Korroosiontorjunta öljy- ja kaasuputkissa
Eri maissa käytetään erilaisia energialähteitä, kuten polttoaineita, maakaasua, fossiileja ja öljyjä.Öljy ja kaasu ovat hallitsevia energialähteitä tuotannossa ja elämän ylläpitämisessä Yhdysvalloissa ja kaikkialla maailmassa.Kuten minkä tahansa muun tuotteen, myös öljyn ja kaasun tehokasta jakelua tuotantokeskuksista eri käyttäjille on tehostettava välittäjien kautta (jos sellaisia on).Tällöin sekä öljyn että kaasun tehokas jakelu käyttäjille varmistaa heidän turvallisuutensa.Lisäksi se varmistaa energiatehtaiden turvallisuuden, sillä mahdolliset vuodot havaitaan ja estetään välittömästi.Tämän seurauksena ympäristön saastuminen on minimoitu.Erilaiset energialähteet vaativat kuljetuksia alueelta toiselle, mikä tarkoittaa, että tehokkuutta ja vaikuttavuutta on tarkkailtava prosessin aikana.Esimerkiksi raakaöljy on kuljetettava tuotantoalueilta tai lähteeltä öljynjalostamoihin ja öljynjalostamilta loppukäyttäjille.Siksi on tarpeen kehittää asianmukainen mekanismi öljyn ja kaasun kuljettamiseksi tuotantokeskuksista jalostamoihin ja jalostamilta käyttäjille.Öljy- ja kaasuputkiteknologia on tärkein kuljetusväline, jota käytetään öljyn ja kaasun kuljetuksessa Yhdysvalloissa.Maailmantalouden eri sektorit ovat kehittyneet, joten energia-ala ei ole poikkeuksellinen.Alan käytössä oleva teknologia on kokenut massiivisen kasvun, joka pyörii turvallisuuden ja öljy- ja kaasuputkien yleisen tehokkuuden lisäämistarpeen ympärillä.Tämä kehitys on tehnyt järjestelmästä tehokkaimman öljyn ja kaasun kuljettamisessa eri paikoissa.
Öljy- ja kaasuputkien tyypit
Kuten aiemmin mainittiin, öljy- ja kaasuputkien tyypit riippuvat kuljetusalueesta ja kuljetettavasta aineesta.Keräilylinjat kuljettavat tuotteita lyhyitä matkoja.Niitä käytetään enimmäkseen raakaöljyn ja maakaasun kuljettamiseen tuotantoalueilta jalostamoille.Keräyslinjat ovat suhteellisen lyhyitä, koska ne sisältävät jalostamattoman öljyn ja maakaasun kuljetuksen tuotantokeskuksista jalostamoihin (Kennedy, 1993).Syöttölinjat ovat mukana öljyn ja kaasun kuljettamisessa jalostamoilta varastoihin tai yhdistävät jalostetun öljyn ja kaasun pitkän matkan putkiin (Kennedy, 1993).Siksi nämä linjat kulkevat suhteellisen lyhyitä matkoja verrattuna niihin, jotka jakavat öljyä ja maakaasua käyttäjille/markkinoille.Siirtolinjat ovat monimutkaisimpia putkistojärjestelmiä.Ne koostuvat linjaverkostosta, joka jakaa maakaasua ja öljyä rajojen yli.Voimajohdot vastaavat öljyn ja kaasun jakelusta loppukäyttäjille, minkä vuoksi ne kulkevat suhteellisen pitkiä matkoja.Erityisesti hallitus hallinnoi enimmäkseen siirtolinjoja, koska ne jakavat öljyä ja kaasua sisäisten ja ulkoisten rajojen yli.Jakeluputket vastaavat nimensä mukaisesti öljyn ja kaasun jakelusta käyttäjille.Useimmissa tapauksissa nämä putkistot ovat öljyn ja kaasun vähittäismyyntiä loppukäyttäjille myyvien jakeluyhtiöiden omistamia ja hallinnoimia.Loppukuluttajia ovat yritykset, kodit ja teollisuudenalat, jotka ovat riippuvaisia energiamuodoista (Miesner & Leffler, 2006).Jakeluputket ovat monimutkaisimmat, koska ne keskittyvät palvelemaan asiakkaita eri maantieteellisillä alueilla.
Öljy- ja kaasuputkien käyttötarkoitukset ja merkitys
Putkilinjojen merkitystä ei voi aliarvioida, kun otetaan huomioon kaasun ja öljyn tärkeä rooli talouden toiminnassa.Öljy ja kaasu ovat tärkeitä energialähteitä teollisuudelle, mikä tarkoittaa, että ne tukevat talouden toimintaa.Putkilinjojen peruskäyttö koskee öljyn ja kaasun jakelua loppukäyttäjille.Se on kätevin, tehokkain ja turvallisin tapa kuljettaa suuria määriä öljyä ja kaasua tuotantokeskuksista jalostamoille ja loppukäyttäjille (Miesner & Leffler, 2006).Putkien merkitys vaikuttaa niiden käyttöön öljy- ja kaasuputkien jakelussa.Aluksi öljy- ja kaasuputket ovat osoittautuneet turvallisiksi menetelmiksi öljyn ja kaasun kuljettamiseen.Ne sijaitsevat katujen alla, rakennusten ja peltojen poikki, mutta eivät vaikuta asukkaiden elämänlaatuun.Lisäksi niiden laaja kattavuus auttaa laajentamaan energian saatavuutta kaikille yhteisöille niiden sijainnista riippumatta.Siksi ne ovat tärkeitä energian tuottamisessa, mikä on tärkeä osa ihmiskunnan selviytymistä.Ilman energiaa maiden olisi vaikea elättää kansalaisiaan välttämättömien tavaroiden ja palveluiden puutteen vuoksi.Öljy- ja kaasuputkien toinen merkitys on se, että ne edistävät luonnonvarojen täydellistä hyödyntämistä maassa.Putkilinjat mahdollistavat raakaöljyn ja maakaasun kuljetuksen lähteistään jalostamoihin.Maa voi siis hyödyntää maakaasun ja öljyn saatavuutta myös maaseudulla kuljetusten helppouden vuoksi.Öljynetsintä maaseutualueilla olisi ollut mahdotonta ilman putkia.Tästä seuraa, että putkistot vaikuttavat kaikkien öljytuotteiden tuotantoon lähteistä uutetusta raakaöljystä.Öljy- ja kaasuputket ovat myös auttaneet maita, joilla ei ole riittäviä öljy- ja kaasulähteitä.Öljyä ja kaasua on mahdollista kuljettaa maasta toiseen putkistojen avulla.Siksi maat, joissa ei ole öljynporauskaivoja tai jalostamoita, voivat edelleen käyttää öljytuotteita, öljyä ja kaasua ensisijaisena energialähteenä (Miesner & Leffler, 2006).Ne koostuvat monimutkaisista jakelulinjojen verkostosta, joka auttaa palvelemaan yhteisöjä, joilla ei ole riittäviä luonnollisia energialähteitä.Jokapäiväinen elämämme on todennäköisesti pitkälti riippuvainen putkiteknologian olemassaolosta.Bensiinin saatavuus kadun toisella puolella, keittokaasu, lentopetroli ja teollisuusmoottorit ovat tulosta putkiteknologiaan tehdyistä investoinneista.Laaja putkiverkosto Yhdysvalloissa ja muissa maissa on osoitus niiden merkityksestä elämän ja taloudellisen toiminnan tukemisessa.Öljy ja kaasu, kuten Miesner & Leffler (2006) mainitsevat, ovat kansojen teollisen tuottavuuden keskeisimpiä elementtejä, mikä tarkoittaa, että se on uusi kilpailujärjestyksen muoto.Yritykset, joilla on riittävät energiamuodot, ovat todennäköisesti kilpailukykyisempiä, mikä perustelee putkiverkoston olemassaoloa ja merkitystä entisestään.Öljy- ja kaasuputkien merkitystä vahvistavat myös muiden öljyn ja maakaasun kuljetusmuotojen epäonnistumiset ja tehottomuudet.Esimerkiksi suurten öljy- ja kaasumäärien kuljettaminen kuorma-autoilla ja rautateillä ei ole mahdollista siihen liittyvien kustannusten vuoksi.Lisäksi putkilinjat eivät vahingoita muita infrastruktuurimuotoja, kuten teitä, mikä tarkoittaa, että ne ovat kustannustehokkaita ja itsenäisiä liikennemuotoja.
Öljy- ja kaasuputkissa käytetyt materiaalit
Putket voidaan ajatella osana elämäämme, koska ne ovat rakennuksiemme ja katujemme alla.Siksi putkistojen turvallisuus on ensiarvoisen tärkeää niiden suunnittelussa ja suunnittelussa.Teräs on pääasiallinen öljy- ja kaasuputkien rakentamisessa käytetty materiaali.Tärkein syy teräksen käyttöön ovat sen sitkeys, sitkeys ja hitsattavuus (Kiefner & Trench, 2001).Sitkeys auttaa vastustamaan halkeamia, jotka johtaisivat vuotoihin.Siksi teräs auttaa putkistoja kestämään kuorman painetta, lämpöä ja muuttuvia sääkuvioita, koska se kestää halkeamia.Ruostumaton teräs ei kuitenkaan ole tehokas materiaali putkilinjojen rakentamisessa, vaikka se onkin tehokkain edellä mainittujen ominaisuuksien suhteen.Kiefner & Trenchin (2001) mukaan vähähiilinen teräs on kustannustehokas teräsmuoto, jolla on putkilinjoilta vaadittava lujuus ja sitkeys.Muut metallit, kuten rauta, eivät ole yhtä vahvoja ja voivat aiheuttaa halkeamia ja murtumia.Siksi vähähiilinen teräs on tehokkain materiaali käytettäväksi putkilinjojen rakentamisessa, koska se estää murtumia, jotka voivat johtaa öljy- ja kaasuvuodoihin.Toinen syy teräksen käyttöön putkistojen rakentamisessa on niiden kyky kestää lämpötilan vaihteluita ajan myötä.Teräs ei muutu ajan myötä, mikä tarkoittaa, että se on tehokkain käytettäväksi erilaisille sääolosuhteille alttiina olevien materiaalien rakentamisessa.Vähähiilisen teräksen vetolujuus pysyy vakiona ajan myötä, mikä tarkoittaa, että se on paras käytettäväksi pitkän aikavälin infrastruktuurin kehittämisessä (Kiefner & Trench, 2001).Putkilinjojen rakentaminen on kallis investointi, mikä edellyttää sitä, että sitä on lähestyttävä pitkällä aikavälillä.Vähähiilinen teräs on siksi paras käytettäväksi putkistojen rakentamisessa, koska se auttaa minimoimaan jatkuvan korjauksen tarpeen.Vähähiilisellä teräksellä, jota käytetään öljy- ja kaasuputkien rakentamisessa, on haittoja.Se tukee hapettumista ilman, maaperän ja veden läsnä ollessa (Kiefner & Trench, 2001).Hapetus johtaa korroosioon, mikä saattaa heikentää kuljetettavan öljyn ja kaasun laatua.Siksi vähähiilinen teräs tulee peittää pinnoitteilla, jotka estävät hapettumisen, koska putkistot on useimmiten haudattu maan alle, mikä myös tukee hapettumista.Siksi öljy- ja kaasuputkien rakentamisessa käytettävien materiaalien on täytettävä lujuusvaatimukset (kyky kestää kuormituksen ja purkamisen painetta), sitkeys (kyky kestää rasitusta ajan myötä tai vetolujuus) ja kyky kestää muutoksia. , halkeamia ja murtumia.
Keinot välttää korroosiota
Korroosio on tunnistettu suurimmaksi öljy- ja kaasuputkien tehokkuuteen vaikuttavaksi haasteeksi.Korroosion haitat viittaavat tarpeeseen suunnitella keinoja uhan voittamiseksi, erityisesti vuotojen ja murtumien aiheuttamien onnettomuuksien estämisessä.Vähähiiliseen teräkseen on liitetty hapettumisherkkyyttä elektrolyyttien, veden ja hiilidioksidin läsnä ollessa.Ulkoinen korroosio on myös maaperän kosketustekijä, mikä myös tukee hapettumista.Siksi yksi ulkoisen korroosion hallinnan perusmenetelmistä on pinnoitus ja katodisuojaus (Baker, 2008).Katodinen suojaus on virran kohdistamista putkilinjaan elektronien liikkeen häiritsemiseksi anodista katodille.Se luo katodisen kentän putkilinjan päälle, mikä tarkoittaa, että altistetun pinnan anodit eivät ole reaktiivisia.Putki toimii kuin katodi, mikä tarkoittaa elektronien liikkeen puutetta.Lisäksi katodinen suojaus johtaa kerrostumien muodostumiseen, jotka suojaavat terästä, koska ne ovat luonteeltaan emäksisiä.Baker (2008) ehdottaa kahta päämenetelmää katodisuojaukseen.Uhrautuvassa anodisuojausmenetelmässä putki yhdistetään ulkoiseen metalliin, jolla on suhteellisen korkea aktiivisuus kuin teräksellä.Metalli sijoitetaan sitten poispäin putkilinjasta, mutta elektrolyytin (maaperän) sisään.Tuloksena on, että virta virtaa metalliin, koska se reagoi enemmän kuin teräs.Siksi uhrautuva metalli käy läpi korroosiota, mikä suojaa öljy- ja kaasuputkia korroosiolta.Painettu virta -anodimenetelmä sisältää tasavirran lisäämisen putkilinjan ja anodin välille.Tarkoituksena on vetää virta pois putkistosta, mikä estää korroosiota.Siksi katodinen suojaus sisältää virran liikkeen häiriön anodista putkiin elektrolyytin läpi.Sen käyttö ja soveltaminen riippuu putkiston luonteesta ja tarkasteltavan alueen geologisista ominaisuuksista (Baker, 2008).Menetelmä ei kuitenkaan voi olla tehokas yksinään, koska tarvittavan virran sovittaminen koko putkilinjan osuuteen olisi kallista.
Paras tapa tarkastaa korroosiota
Korroosio on tunnistettu suurimmaksi haasteeksi, joka vaikuttaa putkiteknologian turvallisuusongelmiin Yhdysvalloissa.Siksi korroosion hallinnan tulisi olla öljy- ja kaasuteollisuuden sidosryhmien ykkösprioriteetti.Sidosryhmien painopiste tai tavoite on onnettomuusvapaiden putkistojen kehittäminen, mikä on mahdollista erityisesti korroosion hallinnan kautta.Siksi sidosryhmien on investoitava putkijärjestelmän jatkuvaan seurantaan, jotta voidaan tunnistaa korroosiolta kärsineet alueet sekä suojatoimenpiteitä vaativat alueet.Tarkastus on yleisimmin käytetty valvontamenetelmä, koska se auttaa tunnistamaan järjestelmän sisällä olevat viat.Öljy- ja kaasuputkien tarkastuksessa käytetään erilaisia menetelmiä, joiden valinta riippuu putken luonteesta ja sijainnista sekä arvioinnin motiiveista.Tarkastuksessa voidaan käyttää myös katodisuojausmenetelmää korroosion estämiseksi.Se auttaa asiantuntijoita keräämään tarvittavat tiedot putken korroosion laajuuden arvioimiseksi, mikä tarkoittaa, että menetelmä soveltuu enimmäkseen ulkoisen valvonnan tarkastukseen.Pitkän ajanjakson aikana kerätyt tiedot auttavat määrittämään putken vaurion laajuuden, mikä vaikuttaa korjaavien toimenpiteiden kehittymiseen.Voidaan väittää, että korroosion ulkoinen tarkastus on suhteellisen helppoa, koska se riippuu ulkopinnan havainnoinnista sekä tiedonkeruusta katodisuojausmenetelmällä.Pipeline Inspection Gauges (PIGS) ovat laitteita, jotka viedään öljy- ja kaasuputkien sisään virtaavan nesteen avulla.PIGs-tekniikka on sittemmin mullistanut sisältäen älykkyyden näkökohtia, jotka auttavat helposti määrittämään vialliset alueet putkissa.Älykkyys huomioi laitteiden kyvyn tallentaa tietoa putkien luonteesta sekä tallentaa tietoja myöhempää analysointia varten (Pistoia, 2009).Tekniikka omaksuu erilaisia muotoja, ja sitä on kehuttu tuhoamattomasta luonteestaan.PIG:iden sähkömagneettinen muoto on yksi suosituimmista arviointimuodoista.Se auttaa tunnistamaan putkien sisällä olevat viat ja näiden vikojen vakavuuden.PIG-arviointimenetelmä on erittäin monimutkainen, ja se on esimerkki lisääntyneistä teknologisista sovelluksista, erityisesti putkien sisäisten vikojen herkkyyden mekanismeissa.Menetelmä soveltuu erityisesti kaasuputkien arviointiin, koska laitteet eivät vaikuta kaasun koostumukseen ja ominaisuuksiin.PIG:t auttavat havaitsemaan yleisiä putkivikoja, kuten korroosioväsymistä ja kolhuja muiden vikojen ohella.Korroosioväsymys viittaa teräksen mekaanisten ominaisuuksien lisääntyneeseen heikkenemiseen korroosion jälkeen.Itse asiassa jotkut sidosryhmät käyttävät korroosioväsymistä tarkastaakseen korroosion laajuuden.Syynä on, että korroosio on eräänlainen mekaaninen hyökkäys, joka on mahdollista katalyyttien, kuten rikkivedyn, läsnä ollessa.Siksi korroosioväsymisen muodostavan teräksen mekaanisen hyökkäyksen laajuuden määrittäminen on tehokas tapa tarkastaa korroosiota.Itse asiassa kehittäjät ovat keksineet laitteita, jotka auttavat määrittämään korroosioväsymisen laajuuden.Siksi korroosioväsymisen mittaaminen on tehokas tapa tarkastaa öljy- ja kaasuputkien korroosion laajuus.Tämä menetelmä soveltuu sekä ulkoiseen että sisäiseen korroosion tarkastukseen sen monimutkaisen elektronisen ja rakenteellisen koostumuksen vuoksi.Menetelmä havaitsee viat putkilinjan sisällä ja ulkopuolella käyttämällä korroosiosta johtuvaa jäännösseinän paksuutta.Tämän menetelmän etuna on, että se mahdollistaa öljy- ja kaasuputkien ulko- ja sisäpintojen korroosion tarkastuksen.Tämä tarkastusmenetelmä on saavuttanut suosiota viime aikoina sen kustannustehokkuuden, luotettavuuden ja nopeuden ansiosta.Se on kuitenkin liittynyt epäluotettavuuden rajoittamiseen, jos se altistuu melulle.Lisäksi Dai et ai.(2007), menetelmään vaikuttaa putken rakenne, erityisesti seinän karheus.
PÄÄTELMÄ
Yhteenvetona voidaan todeta, että korroosio on nouseva ongelma, joka vaatii kiireellistä huomiota kehittämällä uusia malleja ja mekanismeja ehkäisyyn ja valvontaan.Korroosion vaikutukset ovat osoittautuneet uhkaksi putkistojen kestävyydelle ja tehokkuudelle öljyn ja kaasun jakelussa tuotantokeskuksista käyttäjille.Öljy ja kaasu ovat tärkeitäenergialähteitä Yhdysvalloissa ja maailmassa, mikä oikeuttaa investoinnin tehokkaisiin strategioihin ja jakelumenetelmiin.Tehokkaiden öljyn ja kaasun jakelukeinojen puute ei ainoastaan haastaisi tuotantotoimintaa vaan myös uhkaisi selviytymistä onnettomuuksien todennäköisyyden lisääntymisen vuoksi.Korroosio johtaa öljy- ja kaasuputkien lujuuden mekaaniseen heikkenemiseen, mikä johtaa vuotoihin ja muihin ongelmiin.Vuodot ovat vaarallisia, koska ne altistavat väestön räjähdyksen ja tulipalon vaaralle sekä vahingoittavat ympäröivää ympäristöä.Lisäksi öljy- ja kaasuputkien korroosioon liittyvien onnettomuuksien esiintyvyys heikentää yleisön luottamusta järjestelmään, koska se haastaa putkilinjojen hypetyt turvallisuusnäkökohdat.Erilaiset öljy- ja kaasuputkien korroosion hallintaan otetut suojamekanismit keskittyvät vähähiilisen teräksen ominaisuuksiin, sillä teräs on pääasiallinen putkien valmistuksessa ja rakentamisessa käytettävä materiaali.Kuten artikkelissa on käsitelty, putkien korroosion havaitsemis- ja tarkastusmekanismeihin on investoitava, koska se on ennaltaehkäisyn ja hallinnan perusta.Teknologia on tarjonnut rajattomat mahdollisuudet saman saavuttamiseen, mutta on investoitava enemmän parhaiden lähestymistapojen määrittämiseen korroosion havaitsemiseen, ehkäisyyn ja hallintaan, mikä parantaa siihen liittyviä tuloksia.
Postitusaika: Jun-03-2019