Petrol ve gaz boru hatlarında korozyon kontrolü
Farklı ülkelerde yakıtlar, doğalgaz, fosiller ve yağlar gibi farklı enerji kaynakları kullanılmaktadır.Petrol ve gaz, Amerika Birleşik Devletleri'nde ve tüm dünyada üretim ve yaşamı desteklemek için kullanılan başlıca enerji kaynaklarıdır.Her üründe olduğu gibi, petrol ve gazın üretim merkezlerinden farklı kullanıcılara (varsa) aracılar aracılığıyla verimli bir şekilde dağıtılmasının arttırılmasına ihtiyaç vardır.Bu durumda hem petrolün hem de gazın kullanıcılara verimli bir şekilde dağıtılması onların güvende olmasını sağlar.Ayrıca oluşabilecek sızıntıların anında tespit edilerek engellenmesi sayesinde enerji fabrikalarının güvenli olmasını sağlar.Bunun sonucunda çevre kirliliği en aza indirilir.Farklı enerji kaynaklarının bir alandan diğerine taşınması gerekir, bu da süreç sırasında verimlilik ve etkinliğe dikkat edilmesi gerektiği anlamına gelir.Örneğin ham petrolün üretim alanlarından veya kaynağından petrol rafinerilerine, petrol rafinerilerinden de son kullanıcılara taşınması gerekiyor.Bu nedenle petrol ve gazın üretim merkezlerinden rafinerilere, rafinerilerden de kullanıcılara ulaştırılması için uygun bir mekanizmanın geliştirilmesine ihtiyaç vardır.Petrol ve gaz boru hattı teknolojisi, Amerika Birleşik Devletleri'nde petrol ve gazın taşınmasında kullanılan başlıca ulaşım aracıdır.Küresel ekonominin farklı sektörleri gelişti ve dolayısıyla enerji sektörü de istisnai bir durum değil.Sektörde kullanılan teknoloji, petrol ve gaz boru hatlarının güvenliğini ve genel verimliliğini artırma ihtiyacı etrafında dönen büyük bir büyüme yaşıyor.Bu gelişmeler, sistemi petrol ve gazın farklı lokasyonlara taşınmasında en etkili hale getirdi.
PETROL VE GAZ BORU HATTI TÜRLERİ
Daha önce de belirtildiği gibi, petrol ve gaz boru hatlarının türleri taşıma alanına ve taşınan maddeye bağlıdır.Toplama hatları ürünleri kısa mesafelerde taşır.Çoğunlukla ham petrol ve doğal gazın üretim alanlarından rafinerilere taşınmasında kullanılırlar.Toplama hatları nispeten kısadır çünkü bunlar
rafine edilmemiş petrol ve doğal gazın üretim merkezlerinden rafinerilere taşınmasıdır (Kennedy, 1993).Besleme hatları, petrol ve gazın rafinerilerden depolama tesislerine taşınmasında veya rafine edilmiş petrol ve gazın uzun mesafeli boru hatlarına bağlanmasında rol oynar (Kennedy, 1993).Dolayısıyla bu hatlar, petrol ve doğal gazı kullanıcıya/piyasaya dağıtan hatlara göre nispeten kısa mesafeler kat etmektedir.İletim hatları en karmaşık boru hattı sistemleri arasındadır.Doğal gazı ve petrolü sınırlar arasında dağıtan bir hat ağından oluşurlar.İletim hatları, petrol ve gazın son kullanıcılara dağıtımından sorumludur ve bu nedenle nispeten uzun mesafeler kat etmektedir.Özellikle,
Hükümet çoğunlukla petrol ve gazı iç ve dış sınırlar arasında dağıttığı için iletim hatlarını yönetiyor.Dağıtım boru hatları, adından da anlaşılacağı gibi, petrol ve gazın kullanıcılara dağıtımından sorumludur.Çoğu durumda, bu boru hatları, petrol ve gazı nihai tüketicilere perakende olarak satan dağıtım şirketlerinin mülkiyetindedir ve yönetilmektedir.Nihai tüketiciler, ticaret biçimlerine bağlı olan işletmeleri, evleri ve endüstrileri içerir.
enerji (Miesner ve Leffler, 2006).Dağıtım boru hatları en karmaşık olanıdır çünkü farklı coğrafi konumlardaki müşterilere hizmet vermeye odaklanırlar.
Petrol ve gaz boru hatlarının kullanımı ve önemi
Gaz ve petrolün ekonominin işleyişindeki önemli rolü göz önüne alındığında boru hatlarının önemi göz ardı edilemez.Petrol ve gaz endüstriler için önemli enerji kaynaklarıdır; bu da ekonominin işleyişini destekledikleri anlamına gelir.Boru hatlarının temel kullanımı, petrol ve gazın son kullanıcılara dağıtımıyla ilgilidir.Büyük hacimli petrol ve gazın üretim merkezlerinden rafinerilere ve son tüketicilere taşınmasının en uygun, verimli ve güvenli yöntemidir (Miesner ve Leffler, 2006).Boru hatlarının önemi, petrol ve gaz boru hatlarının dağıtımında kullanılmasının bir faktörüdür.Öncelikle petrol ve gaz boru hatlarının, petrol ve gazın taşınmasında güvenli yöntemler olduğu kanıtlanmıştır.Sokakların altında, binaların karşısında ve tarlalarda bulunurlar ancak sakinlerin yaşam kalitesini etkilemezler.Ayrıca geniş kapsama alanları, konumlarına bakılmaksızın tüm toplulukların enerjiye erişiminin genişletilmesine yardımcı olur.Bu nedenle insan ırkının hayatta kalmasının önemli bir yönü olan enerji üretiminde önemlidirler.Enerji olmadan, temel mal ve hizmetlerin eksikliği nedeniyle ülkelerin vatandaşlarını geçindirmeleri zor olacaktır.Petrol ve gaz boru hatlarının bir diğer önemi de ülkedeki doğal kaynakların tam olarak kullanılmasını sağlamasıdır.Boru hatları, ham petrol ve doğal gazın kaynaklarından rafinerilere taşınmasını sağlar.Dolayısıyla ülke, ulaşım kolaylığı nedeniyle kırsal bölgelerde dahi doğal gaz ve petrolün bulunabilirliğinden faydalanabilmektedir.Boru hatları olmasaydı kırsal alanlarda petrol arama faaliyetleri imkânsız olurdu.Daha sonra boru hatlarının, kaynaklardan çıkarılan ham petrolden elde edilen tüm petrol ürünlerinin üretimini etkilediği anlaşılmaktadır.Petrol ve gaz boru hatları, yeterli petrol ve gaz kaynaklarına sahip olmayan ülkelere de yardımcı oldu.Boru hatları kullanılarak petrol ve gazın ülkeden ülkeye taşınması mümkündür.Bu nedenle, petrol kuyuları veya rafinerileri olmayan ülkeler, petrol ürünlerini, petrolü ve gazı birincil enerji kaynağı olarak kullanmaya devam edebilirler (Miesner ve Leffler, 2006).Yeterli doğal enerji kaynaklarına sahip olmayan topluluklara hizmet etmeye yardımcı olan karmaşık dağıtım hatları ağından oluşurlar.Tartışmasız, günlük yaşamımız büyük ölçüde boru hattı teknolojisinin varlığına bağlıdır.Caddenin karşısında benzinin bulunması, pişirme gazı, jet yakıtı ve endüstriyel motorlar boru hattı teknolojisine yapılan yatırımların sonucudur.Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkelerdeki geniş boru hatları ağı, bunların yaşamı ve ekonomik faaliyetleri desteklemedeki öneminin bir göstergesidir.Miesner ve Leffler'in (2006) belirttiği gibi petrol ve gaz, ulusların endüstriyel üretkenliğinin en temel unsurlarıdır; bu da onun rekabetçi düzenin yeni biçimi olduğunu ima etmektedir.Enerji türlerine yeterli erişime sahip şirketlerin daha rekabetçi olması muhtemeldir, bu da boru hattı ağının varlığını ve önemini daha da haklı çıkarmaktadır.Petrol ve gaz boru hatlarının önemi, diğer petrol ve doğal gaz taşıma yöntemlerindeki başarısızlıklar ve verimsizliklerle de pekiştirilmektedir.Örneğin, ilgili maliyetler nedeniyle büyük miktarlarda petrol ve gazın kamyon ve demiryolu kullanılarak taşınması mümkün değildir.Ayrıca boru hatları, yollar gibi diğer altyapı türlerine zarar vermemektedir; bu da onların uygun maliyetli ve bağımsız ulaşım biçimleri olduğu anlamına gelmektedir.
Petrol ve gaz boru hatlarında kullanılan malzemeler
Boru hatları binalarımızın, sokaklarımızın altında yer aldığı için hayatımızın bir parçası olarak düşünülebilir.Bu nedenle boru hatlarının güvenliği, tasarım ve mühendislik açısından çok önemlidir.Petrol ve gaz boru hatlarının yapımında kullanılan ana malzeme çeliktir.Çeliğin kullanılmasının temel nedeni tokluk, süneklik ve kaynaklanabilirlik özellikleridir (Kiefner ve Trench, 2001).Tokluk, sızıntılara yol açabilecek çatlaklara karşı direnç sağlamaya yardımcı olur.Bu nedenle çelik, çatlaklara karşı dayanıklı olduğundan boru hatlarının yük basıncına, ısıya ve değişen hava koşullarına dayanmasına yardımcı olur.Ancak paslanmaz çelik yukarıda belirtilen özellikler açısından en etkili malzeme olmasına rağmen boru hatlarının yapımında etkili bir malzeme değildir.Kiefner & Trench'e (2001) göre düşük karbonlu çelik, boru hatları için gereken mukavemet ve süneklik özelliklerini taşıyan, uygun maliyetli bir çelik türüdür.Demir gibi diğer metaller o kadar güçlü değildir ve çatlaklara ve kırılmalara yol açabilir.Bu nedenle düşük karbonlu çelik, petrol ve gaz sızıntılarına yol açabilecek kırılmaları önlediği için boru hatlarının yapımında kullanılabilecek en etkili malzemedir.Boru hatlarının yapımında çeliğin kullanılmasının bir diğer nedeni ise zamanla değişen sıcaklıklara dayanabilmeleridir.Çelik zamanla değişmez, bu da değişen hava koşullarına maruz kalan malzemelerin yapımında kullanımının en etkili olduğu anlamına gelir.Düşük karbonlu çeliğin çekme mukavemeti zaman içinde sabit kalır, bu da onun uzun vadeli altyapı geliştirmede kullanım için en iyi seçenek olduğu anlamına gelir (Kiefner ve Trench, 2001).Boru hatlarının inşası maliyetli bir yatırımdır ve bu da ona uzun vadeli bir perspektiften yaklaşma ihtiyacını ima eder.Bu nedenle düşük karbonlu çelik, sürekli onarım ihtiyacını en aza indirmeye yardımcı olduğundan boru hatlarının yapımında kullanım için en iyisidir.Petrol ve gaz boru hatlarının yapımında kullanılan düşük karbonlu çeliğin dezavantajları vardır.Hava, toprak ve su varlığında oksidasyonu destekler (Kiefner ve Trench, 2001).Oksidasyon, taşıma sırasında petrol ve gazın kalitesini tehlikeye atabilecek korozyona yol açar.Bu nedenle, boru hatları çoğu durumda toprağın altına gömüldüğünden ve bu da oksidasyonu desteklediğinden, düşük karbonlu çeliğin oksidasyonu önleyen kaplamalarla kaplanması gerekir.Bu nedenle, petrol ve gaz boru hattının inşasında kullanılan malzemeler, dayanıklılık (yükleme ve boşaltma sırasındaki basınca dayanma yeteneği), süneklik (zamanla gerilime veya çekme dayanımına dayanma yeteneği) ve değişime karşı dayanıklılık gereksinimlerini karşılamalıdır. , çatlaklar ve kırıklar.
Korozyonu önlemenin yolları
Korozyon, petrol ve gaz boru hatlarının verimliliğini etkileyen ana zorluk olarak belirlendi.Korozyonun dezavantajları, özellikle sızıntı ve kırılmalardan kaynaklanan kazaların önlenmesinde, tehdidin üstesinden gelmenin yollarını bulma ihtiyacına işaret etmektedir.Düşük karbonlu çelik, elektrolitler, su ve karbondioksit varlığında oksidasyona yatkınlıkla ilişkilendirilmiştir.Dış korozyon aynı zamanda toprakla temas etme faktörüdür ve bu da oksidasyonu destekler.Bu nedenle dış korozyonu kontrol altına almanın temel yöntemlerinden biri kaplama ve katodik korumadır (Baker, 2008).Katodik koruma, elektronların anottan katoda hareketini engellemek için boru hattına akım uygulanmasıdır.Boru hattı üzerinde katodik bir alan oluşturur, bu da açıkta kalan yüzeydeki anotların reaktif olmadığı anlamına gelir.Boru bir katot gibi davranır, bu da elektronların hareketinin olmadığını gösterir.Ayrıca katodik koruma, alkali karakterde olmaları nedeniyle çeliği koruyan birikintilerin oluşmasına yol açar.Baker (2008) katodik korumanın iki ana yöntemini önermektedir.Kurban anot koruma yöntemi, borunun çelikten nispeten daha yüksek aktiviteye sahip bir harici metale bağlanmasını içerir.Daha sonra metal boru hattından uzağa ancak elektrolitin (toprağın) içine yerleştirilir.Sonuç olarak metal çelikten daha fazla tepki verdiği için akım metale akacaktır.Bu nedenle, kurban metal korozyona uğrayarak petrol ve gaz boru hattını korozyondan korur.Etkilenen akım anot yöntemi, boru hattı ile anot arasına doğru akımın uygulanmasını içerir.Amaç, akımı boru hattından uzaklaştırarak korozyonu önlemektir.Bu nedenle katodik koruma, akımın anottan elektrolit yoluyla boru hatlarına hareketinin kesintiye uğramasını içerir.Kullanımı ve uygulaması boru hattı sisteminin yapısına ve söz konusu alanın jeolojik özelliklerine bağlıdır (Baker, 2008).Ancak yöntem kendi başına etkili olamaz çünkü gereken akımı boru hattının tüm uzunluğuna uydurmak maliyetli olacaktır.
Korozyonu incelemenin en iyi yolu
Korozyon, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki boru hattı teknolojisinin güvenlik kaygılarını etkileyen ana zorluk olarak tanımlandı.Bu nedenle korozyon yönetimi, petrol ve gaz endüstrisindeki paydaşların en büyük önceliği olmalıdır.Paydaşların odak noktası veya hedefi, özellikle korozyon yönetimiyle mümkün olan, kazasız boru hatlarının geliştirilmesi etrafında dönmektedir.Bu nedenle paydaşların, korozyondan etkilenen alanların yanı sıra koruyucu eyleme ihtiyaç duyan alanları belirlemek için boru hattı sisteminin sürekli izlenmesine yatırım yapması gerekmektedir.Denetim, sistemdeki kusurların belirlenmesine yardımcı olduğundan en yaygın kullanılan izleme yöntemidir.Petrol ve gaz boru hatlarının muayenesinde kullanılan farklı yöntemler vardır ve bunların seçimi, boru hattının niteliğine, konumuna ve değerlendirmenin gerekçelerine bağlıdır.Muayenede korozyonu önlemek için katodik koruma yöntemi de kullanılabilir.Uzmanların bir borudaki korozyonun boyutunu değerlendirmek için gerekli verileri toplamasına yardımcı olur; bu da yöntemin çoğunlukla harici izleme denetiminde uygulanabilir olduğu anlamına gelir.Uzun bir süre boyunca toplanan veriler, borudaki hasarın boyutunun belirlenmesine yardımcı olur ve bu da düzeltici eylemin geliştirilmesini etkiler.Muhtemelen, korozyonun dışarıdan incelenmesi nispeten kolaydır çünkü bu, dış yüzeyin gözlemlenmesinin yanı sıra katodik koruma yöntemi kullanılarak verilerin toplanmasına da bağlıdır.Boru Hattı Muayene Göstergeleri (burada PIGS), akan sıvının yardımıyla petrol ve gaz boru hatlarının içine yerleştirilen cihazlardır.PIG teknolojisi o zamandan beri borulardaki hatalı alanların kolayca tespit edilmesine yardımcı olan zeka unsurlarını içerecek şekilde devrim yarattı.İstihbarat, cihazların boruların niteliğine ilişkin verileri kaydetmenin yanı sıra daha sonraki analizler için verileri kaydetme becerisiyle de ilgilidir (Pistoia, 2009).Teknoloji çeşitli biçimler benimser ve tahribatsız yapısı nedeniyle övgüyle karşılandı.PIG'lerin elektromanyetik formu, popüler değerlendirme biçimlerinden biridir.Borulardaki kusurların ve bu kusurların ciddiyetinin niteliğinin belirlenmesine yardımcı olur.PIG'lerin değerlendirme yöntemi çok karmaşıktır ve özellikle borulardaki kusurlara karşı hassasiyet mekanizmalarında artan teknolojik uygulamaların bir örneğidir.Yöntem özellikle gaz boru hatlarının değerlendirilmesi için uygulanabilir çünkü cihazlar gazın bileşimine ve özelliklerine müdahale etmez.PIG'ler, diğer arızaların yanı sıra korozyon yorgunluğu ve göçükler gibi yaygın boru kusurlarının tespit edilmesine yardımcı olur.Korozyon yorgunluğu, korozyondan sonra çeliğin mekanik özelliklerinin artan bozulması anlamına gelir.Aslında bazı paydaşlar korozyonun boyutunu incelemek için korozyon yorulmasını kullanır.Bunun mantığı, korozyonun, hidrojen sülfit gibi katalizörlerin varlığında mümkün olan bir tür mekanik saldırı olmasıdır.Bu nedenle korozyon yorulmasını oluşturan çeliğe mekanik saldırının boyutunun belirlenmesi, korozyonu incelemenin etkili bir yoludur.Aslında geliştiriciler korozyon yorgunluğunun boyutunu belirlemeye yardımcı olan cihazlar geliştirdiler.Bu nedenle korozyon yorgunluğunun ölçülmesi, petrol ve gaz boru hatlarındaki korozyonun boyutunu incelemenin etkili bir yoludur.Bu yöntem, karmaşık elektronik ve yapısal bileşimi nedeniyle korozyonun hem dış hem de iç muayenesi için geçerlidir.Yöntem, korozyondan kaynaklanan artık duvarın kalınlığını kullanarak boru hattının içindeki ve dışındaki kusurları tespit eder.Bu yöntemin avantajı petrol ve gaz boru hatlarının dış ve iç yüzeylerindeki korozyonun incelenmesine olanak sağlamasıdır.Bu denetim yöntemi, maliyet etkinliği, güvenilirliği ve hızı nedeniyle yakın geçmişte popülerlik kazanmıştır.Ancak gürültüye maruz kaldığında güvenilmezlik sınırlaması ile ilişkilendirilmiştir.Ayrıca Dai ve arkadaşlarına göre.(2007), yöntemin borunun dokusundan, özellikle de duvarın pürüzlülüğünden etkilendiğini belirtmektedir.
ÇÖZÜM
Sonuç olarak korozyon, yeni tasarımların ve önleme ve kontrol mekanizmalarının geliştirilmesi yoluyla acil dikkat gerektiren, ortaya çıkan bir sorundur.Petrol ve gazın üretim merkezlerinden kullanıcılara dağıtımında korozyonun etkilerinin boru hatlarının sürdürülebilirliği ve verimliliği açısından bir tehdit olduğu kanıtlanmıştır.Petrol ve doğalgaz önemli
Amerika Birleşik Devletleri ve dünyadaki enerji kaynakları, etkili stratejilere ve dağıtım yöntemlerine yatırım yapma ihtiyacını haklı çıkarıyor.Petrol ve gaz dağıtımına yönelik etkili araçların bulunmaması, yalnızca üretken faaliyetlere katılımı zorlaştırmakla kalmayacak, aynı zamanda artan kaza olasılığı nedeniyle hayatta kalmayı da tehdit edecektir.Korozyon, petrol ve gaz borularının mukavemetinin mekanik olarak azalmasına neden olur, bu da sızıntılara ve diğer sorunlara yol açar.Sızıntılar tehlikelidir çünkü insanları patlama ve yangın riskine maruz bırakır ve çevredeki çevreye zarar verir.Buna ek olarak, petrol ve gaz borularındaki korozyonla ilgili kazaların yaygınlığı, boru hatlarının abartılı güvenlik hususlarını zora soktuğu için halkın sisteme olan güvenini azaltıyor.Petrol ve gaz boru hatlarında korozyonu kontrol etmek için uygulanan çeşitli koruyucu mekanizmalar, boruların imalatında ve yapımında kullanılan ana malzeme olan düşük karbonlu çeliğin özelliklerine odaklanmaktadır.Makalede tartışıldığı gibi, önleme ve kontrolün temelini oluşturduğu için borulardaki korozyonu tespit etme ve inceleme mekanizmalarına yatırım yapılmasına ihtiyaç vardır.Teknoloji bunun başarılması için sınırsız olanaklar sağlamıştır, ancak korozyonun tespit edilmesi, önlenmesi ve kontrol edilmesi için ilgili sonuçları iyileştirecek en iyi yaklaşımların belirlenmesine daha fazla yatırım yapılması gerekmektedir.