Corrosiecontrole in olie- en gaspijpleidingen
In verschillende landen worden verschillende energiebronnen gebruikt, zoals brandstoffen, aardgas, fossielen en oliën.Olie en gas zijn de dominante energiebronnen voor de productie en het ondersteunen van het leven in de Verenigde Staten en de rest van de wereld.Net als bij elk ander product is er behoefte aan een efficiëntere distributie van olie en gas vanuit de productiecentra naar verschillende gebruikers via tussenpersonen (indien aanwezig).In dit geval zorgt een efficiënte distributie van zowel olie als gas voor de gebruikers ervoor dat ze veilig zijn.Daarnaast zorgt het ervoor dat energiefabrieken veilig zijn, doordat eventuele lekkages direct worden opgespoord en voorkomen.Hierdoor wordt de milieubelasting geminimaliseerd.Verschillende energiebronnen vereisen transport van het ene gebied naar het andere, wat inhoudt dat efficiëntie en effectiviteit tijdens het proces in acht moeten worden genomen.Zo moet ruwe olie vervoerd worden van de productiegebieden of de bron naar de olieraffinaderijen en van de olieraffinaderijen naar de eindgebruikers.Daarom is er behoefte aan een geschikt mechanisme voor het transporteren van olie en gas van de productiecentra naar de raffinaderijen en van de raffinaderijen naar de gebruikers.De olie- en gaspijpleidingtechnologie is het belangrijkste transportmiddel dat wordt gebruikt bij het transport van olie en gas in de Verenigde Staten van Amerika.Verschillende sectoren van de wereldeconomie zijn geëvolueerd, en dus is de energiesector geen uitzondering.De technologie die in de sector wordt gebruikt, maakt een enorme groei door, die draait om de noodzaak om de veiligheid en de algehele efficiëntie van de olie- en gaspijpleidingen te verbeteren.Door deze ontwikkelingen is het systeem het meest effectief geworden in het transport van olie en gas over verschillende locaties.
Soorten olie- en gaspijpleidingen
Zoals eerder vermeld, zijn de soorten olie- en gaspijpleidingen afhankelijk van het transportgebied en de stof die wordt vervoerd.Verzamellijnen transporteren producten over korte afstanden.Ze worden meestal gebruikt bij het transporteren van ruwe olie en aardgas van de productiegebieden naar de raffinaderijen.De verzamellijnen zijn relatief kort omdat het gaat om het transport van ongeraffineerde olie en aardgas van de productiecentra naar de raffinaderijen (Kennedy, 1993).Feederlijnen zijn betrokken bij het transport van olie en gas van de raffinaderijen naar de opslagfaciliteiten of verbinden de geraffineerde olie en gas met de langeafstandspijpleidingen (Kennedy, 1993).Daarom leggen deze lijnen relatief korte afstanden af in vergelijking met de lijnen die olie en aardgas distribueren naar de gebruikers/markt.Transmissielijnen behoren tot de meest complexe systemen van pijpleidingen.Ze bestaan uit een netwerk van lijnen die aardgas en olie grensoverschrijdend distribueren.De transmissielijnen zijn verantwoordelijk voor de distributie van olie en gas naar de eindgebruikers en leggen daarom relatief grote afstanden af.Met name beheert de overheid voornamelijk de transmissielijnen omdat ze olie en gas over interne en externe grenzen verdelen.Distributiepijpleidingen zijn, zoals de naam al doet vermoeden, verantwoordelijk voor de distributie van olie en gas naar de gebruikers.In de meeste gevallen zijn deze pijpleidingen eigendom van en worden beheerd door distributiebedrijven die olie en gas verkopen aan de eindverbruikers.Tot de eindverbruikers behoren bedrijven, woningen en industrieën die afhankelijk zijn van de vormen van energie (Miesner & Leffler, 2006).De distributiepijplijnen zijn het meest complex omdat ze gericht zijn op het bedienen van klanten op verschillende geografische locaties.
Gebruik en belang van olie- en gaspijpleidingen
Het belang van pijpleidingen kan niet worden onderschat gezien de belangrijke rol van gas en olie in het functioneren van de economie.Olie en gas zijn belangrijke energiebronnen voor industrieën, wat inhoudt dat ze de economie ondersteunen.Het basisgebruik van pijpleidingen betreft de distributie van olie en gas naar de eindgebruikers.Het is de handigste, efficiëntste en veiligste methode om grote hoeveelheden olie en gas van de productiecentra naar de raffinaderijen en de eindgebruikers te transporteren (Miesner & Leffler, 2006).Het belang van pijpleidingen is een factor van het gebruik ervan bij de distributie van olie- en gaspijpleidingen.Om te beginnen zijn olie- en gaspijpleidingen veilige methoden gebleken om olie en gas te transporteren.Ze bevinden zich onder de straten, over gebouwen en velden, maar tasten de levenskwaliteit van de bewoners niet aan.Bovendien helpt hun brede dekking bij het uitbreiden van de toegang tot energie voor alle gemeenschappen, ongeacht hun locatie.Daarom zijn ze belangrijk bij het opwekken van energie, wat een belangrijk aspect is van het voortbestaan van de mensheid.Zonder energie zou het voor landen moeilijk zijn om hun burgers te onderhouden door een gebrek aan essentiële goederen en diensten.Het andere belang van olie- en gaspijpleidingen is dat ze het volledige gebruik van natuurlijke hulpbronnen in het land verbeteren.Pijpleidingen maken het transport van ruwe olie en aardgas van hun bronnen naar de raffinaderijen mogelijk.Daarom kan het land profiteren van de beschikbaarheid van aardgas en olie, zelfs op het platteland, vanwege het gemak van transport.Olie-exploratieactiviteiten in landelijke gebieden zouden onmogelijk zijn geweest zonder het bestaan van de pijpleidingen.Hieruit volgt dat de pijpleidingen van invloed zijn op de productie van alle aardolieproducten uit ruwe olie die uit de bronnen wordt gewonnen.De olie- en gaspijpleidingen hebben ook landen geholpen die niet over voldoende olie- en gasbronnen beschikken.Via de pijpleidingen is het mogelijk om olie en gas van land naar land te vervoeren.Daarom kunnen landen zonder oliebronnen of raffinaderijen nog steeds aardolieproducten, olie en gas als primaire energiebron gebruiken (Miesner & Leffler, 2006).Ze bestaan uit een complex netwerk van distributielijnen die helpen bij het bedienen van gemeenschappen die niet over voldoende natuurlijke energiebronnen beschikken.Ongetwijfeld is ons dagelijks leven sterk afhankelijk van het bestaan van de pijplijntechnologie.De beschikbaarheid van benzine aan de overkant van de straat, kookgas, vliegtuigbrandstof en industriële motoren is het resultaat van investeringen in de pijpleidingtechnologie.Het brede netwerk van pijpleidingen in de Verenigde Staten en in andere landen is een indicatie van hun belang voor de ondersteuning van levensonderhoud en economische activiteiten.Olie en gas, zoals vermeld door Miesner & Leffler (2006), zijn de meest essentiële elementen van de industriële productiviteit van naties, wat inhoudt dat het de nieuwe vorm van concurrerende orde is.Bedrijven met voldoende toegang tot de vormen van energie zullen waarschijnlijk competitiever zijn, wat het bestaan en het belang van het pijpleidingennetwerk nog meer rechtvaardigt.Het belang van olie- en gaspijpleidingen wordt ook versterkt door de storingen en inefficiënties van andere vormen van transport van olie en aardgas.Zo is het door de bijbehorende kosten niet haalbaar om grote hoeveelheden olie en gas te vervoeren met de vrachtwagens en het spoor.Bovendien doen de leidingen geen afbreuk aan andere vormen van infrastructuur zoals wegen, wat impliceert dat het kosteneffectieve en onafhankelijke vormen van vervoer zijn.
Materialen die worden gebruikt in olie- en gaspijpleidingen
Pijpleidingen kunnen worden beschouwd als onderdeel van ons leven omdat ze zich onder onze gebouwen en straten bevinden.Daarom staat de veiligheid van pijpleidingen voorop bij het ontwerp en de engineering ervan.Staal is het belangrijkste materiaal dat wordt gebruikt bij de constructie van olie- en gaspijpleidingen.De belangrijkste reden voor het gebruik van staal zijn de eigenschappen taaiheid, ductiliteit en lasbaarheid (Kiefner & Trench, 2001).Taaiheid helpt bij het weerstaan van scheuren, die tot lekkages zouden leiden.Daarom helpt staal de pijpleidingen om de druk van de belasting, hitte en veranderende weerpatronen te weerstaan, omdat het bestand is tegen scheuren.Roestvrij staal is echter geen effectief materiaal bij de constructie van pijpleidingen, hoewel het het meest effectief is met betrekking tot de bovengenoemde kenmerken.Volgens Kiefner & Trench (2001) is koolstofarm staal een kosteneffectieve vorm van staal die de kenmerken van sterkte en ductiliteit heeft die vereist zijn voor de pijpleidingen.Andere metalen zoals ijzer zijn niet zo sterk en kunnen scheuren en breuken veroorzaken.Daarom is koolstofarm staal het meest effectieve materiaal voor gebruik bij de constructie van pijpleidingen, omdat het breuken voorkomt die kunnen leiden tot olie- en gaslekkages.De andere reden voor het gebruik van staal bij de constructie van pijpleidingen is hun vermogen om in de loop van de tijd veranderende temperaturen te weerstaan.Staal verandert niet in de loop van de tijd, wat inhoudt dat het het meest effectief is voor gebruik bij de constructie van materialen die worden blootgesteld aan wisselende weersomstandigheden.De treksterkte van koolstofarm staal blijft in de loop van de tijd constant, wat impliceert dat het het beste is voor gebruik bij infrastructuurontwikkeling op de lange termijn (Kiefner & Trench, 2001).De aanleg van leidingen is een kostbare investering, wat de noodzaak met zich meebrengt om dit vanuit een langetermijnperspectief te benaderen.Koolstofarm staal is daarom het beste voor gebruik bij de constructie van pijpleidingen, omdat het helpt om de noodzaak van voortdurende reparaties tot een minimum te beperken.Koolstofarm staal, dat wordt gebruikt bij de aanleg van olie- en gaspijpleidingen, heeft zijn nadelen.Het ondersteunt oxidatie in aanwezigheid van lucht, grond en water (Kiefner & Trench, 2001).Oxidatie leidt tot corrosie, wat de kwaliteit van olie en gas tijdens transport in gevaar kan brengen.Daarom moet het koolstofarme staal worden bedekt met coatings die oxidatie voorkomen, aangezien de pijpleidingen in de meeste gevallen onder de grond zijn begraven, wat ook oxidatie ondersteunt.Daarom moeten de materialen die worden gebruikt bij de constructie van olie- en gaspijpleidingen voldoen aan de eisen van sterkte (vermogen om druk te weerstaan bij laden en lossen), ductiliteit (vermogen om spanning in de loop van de tijd of treksterkte te weerstaan) en vermogen om bestand te zijn tegen verandering , scheuren en breuken.
Manieren om corrosie te voorkomen
Corrosie is geïdentificeerd als de belangrijkste uitdaging die de efficiëntie van de olie- en gaspijpleidingen beïnvloedt.De nadelen van corrosie wijzen op de noodzaak om manieren te bedenken om de dreiging te overwinnen, vooral om ongelukken als gevolg van lekkages en breuken te voorkomen.Koolstofarm staal is in verband gebracht met gevoeligheid voor oxidatie in aanwezigheid van elektrolyten, water en koolstofdioxide.Externe corrosie is ook een factor van contact met grond, die ook oxidatie ondersteunt.Daarom is een van de basismethoden voor het beheersen van externe corrosie door middel van coating en kathodische bescherming (Baker, 2008).Kathodische bescherming is de toepassing van stroom op de pijpleiding om de beweging van elektronen van de anode naar de kathode te verstoren.Het creëert een kathodisch veld over de pijpleiding, wat inhoudt dat de anoden in het blootgestelde oppervlak niet-reactief zijn.De pijp werkt als een kathode, wat het gebrek aan beweging van elektronen impliceert.Bovendien leidt kathodische bescherming tot de ontwikkeling van afzettingen die het staal beschermen, omdat ze alkalisch van aard zijn.Baker (2008) suggereert twee hoofdmethoden voor kathodische bescherming.De opofferingsanodebeschermingsmethode omvat het verbinden van de pijp met een extern metaal dat een relatief hogere activiteit heeft dan staal.Het metaal wordt dan weg van de pijpleiding geplaatst, maar in de elektrolyt (aarde).Het resultaat is dat er stroom naar het metaal zal vloeien omdat het meer reageert dan staal.Daarom ondergaat het opofferingsmetaal corrosie, waardoor de olie- en gaspijpleiding tegen corrosie wordt beschermd.De anodemethode met opgedrukte stroom omvat de introductie van gelijkstroom tussen de pijpleiding en de anode.Het doel is om stroom weg te trekken van de pijpleiding, wat corrosie voorkomt.Daarom omvat kathodische bescherming de verstoring van de beweging van stroom van de anode naar de pijpleidingen door de elektrolyt.Het gebruik en de toepassing ervan hangt af van de aard van het pijpleidingsysteem en de geologische kenmerken van het beschouwde gebied (Baker, 2008).De methode kan op zichzelf echter niet effectief zijn, omdat het kostbaar zou zijn om de vereiste stroom af te stemmen op het gehele traject van de pijpleiding.
De beste manier om corrosie te inspecteren
Corrosie is geïdentificeerd als de belangrijkste uitdaging die van invloed is op de veiligheidsproblemen van de pijpleidingtechnologie in de Verenigde Staten.Daarom moet het beheersen van corrosie de hoogste prioriteit hebben van belanghebbenden in de olie- en gasindustrie.De focus of doelstelling van stakeholders draait om de ontwikkeling van ongevalvrije pijpleidingen, wat met name mogelijk is door het beheersen van corrosie.Daarom moeten belanghebbenden investeren in continue monitoring van het pijpleidingsysteem om gebieden te identificeren die zijn aangetast door corrosie, evenals gebieden die beschermende maatregelen nodig hebben.Inspectie is de meest gebruikte methode van monitoring omdat het helpt bij het identificeren van defecten in het systeem.Bij het inspecteren van olie- en gaspijpleidingen worden verschillende methoden gebruikt, waarvan de keuze afhangt van de aard en ligging van de pijpleiding, evenals de motieven van de beoordeling.Bij de inspectie kan ook de kathodische beschermingsmethode worden gebruikt om corrosie te voorkomen.Het helpt experts bij het verzamelen van de gegevens die nodig zijn om de mate van corrosie op een leiding te beoordelen, wat impliceert dat de methode vooral toepasbaar is bij de inspectie van externe monitoring.Gegevens die over een lange periode zijn verzameld, helpen bij het bepalen van de omvang van schade aan een leiding, wat de ontwikkeling van corrigerende maatregelen beïnvloedt.Ongetwijfeld is de externe inspectie van corrosie relatief eenvoudig omdat het afhangt van de observatie van het buitenoppervlak, evenals het verzamelen van gegevens met behulp van de kathodische beschermingsmethode.Pijplijninspectiemeters (PIGS hierin) zijn apparaten die in de olie- en gaspijpleidingen worden geïntroduceerd met behulp van de stromende vloeistof.De PIG-technologie heeft sindsdien een revolutie teweeggebracht door aspecten van intelligentie op te nemen die helpen bij het gemakkelijk bepalen van defecte gebieden in de leidingen.De intelligentie betreft het vermogen van de apparaten om gegevens over de aard van de leidingen vast te leggen, evenals gegevens vast te leggen voor latere analyse (Pistoia, 2009).De technologie neemt verschillende vormen aan en wordt geprezen om zijn niet-destructieve aard.De elektromagnetische vorm van PIG's is een van de populaire vormen van beoordeling.Het helpt bij het identificeren van defecten in de leidingen en de aard van de ernst van deze defecten.De beoordelingsmethode van PIG is zeer complex en is een toonbeeld van toegenomen technologische toepassingen, vooral in de mechanismen van gevoeligheid voor defecten in de leidingen.De methode is met name toepasbaar voor de beoordeling van gasleidingen omdat de apparaten niet interfereren met de samenstelling en eigenschappen van het gas.PIG's helpen bij het opsporen van veelvoorkomende buisdefecten, zoals corrosiemoeheid en deuken.Corrosiemoeheid verwijst naar de toegenomen degradatie van de mechanische eigenschappen van staal na corrosie.Sommige belanghebbenden gebruiken zelfs corrosiemoeheid om de mate van corrosie te inspecteren.De grondgedachte is dat corrosie een vorm van mechanische aantasting is, die mogelijk is in aanwezigheid van katalysatoren zoals waterstofsulfide.Daarom is het bepalen van de mate van mechanische aantasting van staal, die de corrosiemoeheid vormt, een effectieve manier om corrosie te inspecteren.Ontwikkelaars hebben zelfs apparaten bedacht die helpen bij het kwantificeren van de mate van corrosiemoeheid.Daarom is het meten van corrosiemoeheid een effectieve manier om de mate van corrosie in olie- en gaspijpleidingen te inspecteren.Deze methode is van toepassing op zowel externe als interne inspectie van corrosie vanwege de complexe elektronische en structurele samenstelling.De methode detecteert defecten binnen en buiten de leiding aan de hand van de dikte van de restwand als gevolg van corrosie.Het voordeel van deze methode is dat het inspectie van corrosie op de buiten- en binnenoppervlakken van de olie- en gaspijpleidingen mogelijk maakt.Deze inspectiemethode heeft in het recente verleden aan populariteit gewonnen vanwege de kosteneffectiviteit, betrouwbaarheid en snelheid.Het is echter geassocieerd met de beperking van onbetrouwbaarheid bij blootstelling aan lawaai.Bovendien, volgens Dai et al.(2007) wordt de methode beïnvloed door de textuur van de buis, met name de ruwheid van de wand.
CONCLUSIE
Concluderend, corrosie is een opkomend probleem dat dringend aandacht vereist door de ontwikkeling van nieuwe ontwerpen en mechanismen voor preventie en controle.De effecten van corrosie zijn een bedreiging gebleken voor de duurzaamheid en efficiëntie van pijpleidingen bij de distributie van olie en gas van de productiecentra naar de gebruikers.Olie en gas zijn belangrijkenergiebronnen in de Verenigde Staten en de wereld, wat de noodzaak rechtvaardigt om te investeren in effectieve strategieën en distributiemethoden.Het ontbreken van effectieve middelen voor de distributie van olie en gas zou niet alleen de betrokkenheid bij productieve activiteiten in gevaar brengen, maar zou ook het voortbestaan bedreigen vanwege de grotere kans op ongevallen.Corrosie leidt tot mechanische vermindering van de sterkte van olie- en gasleidingen, wat leidt tot lekkages en andere problemen.Lekkages zijn gevaarlijk omdat ze de bevolking blootstellen aan het risico van explosies en branden, en de omgeving beschadigen.Bovendien vermindert de prevalentie van ongevallen die verband houden met corrosie in olie- en gasleidingen het vertrouwen van het publiek in het systeem omdat het de gehypte veiligheidsaspecten van de pijpleidingen op de proef stelt.Verschillende beschermingsmechanismen die zijn ingevoerd om corrosie in olie- en gaspijpleidingen te beheersen, richten zich op de eigenschappen van koolstofarm staal, het belangrijkste materiaal dat wordt gebruikt bij de vervaardiging en constructie van buizen.Zoals in de paper is besproken, moet er worden geïnvesteerd in de mechanismen voor het detecteren en inspecteren van corrosie in de leidingen, omdat dit de basis vormt van preventie en controle.Technologie heeft onbeperkte mogelijkheden geboden om hetzelfde te bereiken, maar er moet meer worden geïnvesteerd in het bepalen van de beste benaderingen voor het detecteren, voorkomen en beheersen van corrosie, wat de bijbehorende resultaten zal verbeteren.
Posttijd: 03-jun-2019