Kontrola korozije u naftovodima i gasovodima
U različitim zemljama koriste se različiti izvori energije, kao što su goriva, prirodni gas, fosili i ulja.Nafta i plin su dominantni izvori energije za proizvodnju i održavanje života u Sjedinjenim Državama i svijetu.Kao i svaki drugi proizvod, postoji potreba za unapređenjem efikasne distribucije nafte i gasa od proizvodnih centara do različitih korisnika preko posrednika (ako postoje).U ovom slučaju, efikasna distribucija nafte i plina korisnicima osigurava njihovu sigurnost.Osim toga, osigurava da su tvornice energije sigurne, budući da se sva curenja koja se mogu pojaviti se otkriju i spriječe s trenutnim efektom.Kao rezultat toga, zagađenje životne sredine je svedeno na minimum.Različiti izvori energije zahtijevaju transport iz jednog područja u drugo, što podrazumijeva da se efikasnost i efektivnost moraju posmatrati tokom procesa.Na primjer, sirova nafta se mora transportirati od proizvodnih područja ili izvora do rafinerija nafte i od rafinerija nafte do krajnjih korisnika.Stoga je potrebno osmisliti odgovarajući mehanizam transporta nafte i gasa od proizvodnih centara do rafinerija i od rafinerija do korisnika.Tehnologija naftovoda i plinovoda glavni je medij transporta koji se koristi u kretanju nafte i plina u Sjedinjenim Američkim Državama.Različiti sektori globalne ekonomije su evoluirali, tako da energetski sektor nije izuzetak.Tehnologija koja se koristi u sektoru doživljava ogroman rast, koji se vrti oko potrebe da se poboljša sigurnost i ukupna efikasnost naftovoda i gasovoda.Ovaj razvoj je učinio sistem najefikasnijim u transportu nafte i gasa na različitim lokacijama.
Vrste naftovoda i gasovoda
Kao što je ranije pomenuto, tipovi naftovoda i gasovoda zavise od oblasti transporta i supstance koja je u tranzitu.Sabirne linije prevoze proizvode na kratke udaljenosti.Najviše se koriste u transportu sirove nafte i prirodnog gasa od područja proizvodnje do rafinerija.Sabirne linije su relativno kratke jer podrazumevaju transport nerafinisane nafte i prirodnog gasa od proizvodnih centara do rafinerija (Kennedy, 1993).Napojni vodovi su uključeni u transport nafte i gasa od rafinerija do skladišta ili povezuju rafinisanu naftu i gas sa daljinskim cjevovodima (Kennedy, 1993).Stoga ove linije pokrivaju relativno kratke udaljenosti u odnosu na one koje distribuiraju naftu i prirodni plin do korisnika/tržišta.Dalekovodi su među najsloženijim sistemima cjevovoda.Sastoje se od mreže vodova koje distribuiraju prirodni gas i naftu preko granica.Dalekovodi su odgovorni za distribuciju nafte i gasa do krajnjih korisnika, zbog čega pokrivaju relativno velike udaljenosti.Naime, vlada uglavnom upravlja dalekovodima jer distribuiraju naftu i gas preko unutrašnjih i vanjskih granica.Distributivni cjevovodi, kao što samo ime kaže, odgovorni su za distribuciju nafte i plina do korisnika.U većini slučajeva, ovi cjevovodi su u vlasništvu i kojima upravljaju distribucijske kompanije koje prodaju naftu i gas na malo krajnjim potrošačima.Krajnji potrošači uključuju preduzeća, kuće i industrije koji zavise od oblika energije (Miesner & Leffler, 2006).Distribucijski cjevovodi su najkompleksniji jer se fokusiraju na opsluživanje kupaca na različitim geografskim lokacijama.
Upotreba i važnost naftovoda i plinovoda
Važnost cjevovoda ne može se potcijeniti s obzirom na važnu ulogu gasa i nafte u vođenju privrede.Nafta i gas su važni izvori energije za industriju, što implicira da podržavaju funkcionisanje privrede.Osnovna upotreba cjevovoda odnosi se na distribuciju nafte i plina do krajnjih korisnika.To je najprikladniji, najefikasniji i najsigurniji način transporta velikih količina nafte i plina od proizvodnih centara do rafinerija i krajnjih potrošača (Miesner & Leffler, 2006).Značaj cjevovoda je faktor njegove upotrebe u distribuciji naftovoda i plinovoda.Za početak, naftovodi i gasovodi su se pokazali kao bezbedni načini transporta nafte i gasa.Nalaze se ispod ulica, preko puta zgrada i polja, ali ne utiču na kvalitet života stanovnika.Osim toga, njihova široka pokrivenost pomaže u proširenju pristupa energiji za sve zajednice bez obzira na njihovu lokaciju.Stoga su važni u stvaranju energije, što je važan aspekt opstanka ljudske rase.Bez energije, zemljama bi bilo teško da izdržavaju svoje građane zbog nedostatka osnovnih dobara i usluga.Drugi značaj naftovoda i gasovoda je da oni pospješuju potpuno korištenje prirodnih resursa u zemlji.Cjevovodi omogućavaju transport sirove nafte i prirodnog plina od njihovih izvora do rafinerija.Stoga, zemlja može iskoristiti dostupnost prirodnog plina i nafte čak iu ruralnim područjima zbog lakoće transporta.Aktivnosti istraživanja nafte u ruralnim područjima bile bi nemoguće bez postojanja naftovoda.Iz toga proizilazi da cjevovodi utiču na proizvodnju svih naftnih derivata iz sirove nafte koja se crpi iz izvora.Naftovodi i gasovod pomogli su i zemljama koje nemaju adekvatne izvore nafte i gasa.Naftovodom je moguć transport nafte i gasa od zemlje do zemlje.Stoga zemlje bez naftnih bušotina ili rafinerija i dalje mogu koristiti naftne derivate, naftu i plin kao svoj primarni izvor energije (Miesner & Leffler, 2006).Sastoje se od složene mreže distributivnih linija koje pomažu u opsluživanju zajednica koje nemaju adekvatne prirodne izvore energije.Vjerovatno, naš svakodnevni život uvelike ovisi o postojanju tehnologije cjevovoda.Dostupnost benzina preko puta, plina za kuhanje, mlaznog goriva i industrijskih motora rezultat je ulaganja u tehnologiju cjevovoda.Široka mreža cjevovoda u Sjedinjenim Američkim Državama i drugim zemljama pokazatelj je njihovog značaja u podržavanju života i ekonomskih aktivnosti.Nafta i plin, kako su spomenuli Miesner & Leffler (2006), najbitniji su elementi industrijske produktivnosti nacija, što implicira da je to novi oblik konkurentskog poretka.Kompanije sa adekvatnim pristupom oblicima energije vjerovatno će biti konkurentnije, što dodatno opravdava postojanje i značaj mreže cjevovoda.Značaj naftovoda i gasovoda je takođe pojačan kvarovima i neefikasnošću drugih oblika transporta nafte i prirodnog gasa.Na primjer, neizvodljivo je transportovati velike količine nafte i plina kamionima i željeznicom zbog povezanih troškova.Osim toga, cjevovodi ne štete drugim oblicima infrastrukture kao što su putevi, što implicira da su isplativi i nezavisni oblici transporta.
Materijali koji se koriste u naftovodima i gasovodima
Cjevovodi se mogu smatrati dijelom našeg života jer se nalaze ispod naših zgrada i ulica.Stoga je sigurnost cjevovoda najvažnija u njihovom dizajnu i inženjeringu.Čelik je glavni materijal koji se koristi u izgradnji naftovoda i plinovoda.Glavni razlog za upotrebu čelika su njegove karakteristike žilavosti, duktilnosti i zavarljivosti (Kiefner & Trench, 2001).Čvrstoća pomaže u otpornosti na pukotine, što bi dovelo do curenja.Stoga, čelik pomaže cjevovodima da izdrže pritisak opterećenja, toplinu i promjenjive vremenske prilike jer je otporan na pukotine.Međutim, nerđajući čelik nije efikasan materijal u konstrukciji cevovoda, iako je najefikasniji u pogledu gore navedenih karakteristika.Niskougljični čelik, prema Kiefner & Trench (2001), je isplativ oblik čelika koji ima karakteristike čvrstoće i duktilnosti potrebne za cjevovode.Drugi metali poput željeza nisu tako jaki i mogu dovesti do pukotina i lomova.Stoga je niskougljični čelik najefikasniji materijal za upotrebu u izgradnji cjevovoda jer sprječava lomove koji mogu dovesti do izlijevanja nafte i plina.Drugi razlog za upotrebu čelika u konstrukciji cjevovoda je njihova sposobnost da izdrže promjene temperature tokom vremena.Čelik se ne menja tokom vremena, što implicira da je najefikasniji za upotrebu u konstrukciji materijala izloženih različitim vremenskim uslovima.Vlačna čvrstoća niskougljičnog čelika ostaje konstantna tokom vremena, što implicira da je najbolji za upotrebu u dugoročnom infrastrukturnom razvoju (Kiefner & Trench, 2001.).Izgradnja cjevovoda je skupa investicija, što podrazumijeva potrebu da joj se pristupi iz dugoročne perspektive.Niskougljični čelik je stoga najbolji za upotrebu u izgradnji cjevovoda jer pomaže u smanjenju potrebe za stalnim popravkama.Niskougljični čelik, koji se koristi u izgradnji naftovoda i plinovoda, ima svoje nedostatke.Podržava oksidaciju u prisustvu vazduha, zemlje i vode (Kiefner & Trench, 2001).Oksidacija dovodi do korozije, što može ugroziti kvalitetu nafte i gasa koji se transportuju.Stoga, niskougljični čelik mora biti prekriven premazima koji sprječavaju oksidaciju jer su cjevovodi u većini slučajeva zatrpani pod zemljom, koja također podržava oksidaciju.Stoga materijali koji se koriste u izgradnji naftovoda i plinovoda moraju ispunjavati zahtjeve čvrstoće (sposobnost da izdrže pritisak pri utovaru i istovaru), duktilnosti (sposobnost da izdrže naprezanje tokom vremena ili vlačnu čvrstoću) i sposobnost da budu otporni na promjene. , pukotine i lomovi.
Načini za izbjegavanje korozije
Korozija je identifikovana kao glavni izazov koji utiče na efikasnost naftovoda i gasovoda.Nedostaci korozije upućuju na potrebu osmišljavanja načina prevazilaženja prijetnje, posebno u sprječavanju nastanka nezgoda koje nastaju zbog curenja i loma.Čelik s niskim udjelom ugljika povezan je s osjetljivošću na oksidaciju u prisustvu elektrolita, vode i ugljičnog dioksida.Vanjska korozija je također faktor kontakta sa tlom, što također podržava oksidaciju.Stoga je jedna od osnovnih metoda suzbijanja vanjske korozije premazivanje i katodna zaštita (Baker, 2008).Katodna zaštita je primjena struje na cjevovod kako bi se ometalo kretanje elektrona od anode do katode.On stvara katodno polje iznad cjevovoda, što implicira da su anode na izloženoj površini nereaktivne.Cijev djeluje kao katoda, što implicira nedostatak kretanja elektrona.Osim toga, katodna zaštita dovodi do stvaranja naslaga koje štite čelik budući da su alkalne prirode.Baker (2008) predlaže dvije glavne metode katodne zaštite.Metoda zaštite od žrtvene anode uključuje povezivanje cijevi s vanjskim metalom koji ima relativno veću aktivnost od čelika.Metal se zatim postavlja dalje od cjevovoda, ali unutar elektrolita (tla).Rezultat je da će struja teći do metala jer on reagira više od čelika.Zbog toga žrtvovani metal podleže koroziji i tako štiti naftovod i gasovod od korozije.Metoda anode utisnute struje uključuje uvođenje jednosmjerne struje između cjevovoda i anode.Svrha je da privuče struju dalje od cjevovoda, što sprječava koroziju.Stoga katodna zaštita uključuje poremećaj kretanja struje od anode do cjevovoda kroz elektrolit.Njegova upotreba i primjena ovisi o prirodi cjevovodnog sistema i geološkim karakteristikama područja koje se razmatra (Baker, 2008).Međutim, metoda ne može biti efikasna sama po sebi jer bi bilo skupo uskladiti struju koja je potrebna za cijeli dio cjevovoda.
Najbolji način za inspekciju korozije
Korozija je identificirana kao glavni izazov koji utječe na sigurnost tehnologije cjevovoda u Sjedinjenim Državama.Stoga bi upravljanje korozijom trebalo biti najveći prioritet dionika u industriji nafte i plina.Fokus ili cilj zainteresovanih strana se vrti oko razvoja cjevovoda bez nezgoda, što je posebno moguće kroz upravljanje korozijom.Stoga, zainteresovane strane treba da ulažu u kontinuirano praćenje sistema cevovoda kako bi se identifikovala područja zahvaćena korozijom, kao i ona kojima je potrebna zaštitna akcija.Inspekcija je najčešće korištena metoda praćenja jer pomaže u identifikaciji kvarova unutar sistema.Postoje različite metode koje se koriste u inspekciji naftovoda i gasovoda, a njihov izbor zavisi od prirode i lokacije naftovoda, kao i od motiva procene.Metoda katodne zaštite za izbjegavanje korozije također se može koristiti u inspekciji.Pomaže stručnjacima u prikupljanju podataka potrebnih za procjenu stepena korozije na cijevi, što implicira da je metoda uglavnom primjenjiva u inspekciji eksternog nadzora.Podaci prikupljeni tokom dužeg perioda pomažu u određivanju stepena oštećenja cijevi, što utiče na razvoj korektivnih mjera.Može se reći da je eksterna inspekcija korozije relativno laka jer ovisi o promatranju vanjske površine, kao i prikupljanju podataka metodom katodne zaštite.Mjerači za inspekciju cjevovoda (PIGS ovdje) su uređaji koji se uvode unutar naftovoda i plinovoda uz pomoć tekućine koja teče.Tehnologija PIGs je od tada revolucionirala i uključuje aspekte inteligencije koji pomažu u lakom određivanju neispravnih područja unutar cijevi.Obavještajni podaci se odnose na sposobnost uređaja da bilježe podatke o prirodi cijevi, kao i podatke za kasniju analizu (Pistoia, 2009).Tehnologija ima različite oblike i hvaljena je zbog svoje nedestruktivne prirode.Elektromagnetni oblik PIG je jedan od popularnih oblika procjene.Pomaže u identifikaciji nedostataka unutar cijevi i prirode ozbiljnosti ovih defekata.Metoda procjene PIG-a je vrlo složena i predstavlja oličenje povećane tehnološke primjene, posebno u mehanizmima osjetljivosti na defekte unutar cijevi.Metoda je posebno primenljiva za procenu gasovoda jer uređaji ne utiču na sastav i karakteristike gasa.PIG-ovi pomažu u otkrivanju uobičajenih defekata cijevi kao što su zamor od korozije i udubljenja između ostalih kvarova.Korozijski zamor se odnosi na povećanu degradaciju mehaničkih sposobnosti čelika nakon korozije.U stvari, neki dionici koriste zamor korozije kako bi provjerili stepen korozije.Obrazloženje je da je korozija oblik mehaničkog napada, koji je moguć u prisustvu katalizatora kao što je sumporovodik.Stoga je određivanje stepena mehaničkog napada na čelik, koji predstavlja korozijski zamor, efikasan način inspekcije korozije.U stvari, programeri su smislili uređaje koji pomažu u kvantificiranju stepena zamora od korozije.Stoga je mjerenje zamora od korozije efikasan način inspekcije stepena korozije u naftovodima i plinovodima.Ova metoda se primenjuje i za spoljašnju i za unutrašnju kontrolu korozije zbog svog složenog elektronskog i strukturnog sastava.Metoda otkriva defekte unutar i izvan cjevovoda koristeći debljinu preostalog zida koji je rezultat korozije.Prednost ove metode je što omogućava pregled korozije na vanjskim i unutrašnjim površinama naftovoda i plinovoda.Ova metoda inspekcije je stekla popularnost u nedavnoj prošlosti zbog svoje isplativosti, pouzdanosti i brzine.Međutim, povezan je s ograničenjem nepouzdanosti ako je izložen buci.Osim toga, prema Dai et al.(2007), na metodu utječe tekstura cijevi, posebno hrapavost zida.
ZAKLJUČAK
Zaključno, korozija je novo pitanje koje zahtijeva hitnu pažnju kroz razvoj novih dizajna i mehanizama prevencije i kontrole.Efekti korozije su se pokazali kao prijetnja održivosti i efikasnosti cjevovoda u distribuciji nafte i plina od proizvodnih centara do korisnika.Nafta i gas su važniizvora energije u Sjedinjenim Državama i svijetu, što opravdava potrebu ulaganja u učinkovite strategije i metode distribucije.Nedostatak efikasnih sredstava za distribuciju nafte i gasa ne samo da bi predstavljao izazov za angažovanje u proizvodnim aktivnostima, već bi i ugrozio opstanak zbog povećane verovatnoće nesreća.Korozija dovodi do mehaničkog smanjenja čvrstoće cijevi za naftu i plin, što dovodi do curenja i drugih problema.Curenja su opasna jer izlažu stanovništvo riziku od eksplozija i požara, kao i oštećenja okoline.Osim toga, učestalost nesreća koje se odnose na koroziju u cijevima za naftu i plin smanjuje povjerenje javnosti u sistem jer dovodi u pitanje naglašene sigurnosne aspekte cjevovoda.Različiti zaštitni mehanizmi postavljeni za kontrolu korozije u naftovodima i plinovodima fokusiraju se na svojstva niskougljičnog čelika, koji je glavni materijal koji se koristi u proizvodnji i konstrukciji cijevi.Kao što je rečeno u radu, potrebno je ulagati u mehanizme otkrivanja i kontrole korozije u cijevima jer je to temelj prevencije i kontrole.Tehnologija je pružila neograničene mogućnosti za postizanje istih, ali je potrebno više ulagati u određivanje najboljih pristupa otkrivanju, sprječavanju i kontroli korozije, što će poboljšati povezane rezultate.
Vrijeme objave: Jun-03-2019