим при контроле внешнего контроля.Данные, собранные за длительный период, помогают определить степень повреждения трубы, что влияет на разработку корректирующих действий.Можно утверждать, что внешний осмотр коррозии относительно прост, поскольку он зависит от наблюдения за внешней поверхностью, а также от сбора данных с использованием метода катодной защиты.Трубопроводные контрольно-измерительные приборы (далее — PIGS) — это устройства, вводимые внутрь нефте- и газопроводов с помощью протекающей жидкости.С тех пор технология скребков произвела революцию, включив в нее аспекты интеллекта, которые помогают легко определять дефектные участки в трубах.Интеллект касается способности устройств записывать данные о характере труб, а также записывать данные для последующего анализа (Pistoia, 2009).Эта технология принимает различные формы и получила высокую оценку за ее неразрушающий характер.Электромагнитная форма скребков является одной из популярных форм оценки.Это помогает в выявлении дефектов в трубах и характере серьезности этих дефектов.Метод оценки скребков очень сложен и представляет собой воплощение расширенного технологического применения, особенно в механизмах чувствительности к дефектам внутри труб.Метод особенно применим для оценки газопроводов, поскольку устройства не влияют на состав и характеристики газа.Скребки помогают обнаруживать распространенные дефекты труб, такие как коррозионная усталость и вмятины среди других неисправностей.Коррозионная усталость относится к повышенному ухудшению механических свойств стали после коррозии.Фактически, некоторые заинтересованные стороны используют коррозионную усталость для проверки степени коррозии.Обоснование состоит в том, что коррозия является формой механического воздействия, которое возможно в присутствии катализаторов, таких как сероводород.Следовательно, определение степени механического воздействия на сталь, которое представляет собой коррозионную усталость, является эффективным способом проверки коррозии.По сути, разработчики придумали устройства, помогающие количественно оценить степень коррозионной усталости.Таким образом, измерение коррозионной усталости является эффективным способом проверки степени коррозии в нефте- и газопроводах.Этот метод применим как для внешнего, так и для внутреннего контроля коррозии из-за ее сложного электронного и структурного состава.Метод выявляет дефекты внутри и снаружи трубопровода по толщине остаточной стенки, образовавшейся в результате коррозии.Преимущество этого метода в том, что он позволяет контролировать коррозию на наружных и внутренних поверхностях нефте- и газопроводов.Этот метод контроля приобрел популярность в недавнем прошлом благодаря своей экономичности, надежности и скорости.Однако это связано с ограничением ненадежности при воздействии шума.Кроме того, по данным Dai et al.(2007), на метод влияет текстура трубы, особенно шероховатость стенки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение, коррозия является новой проблемой, требующей безотлагательного внимания путем разработки новых конструкций и механизмов предотвращения и контроля.Эффекты коррозии оказались угрозой для устойчивости и эффективности трубопроводов при распределении нефти и газа от центров добычи к потребителям.Нефть и газ важныисточников энергии в США и мире, что обосновывает необходимость инвестирования в эффективные стратегии и методы распределения.Отсутствие эффективных средств распределения нефти и газа не только затруднит участие в производственной деятельности, но и поставит под угрозу выживание из-за повышенной вероятности несчастных случаев.Коррозия приводит к механическому снижению прочности нефтегазовых труб, что приводит к протечкам и другим проблемам.Утечки опасны, потому что они подвергают население риску взрывов и пожаров, а также наносят ущерб окружающей среде.Кроме того, распространенность аварий, связанных с коррозией в нефтегазовых трубах, снижает доверие населения к системе, потому что это бросает вызов разрекламированным аспектам безопасности трубопроводов.Различные защитные механизмы, применяемые для борьбы с коррозией в нефте- и газопроводах, сосредоточены на свойствах низкоуглеродистой стали, которая является основным материалом, используемым при производстве и строительстве труб.Как обсуждалось в документе, необходимо вкладывать средства в механизмы обнаружения и проверки коррозии в трубах, поскольку это является основой предотвращения и контроля.Технологии предоставили безграничные возможности для достижения того же самого, но необходимо больше инвестировать в определение наилучших подходов к обнаружению, предотвращению и контролю коррозии, которые улучшат связанные с этим результаты.
Время публикации: 03 июня 2019 г.