Control de la corrosió en oleoductes i gasoductes
En diferents països s'utilitzen diferents fonts d'energia, com ara combustibles, gas natural, fòssils i petroli.El petroli i el gas són les fonts d'energia dominants per a la producció i el suport de la vida als Estats Units i a tot el món.Com qualsevol altre producte, cal potenciar la distribució eficient de petroli i gas des dels centres de producció als diferents usuaris mitjançant intermediaris (si n'hi ha).En aquest cas, la distribució eficient tant de petroli com de gas als usuaris garanteix que siguin segurs.A més, garanteix que les fàbriques d'energia siguin segures, ja que les fuites que es puguin produir es detecten i s'eviten amb efecte immediat.Com a resultat, es minimitza la contaminació ambiental.Les diferents fonts d'energia requereixen el transport d'una zona a una altra, la qual cosa implica que s'ha d'observar l'eficiència i l'eficàcia durant el procés.Per exemple, el cru s'ha de transportar des de les àrees de producció o la font fins a les refineries de petroli i des de les refineries de petroli fins als usuaris finals.Per tant, cal dissenyar un mecanisme adequat de transport de petroli i gas des dels centres de producció a les refineries i de les refineries als usuaris.La tecnologia dels oleoductes i gasoductes és el principal mitjà de transport utilitzat en el moviment de petroli i gas als Estats Units d'Amèrica.Els diferents sectors de l'economia global han evolucionat i, per tant, el sector energètic no és excepcional.La tecnologia utilitzada en el sector ha experimentat un creixement massiu, que gira al voltant de la necessitat de millorar la seguretat i l'eficiència global dels oleoductes i gasoductes.Aquests desenvolupaments han fet que el sistema sigui el més eficaç en el transport de petroli i gas a diferents llocs.
Tipus de gasoductes de petroli i gas
Com s'ha esmentat anteriorment, els tipus de gasoductes depèn de l'àrea de transport i de la substància en trànsit.Les línies de recollida transporten productes a distàncies curtes.S'utilitzen principalment en el transport de cru i gas natural des de les zones de producció fins a les refineries.Les línies de recollida són relativament curtes perquè impliquen el transport de petroli i gas natural sense refinar des dels centres de producció fins a les refineries (Kennedy, 1993).Les línies d'alimentació participen en el transport de petroli i gas des de les refineries fins a les instal·lacions d'emmagatzematge o connecten el petroli i el gas refinat als gasoductes de llarga distància (Kennedy, 1993).Per tant, aquestes línies cobreixen distàncies relativament curtes en comparació amb les que distribueixen petroli i gas natural als usuaris/mercat.Les línies de transport es troben entre els sistemes de canonades més complexos.Consisteixen en una xarxa de línies que distribueixen gas natural i petroli a través dels límits.Les línies de transport s'encarreguen de la distribució de petroli i gas als usuaris finals, motiu pel qual cobreixen distàncies relativament llargues.En particular, el govern gestiona principalment les línies de transmissió perquè distribueixen petroli i gas a través de les fronteres internes i externes.Els gasoductes de distribució, tal com el seu nom indica, són els responsables de la distribució de petroli i gas als usuaris.En la majoria dels casos, aquests gasoductes són propietat i són gestionats per empreses de distribució que venen al detall petroli i gas als consumidors finals.Els consumidors finals inclouen empreses, llars i indústries que depenen de les formes d'energia (Miesner i Leffler, 2006).Els conductes de distribució són els més complexos perquè se centren a atendre els clients en diferents ubicacions geogràfiques.
Usos i importància dels oleoductes i gasoductes
No es pot subestimar la importància dels gasoductes tenint en compte l'important paper del gas i el petroli en el funcionament de l'economia.El petroli i el gas són fonts d'energia importants per a les indústries, la qual cosa implica que donen suport al funcionament de l'economia.L'ús bàsic dels gasoductes fa referència a la distribució de petroli i gas als usuaris finals.És el mètode més còmode, eficient i segur per transportar grans volums de petroli i gas des dels centres de producció, fins a les refineries i els consumidors finals (Miesner i Leffler, 2006).La importància dels gasoductes és un factor del seu ús en la distribució de gasoductes.Per començar, els oleoductes i gasoductes han demostrat ser mètodes segurs per transportar petroli i gas.Es troben sota els carrers, entre edificis i camps, però no afecten la qualitat de vida dels residents.A més, la seva àmplia cobertura ajuda a ampliar l'accés a l'energia per a totes les comunitats independentment de la seva ubicació.Per tant, són importants en la generació d'energia, que és un aspecte important de la supervivència de la raça humana.Sense energia, als països seria difícil mantenir els seus ciutadans a causa de la manca de béns i serveis essencials.L'altra importància dels oleoductes i gasoductes és que milloren la utilització completa dels recursos naturals del país.Els gasoductes permeten el transport de cru i gas natural des de les seves fonts fins a les refineries.Per tant, el país pot aprofitar la disponibilitat de gas natural i petroli fins i tot a les zones rurals a causa de la facilitat de transport.Les activitats d'exploració de petroli a les zones rurals haurien estat impossibles sense l'existència dels oleoductes.Aleshores es dedueix que els oleoductes influeixen en la producció de tots els productes derivats del petroli a partir del cru extret de les fonts.Els oleoductes i gasoductes també han ajudat països que no disposen de fonts adequades de petroli i gas.És possible transportar petroli i gas d'un país a un altre mitjançant els gasoductes.Per tant, els països sense pous de petroli o refineries encara poden utilitzar productes derivats del petroli, petroli i gas com a font principal d'energia (Miesner i Leffler, 2006).Consisteixen en una complexa xarxa de línies de distribució que ajuden a donar servei a comunitats que no disposen de fonts naturals d'energia adequades.Es podria dir que la nostra vida quotidiana depèn àmpliament de l'existència de la tecnologia de la canonada.La disponibilitat de gasolina a l'altra banda del carrer, gas de cuina, combustible per a avions i motors industrials és el resultat de la inversió en tecnologia de canonades.L'àmplia xarxa de gasoductes dels Estats Units i d'altres països és una indicació de la seva importància per donar suport a la vida i les activitats econòmiques.El petroli i el gas, tal com han esmentat Miesner i Leffler (2006), són els elements més essencials de la productivitat industrial de les nacions, la qual cosa implica que és la nova forma d'ordre competitiu.És probable que les empreses amb un accés adequat a les formes d'energia siguin més competitives, la qual cosa justifica encara més l'existència i la importància de la xarxa de gasoductes.La importància dels oleoductes i gasoductes també es veu reforçada per les fallades i les ineficiències d'altres formes de transport de petroli i gas natural.Per exemple, és inviable transportar grans volums de petroli i gas mitjançant els camions i el ferrocarril a causa dels costos associats.A més, els gasoductes no perjudiquen altres formes d'infraestructures com les carreteres, la qual cosa implica que són formes de transport rendibles i independents.
Materials utilitzats en oleoductes i gasoductes
Les canonades es poden pensar com a part de la nostra vida perquè es troben sota els nostres edificis i carrers.Per tant, la seguretat de les canonades és primordial en el seu disseny i enginyeria.L'acer és el material principal utilitzat en la construcció d'oleoductes i gasoductes.El motiu principal de l'ús de l'acer són les seves característiques de tenacitat, ductilitat i soldabilitat (Kiefner & Trench, 2001).La duresa ajuda a resistir les esquerdes, que provocarien fuites.Per tant, l'acer ajuda les canonades a suportar la pressió de la càrrega, la calor i els canvis en els patrons meteorològics perquè és resistent a les esquerdes.Tanmateix, l'acer inoxidable no és un material eficaç en la construcció de canonades, tot i que és el més eficaç pel que fa a les característiques esmentades anteriorment.L'acer baix en carboni, segons Kiefner & Trench (2001), és una forma d'acer rendible que té les característiques de resistència i ductilitat requerides per a les canonades.Altres metalls com el ferro no són tan forts i poden provocar esquerdes i fractures.Per tant, l'acer baix en carboni és el material més eficaç per a la construcció de canonades perquè evita fractures, que poden provocar vessaments de petroli i gas.L'altre motiu de l'ús de l'acer en la construcció de canonades és la seva capacitat de suportar les temperatures canviants al llarg del temps.L'acer no canvia amb el temps, la qual cosa implica que és el més eficaç per al seu ús en la construcció de materials exposats a condicions meteorològiques variables.La resistència a la tracció de l'acer baix en carboni es manté constant al llarg del temps, la qual cosa implica que és el millor per utilitzar-lo en el desenvolupament d'infraestructura a llarg termini (Kiefner & Trench, 2001).La construcció de canonades és una inversió costosa, la qual cosa implica la necessitat d'abordar-la des d'una perspectiva a llarg termini.L'acer baix en carboni és, per tant, el millor per utilitzar-lo en la construcció de canonades perquè ajuda a minimitzar la necessitat de reparacions constants.L'acer baix en carboni, que s'utilitza en la construcció de gasoductes de petroli i gas, té els seus desavantatges.Admet l'oxidació en presència d'aire, sòl i aigua (Kiefner & Trench, 2001).L'oxidació condueix a la corrosió, que pot comprometre la qualitat del petroli i del gas en transport.Per tant, l'acer baix en carboni s'ha de cobrir amb recobriments que impedeixin l'oxidació ja que les canonades estan, en la majoria dels casos, enterrades sota terra, la qual cosa també suporta l'oxidació.Per tant, els materials utilitzats en la construcció d'oleoductes i gasoductes han de complir els requisits de resistència (capacitat de suportar la pressió a la càrrega i descàrrega), ductilitat (capacitat de suportar la tensió al llarg del temps o resistència a la tracció) i la capacitat de ser resistent al canvi. , esquerdes i fractures.
Maneres d'evitar la corrosió
La corrosió s'ha identificat com el principal repte que afecta l'eficiència dels oleoductes i gasoductes.Els inconvenients de la corrosió apunten a la necessitat d'idear maneres de superar l'amenaça, especialment per prevenir l'ocurrència d'accidents derivats de fuites i fractures.L'acer baix en carboni s'ha associat amb la susceptibilitat a l'oxidació en presència d'electròlits, aigua i diòxid de carboni.La corrosió externa també és un factor de contacte amb el sòl, que també admet l'oxidació.Per tant, un dels mètodes bàsics per controlar la corrosió externa és mitjançant el recobriment i la protecció catòdica (Baker, 2008).La protecció catòdica és l'aplicació de corrent a la canonada per interrompre el moviment dels electrons des de l'ànode fins al càtode.Crea un camp catòdic sobre la canonada, la qual cosa implica que els ànodes de la superfície exposada no són reactius.El tub actua com un càtode, la qual cosa implica la manca de moviment dels electrons.A més, la protecció catòdica comporta el desenvolupament de dipòsits que protegeixen l'acer ja que són de naturalesa alcalina.Baker (2008) suggereix dos mètodes principals de protecció catòdica.El mètode de protecció de l'ànode de sacrifici consisteix a connectar la canonada amb un metall extern que té una activitat relativament més alta que l'acer.Aleshores, el metall es col·loca lluny de la canonada però dins de l'electròlit (sòl).El resultat és que el corrent fluirà cap al metall, ja que reacciona més que l'acer.Per tant, el metall de sacrifici pateix corrosió protegint així el gasoducte de petroli i gas de la corrosió.El mètode d'ànode de corrent imprès implica la introducció de corrent continu entre la canonada i l'ànode.L'objectiu és atraure el corrent lluny de la canonada, la qual cosa evita la corrosió.Per tant, la protecció catòdica implica la interrupció del moviment del corrent des de l'ànode fins a les canonades a través de l'electròlit.El seu ús i aplicació depèn de la naturalesa del sistema de canonades i de les característiques geològiques de l'àrea en qüestió (Baker, 2008).No obstant això, el mètode no pot ser eficaç per si sol perquè seria costós equiparar el corrent requerit a tot el tram de la canonada.
La millor manera d'inspeccionar la corrosió
La corrosió s'ha identificat com el principal repte que afecta les preocupacions de seguretat de la tecnologia de canonades als Estats Units.Per tant, la gestió de la corrosió hauria de ser la màxima prioritat de les parts interessades de la indústria del petroli i del gas.El focus o objectiu de les parts interessades gira al voltant del desenvolupament de canonades sense accidents, que és especialment possible mitjançant la gestió de la corrosió.Per tant, les parts interessades han d'invertir en un seguiment continu del sistema de canonades per identificar les zones afectades per la corrosió, així com aquelles que necessiten accions de protecció.La inspecció és el mètode de control més utilitzat perquè ajuda a la identificació de defectes dins del sistema.Hi ha diferents mètodes utilitzats en la inspecció d'oleoductes i gasoductes, i la seva elecció depèn de la naturalesa i la ubicació del gasoducte, així com dels motius de l'avaluació.El mètode de protecció catòdica per evitar la corrosió també es pot utilitzar en la inspecció.Ajuda als experts a recopilar les dades necessàries per avaluar l'extensió de la corrosió d'una canonada, la qual cosa implica que el mètode s'aplica sobretot a la inspecció de monitoratge extern.Les dades recollides durant un llarg període ajuden a determinar l'extensió del dany a una canonada, la qual cosa influeix en el desenvolupament de l'acció correctiva.Sens dubte, la inspecció externa de la corrosió és relativament fàcil perquè depèn de l'observació de la superfície exterior, així com de la recollida de dades mitjançant el mètode de protecció catòdica.Els indicadors d'inspecció de canonades (PIGS) són dispositius introduïts dins dels oleoductes i gasoductes amb l'ajuda del fluid que flueix.Des de llavors, la tecnologia PIG ha revolucionat per incloure aspectes d'intel·ligència que ajuden a determinar fàcilment les àrees defectuoses dins de les canonades.La intel·ligència es refereix a la capacitat dels dispositius per registrar dades sobre la naturalesa de les canonades, així com registrar dades per a una anàlisi posterior (Pistoia, 2009).La tecnologia adopta diverses formes i ha estat elogiada per la seva naturalesa no destructiva.La forma electromagnètica dels PIG és una de les formes populars d'avaluació.Ajuda a la identificació de defectes dins de les canonades i la naturalesa de la gravetat d'aquests defectes.El mètode d'avaluació dels PIG és molt complex i és un epítom de l'augment de les aplicacions tecnològiques, especialment en els mecanismes de sensibilitat als defectes dins de les canonades.El mètode és especialment aplicable per a l'avaluació de gasoductes perquè els dispositius no interfereixen amb la composició i les característiques del gas.Els PIG ajuden a detectar defectes comuns de canonades, com ara fatiga per corrosió i abollaments, entre altres falles.La fatiga per corrosió es refereix a l'augment de la degradació de les capacitats mecàniques de l'acer després de la corrosió.De fet, algunes parts interessades utilitzen la fatiga per corrosió per inspeccionar l'abast de la corrosió.La raó és que la corrosió és una forma d'atac mecànic, que és possible en presència de catalitzadors com el sulfur d'hidrogen.Per tant, determinar l'extensió de l'atac mecànic a l'acer, que constitueix la fatiga per corrosió, és una forma eficaç d'inspeccionar la corrosió.De fet, els desenvolupadors han creat dispositius que ajuden a quantificar l'abast de la fatiga per corrosió.Per tant, mesurar la fatiga per corrosió és una forma eficaç d'inspeccionar l'extensió de la corrosió a les canonades de petroli i gas.Aquest mètode s'aplica tant a la inspecció externa com interna de la corrosió a causa de la seva complexa composició electrònica i estructural.El mètode detecta defectes dins i fora de la canonada utilitzant el gruix de la paret residual resultant de la corrosió.L'avantatge d'aquest mètode és que permet la inspecció de la corrosió a les superfícies exteriors i interiors dels oleoductes i gasoductes.Aquest mètode d'inspecció ha guanyat popularitat en el passat recent a causa de la seva rendibilitat, fiabilitat i rapidesa.Tanmateix, s'ha associat amb la limitació de la falta de fiabilitat si s'exposa al soroll.A més, segons Dai et al.(2007), el mètode es veu afectat per la textura de la canonada, especialment per la rugositat de la paret.
CONCLUSIÓ
En conclusió, la corrosió és un tema emergent que requereix una atenció urgent mitjançant el desenvolupament de nous dissenys i mecanismes de prevenció i control.Els efectes de la corrosió han demostrat ser una amenaça per a la sostenibilitat i l'eficiència dels gasoductes en la distribució de petroli i gas des dels centres de producció fins als usuaris.El petroli i el gas són importantsfonts d'energia als Estats Units i al món, la qual cosa justifica la necessitat d'invertir en estratègies i mètodes de distribució efectius.La manca de mitjans efectius per distribuir petroli i gas no només desafiaria la participació en activitats productives sinó que també amenaçaria la supervivència a causa de l'augment de la probabilitat d'accidents.La corrosió condueix a una reducció mecànica de la resistència de les canonades de petroli i gas, que provoca fuites i altres problemes.Les fuites són perilloses perquè exposen les poblacions al risc d'explosions i incendis, a més de danyar el medi ambient.A més, la prevalença d'accidents relacionats amb la corrosió a les canonades de petroli i gas disminueix la confiança del públic en el sistema perquè qüestiona els aspectes de seguretat de les canonades.Diversos mecanismes de protecció establerts per controlar la corrosió en oleoductes i gasoductes se centren en les propietats de l'acer baix en carboni, que és el principal material utilitzat en la fabricació i construcció de canonades.Com s'ha comentat en el document, cal invertir en els mecanismes de detecció i inspecció de la corrosió a les canonades perquè és la base de la prevenció i el control.La tecnologia ha proporcionat possibilitats il·limitades per aconseguir-ho, però cal invertir més en determinar els millors enfocaments de detecció, prevenció i control de la corrosió, que milloraran els resultats associats.
Hora de publicació: 03-jun-2019