Korrosionsschutz in Öl- und Gaspipelines
In verschiedenen Ländern werden unterschiedliche Energiequellen wie Kraftstoffe, Erdgas, Fossilien und Öle genutzt.Öl und Gas sind die dominierenden Energiequellen für die Produktion und die Lebenserhaltung in den Vereinigten Staaten und auf der ganzen Welt.Wie bei jedem anderen Produkt besteht auch hier die Notwendigkeit, die effiziente Verteilung von Öl und Gas von den Förderzentren an verschiedene Nutzer über Zwischenhändler (falls vorhanden) zu verbessern.In diesem Fall gewährleistet eine effiziente Verteilung von Öl und Gas an die Verbraucher deren Sicherheit.Darüber hinaus sorgt es für die Sicherheit von Energiefabriken, da eventuell auftretende Leckagen sofort erkannt und verhindert werden.Dadurch wird die Umweltbelastung minimiert.Unterschiedliche Energiequellen erfordern den Transport von einem Bereich zum anderen, was bedeutet, dass während des Prozesses auf Effizienz und Effektivität geachtet werden muss.Beispielsweise muss Rohöl von den Produktionsgebieten oder der Quelle zu den Ölraffinerien und von den Ölraffinerien zu den Endverbrauchern transportiert werden.Daher muss ein geeigneter Mechanismus für den Transport von Öl und Gas von den Produktionszentren zu den Raffinerien und von den Raffinerien zu den Verbrauchern entwickelt werden.Die Öl- und Gaspipeline-Technologie ist das wichtigste Transportmedium für den Transport von Öl und Gas in den Vereinigten Staaten von Amerika.Verschiedene Sektoren der Weltwirtschaft haben sich entwickelt, und daher ist der Energiesektor keine Ausnahme.Die in diesem Sektor eingesetzte Technologie verzeichnet ein enormes Wachstum, bei dem es um die Notwendigkeit geht, die Sicherheit und die Gesamteffizienz der Öl- und Gaspipelines zu verbessern.Diese Entwicklungen haben das System zum effektivsten beim Transport von Öl und Gas über verschiedene Standorte hinweg gemacht.
Arten von Öl- und Gaspipelines
Wie bereits erwähnt, hängt die Art der Öl- und Gaspipelines vom Transportgebiet und der transportierten Substanz ab.Sammellinien transportieren Produkte über kurze Distanzen.Sie werden hauptsächlich für den Transport von Rohöl und Erdgas von den Produktionsgebieten zu den Raffinerien eingesetzt.Die Sammelwege sind relativ kurz, da sie den Transport von unraffiniertem Öl und Erdgas von den Produktionszentren zu den Raffinerien erfordern (Kennedy, 1993).Feeder-Leitungen sind am Transport von Öl und Gas von den Raffinerien zu den Lagereinrichtungen beteiligt oder verbinden das raffinierte Öl und Gas mit den Fernpipelines (Kennedy, 1993).Daher überbrücken diese Leitungen relativ kurze Distanzen im Vergleich zu denen, die Erdöl und Erdgas an die Nutzer/den Markt verteilen.Übertragungsleitungen gehören zu den komplexesten Rohrleitungssystemen.Sie bestehen aus einem Netz von Leitungen, die Erdgas und Öl über Grenzen hinweg verteilen.Die Übertragungsleitungen sind für die Verteilung von Öl und Gas an die Endverbraucher zuständig und legen daher relativ lange Strecken zurück.Bemerkenswert ist, dass die Regierung hauptsächlich die Übertragungsleitungen verwaltet, da sie Öl und Gas über interne und externe Grenzen verteilen.Verteilungspipelines sind, wie der Name schon sagt, für die Verteilung von Öl und Gas an die Verbraucher zuständig.In den meisten Fällen sind diese Pipelines Eigentum von Vertriebsunternehmen, die Öl und Gas an die Endverbraucher verkaufen, und werden von diesen verwaltet.Zu den Endverbrauchern zählen Unternehmen, Haushalte und Industrien, die auf Energieformen angewiesen sind (Miesner & Leffler, 2006).Die Vertriebspipelines sind am komplexesten, da sie sich auf die Betreuung von Kunden an verschiedenen geografischen Standorten konzentrieren.
Verwendung und Bedeutung von Öl- und Gaspipelines
Die Bedeutung von Pipelines darf angesichts der wichtigen Rolle von Gas und Öl für das Funktionieren der Wirtschaft nicht unterschätzt werden.Öl und Gas sind wichtige Energiequellen für die Industrie, was bedeutet, dass sie den Betrieb der Wirtschaft unterstützen.Der grundlegende Einsatz von Pipelines betrifft die Verteilung von Öl und Gas an die Endverbraucher.Es ist die bequemste, effizienteste und sicherste Methode, große Öl- und Gasmengen von den Produktionszentren zu den Raffinerien und den Endverbrauchern zu transportieren (Miesner & Leffler, 2006).Die Bedeutung von Pipelines ist ein Faktor für ihren Einsatz bei der Verteilung von Öl- und Gaspipelines.Zunächst einmal haben sich Öl- und Gaspipelines als sichere Transportmittel für Öl und Gas erwiesen.Sie befinden sich unter Straßen, über Gebäuden und Feldern, beeinträchtigen jedoch nicht die Lebensqualität der Bewohner.Darüber hinaus trägt ihre breite Abdeckung dazu bei, den Zugang zu Energie für alle Gemeinden unabhängig von ihrem Standort zu verbessern.Daher sind sie wichtig für die Energieerzeugung, die ein wichtiger Aspekt für das Überleben der Menschheit ist.Ohne Energie wäre es für Länder aufgrund des Mangels an lebenswichtigen Gütern und Dienstleistungen schwierig, ihre Bürger zu ernähren.Die andere Bedeutung von Öl- und Gaspipelines besteht darin, dass sie die vollständige Nutzung der natürlichen Ressourcen im Land verbessern.Pipelines ermöglichen den Transport von Rohöl und Erdgas von ihren Quellen zu den Raffinerien.Daher kann das Land aufgrund der einfachen Transportmöglichkeiten auch in ländlichen Gebieten von der Verfügbarkeit von Erdgas und Öl profitieren.Ohne die Pipelines wären Ölexplorationsaktivitäten in ländlichen Gebieten unmöglich gewesen.Daraus folgt, dass die Pipelines die Produktion aller Erdölprodukte aus Rohöl beeinflussen, das aus den Quellen gefördert wird.Die Öl- und Gaspipelines haben auch Ländern geholfen, die nicht über ausreichende Öl- und Gasquellen verfügen.Über die Pipelines ist es möglich, Öl und Gas von Land zu Land zu transportieren.Daher können Länder ohne Ölquellen oder Raffinerien weiterhin Erdölprodukte, Öl und Gas als primäre Energiequelle nutzen (Miesner & Leffler, 2006).Sie bestehen aus einem komplexen Netz von Verteilungsleitungen, die dabei helfen, Gemeinden zu versorgen, die nicht über ausreichende natürliche Energiequellen verfügen.Unser Alltag hängt wohl weitgehend von der Existenz der Pipeline-Technologie ab.Die Verfügbarkeit von Benzin auf der anderen Straßenseite, Kochgas, Kerosin und Industriemotoren ist das Ergebnis von Investitionen in die Pipeline-Technologie.Das weite Netz von Pipelines in den Vereinigten Staaten und in anderen Ländern ist ein Hinweis auf ihre Bedeutung für die Unterstützung des Lebens und der wirtschaftlichen Aktivitäten.Öl und Gas sind, wie von Miesner & Leffler (2006) erwähnt, die wesentlichsten Elemente der industriellen Produktivität von Nationen, was impliziert, dass es sich um die neue Form der Wettbewerbsordnung handelt.Unternehmen mit ausreichendem Zugang zu den Energieformen dürften wettbewerbsfähiger sein, was die Existenz und Bedeutung des Pipelinenetzes noch mehr rechtfertigt.Die Bedeutung von Öl- und Gaspipelines wird auch durch die Ausfälle und Ineffizienzen anderer Formen des Öl- und Erdgastransports verstärkt.Beispielsweise ist es aufgrund der damit verbundenen Kosten nicht möglich, große Mengen Öl und Gas per Lkw und Bahn zu transportieren.Darüber hinaus beeinträchtigen die Pipelines keine anderen Formen der Infrastruktur wie Straßen, was bedeutet, dass es sich um kostengünstige und unabhängige Transportmittel handelt.
Materialien, die in Öl- und Gaspipelines verwendet werden
Pipelines können als Teil unseres Lebens betrachtet werden, da sie sich unter unseren Gebäuden und Straßen befinden.Daher ist die Sicherheit von Pipelines bei deren Konstruktion und Konstruktion von größter Bedeutung.Stahl ist das Hauptmaterial für den Bau von Öl- und Gaspipelines.Der Hauptgrund für die Verwendung von Stahl sind seine Eigenschaften Zähigkeit, Duktilität und Schweißbarkeit (Kiefner & Trench, 2001).Zähigkeit trägt dazu bei, Rissen standzuhalten, die zu Undichtigkeiten führen würden.Daher trägt Stahl dazu bei, dass die Rohrleitungen dem Lastdruck, der Hitze und wechselnden Wetterbedingungen standhalten, da er rissbeständig ist.Edelstahl ist jedoch kein wirksames Material für den Bau von Rohrleitungen, obwohl es hinsichtlich der oben genannten Eigenschaften das wirksamste Material ist.Laut Kiefner & Trench (2001) handelt es sich bei kohlenstoffarmem Stahl um eine kostengünstige Stahlform, die die für Rohrleitungen erforderliche Festigkeit und Duktilität aufweist.Andere Metalle wie Eisen sind nicht so stark und können zu Rissen und Brüchen führen.Daher ist kohlenstoffarmer Stahl das effektivste Material für den Bau von Pipelines, da er Brüche verhindert, die zu Öl- und Gasaustritten führen können.Der andere Grund für die Verwendung von Stahl beim Bau von Rohrleitungen ist seine Fähigkeit, wechselnden Temperaturen im Laufe der Zeit standzuhalten.Stahl verändert sich im Laufe der Zeit nicht, was bedeutet, dass er am effektivsten für den Einsatz bei der Konstruktion von Materialien geeignet ist, die wechselnden Wetterbedingungen ausgesetzt sind.Die Zugfestigkeit von kohlenstoffarmem Stahl bleibt im Laufe der Zeit konstant, was bedeutet, dass er sich am besten für den Einsatz in der langfristigen Infrastrukturentwicklung eignet (Kiefner & Trench, 2001).Der Bau von Pipelines ist eine kostspielige Investition, die eine langfristige Betrachtung erfordert.Kohlenstoffarmer Stahl eignet sich daher am besten für den Bau von Pipelines, da er dazu beiträgt, den Bedarf an ständigen Reparaturen zu minimieren.Kohlenstoffarmer Stahl, der beim Bau von Öl- und Gaspipelines verwendet wird, hat seine Nachteile.Es unterstützt die Oxidation in Gegenwart von Luft, Boden und Wasser (Kiefner & Trench, 2001).Oxidation führt zu Korrosion, die die Qualität des transportierten Öls und Gases beeinträchtigen kann.Daher muss der kohlenstoffarme Stahl mit Beschichtungen versehen werden, die die Oxidation verhindern, da die Rohrleitungen in den meisten Fällen unter der Erde vergraben sind, was ebenfalls die Oxidation begünstigt.Daher müssen die beim Bau von Öl- und Gaspipelines verwendeten Materialien die Anforderungen an Festigkeit (Fähigkeit, Druck beim Be- und Entladen standzuhalten), Duktilität (Fähigkeit, langfristiger Belastung oder Zugfestigkeit standzuhalten) und Fähigkeit, beständig gegen Veränderungen zu sein, erfüllen , Risse und Brüche.
Möglichkeiten zur Vermeidung von Korrosion
Als größte Herausforderung für die Effizienz der Öl- und Gaspipelines wurde Korrosion identifiziert.Die Nachteile der Korrosion verdeutlichen die Notwendigkeit, Wege zur Bewältigung der Bedrohung zu finden, insbesondere zur Verhinderung des Auftretens von Unfällen aufgrund von Leckagen und Brüchen.Kohlenstoffarmer Stahl wird mit einer Anfälligkeit für Oxidation in Gegenwart von Elektrolyten, Wasser und Kohlendioxid in Verbindung gebracht.Auch äußere Korrosion ist ein Faktor des Bodenkontakts, der ebenfalls die Oxidation begünstigt.Daher ist eine der grundlegenden Methoden zur Kontrolle äußerer Korrosion die Beschichtung und der kathodische Schutz (Baker, 2008).Beim kathodischen Schutz wird Strom an die Rohrleitung angelegt, um die Bewegung der Elektronen von der Anode zur Kathode zu unterbrechen.Es erzeugt ein kathodisches Feld über der Rohrleitung, was bedeutet, dass die Anoden in der freiliegenden Oberfläche nicht reaktiv sind.Das Rohr wirkt wie eine Kathode, was bedeutet, dass sich die Elektronen nicht bewegen.Darüber hinaus führt der kathodische Schutz zur Bildung von Ablagerungen, die den Stahl schützen, da sie alkalischer Natur sind.Baker (2008) schlägt zwei Hauptmethoden des kathodischen Schutzes vor.Bei der Opferanodenschutzmethode wird das Rohr mit einem externen Metall verbunden, das eine relativ höhere Aktivität als Stahl aufweist.Das Metall wird dann entfernt von der Rohrleitung, aber im Elektrolyten (Boden) platziert.Das Ergebnis ist, dass Strom zum Metall fließt, da es stärker reagiert als Stahl.Daher erfährt das Opfermetall Korrosion und schützt so die Öl- und Gaspipeline vor Korrosion.Bei der Methode der eingeprägten Stromanode wird Gleichstrom zwischen Rohrleitung und Anode eingeführt.Der Zweck besteht darin, den Strom von der Rohrleitung abzuleiten und so Korrosion zu verhindern.Daher beinhaltet der kathodische Schutz die Unterbrechung der Strombewegung von der Anode zu den Rohrleitungen durch den Elektrolyten.Seine Verwendung und Anwendung hängt von der Art des Pipelinesystems und den geologischen Eigenschaften des betrachteten Gebiets ab (Baker, 2008).Allerdings kann die Methode allein nicht effektiv sein, da es kostspielig wäre, den benötigten Strom auf den gesamten Abschnitt der Pipeline abzustimmen.
Der beste Weg, Korrosion zu prüfen
Korrosion wurde als größte Herausforderung für die Sicherheitsbedenken der Pipeline-Technologie in den Vereinigten Staaten identifiziert.Daher sollte das Korrosionsmanagement für die Beteiligten in der Öl- und Gasindustrie höchste Priorität haben.Der Schwerpunkt bzw. das Ziel der Beteiligten liegt auf der Entwicklung unfallfreier Rohrleitungen, was insbesondere durch das Korrosionsmanagement möglich ist.Daher müssen die Beteiligten in eine kontinuierliche Überwachung des Rohrleitungssystems investieren, um Bereiche zu identifizieren, die von Korrosion betroffen sind und Schutzmaßnahmen erfordern.Die Inspektion ist die am weitesten verbreitete Überwachungsmethode, da sie bei der Identifizierung von Fehlern im System hilft.Bei der Inspektion von Öl- und Gaspipelines werden unterschiedliche Methoden eingesetzt, deren Wahl von der Art und Lage der Pipeline sowie den Beweggründen der Bewertung abhängt.Bei der Inspektion kann auch die kathodische Schutzmethode zur Vermeidung von Korrosion eingesetzt werden.Es hilft Experten bei der Erfassung der Daten, die zur Beurteilung des Ausmaßes der Korrosion an einem Rohr erforderlich sind, was bedeutet, dass die Methode hauptsächlich bei der Inspektion externer Überwachungen anwendbar ist.Über einen langen Zeitraum gesammelte Daten helfen dabei, das Ausmaß des Schadens an einem Rohr zu bestimmen, was Einfluss auf die Entwicklung von Korrekturmaßnahmen hat.Die äußere Korrosionsprüfung ist wohl relativ einfach, da sie von der Beobachtung der Außenfläche sowie der Datenerfassung mithilfe der kathodischen Schutzmethode abhängt.Pipeline-Inspektionsmessgeräte (im Folgenden PIGS) sind Geräte, die mit Hilfe der fließenden Flüssigkeit in die Öl- und Gaspipelines eingeführt werden.Die PIGs-Technologie wurde seitdem revolutioniert und umfasst nun auch Aspekte der Intelligenz, die bei der einfachen Bestimmung fehlerhafter Bereiche in den Rohren helfen.Die Intelligenz betrifft die Fähigkeit der Geräte, Daten über die Beschaffenheit der Rohre aufzuzeichnen und Daten für eine spätere Analyse aufzuzeichnen (Pistoia, 2009).Die Technologie nimmt verschiedene Formen an und wird für ihre zerstörungsfreie Natur gelobt.Die elektromagnetische Form von PIGs ist eine der beliebtesten Formen der Beurteilung.Es hilft bei der Identifizierung von Mängeln in den Rohren und der Art und Schwere dieser Mängel.Die PIG-Bewertungsmethode ist sehr komplex und ein Inbegriff zunehmender technologischer Anwendungen, insbesondere im Hinblick auf die Mechanismen der Empfindlichkeit gegenüber Defekten innerhalb der Rohre.Die Methode eignet sich insbesondere für die Beurteilung von Gasleitungen, da die Geräte keinen Einfluss auf die Zusammensetzung und Eigenschaften des Gases haben.PIGs helfen bei der Erkennung häufiger Rohrfehler wie Korrosionsermüdung und Dellen sowie anderer Fehler.Unter Korrosionsermüdung versteht man die zunehmende Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften von Stahl nach Korrosion.Tatsächlich verwenden einige Interessenvertreter Korrosionsermüdung, um das Ausmaß der Korrosion zu überprüfen.Der Grund dafür ist, dass Korrosion eine Form des mechanischen Angriffs ist, der in Gegenwart von Katalysatoren wie Schwefelwasserstoff möglich ist.Daher ist die Bestimmung des Ausmaßes des mechanischen Angriffs auf Stahl, der die Korrosionsermüdung darstellt, eine wirksame Methode zur Korrosionsprüfung.Tatsächlich haben Entwickler Geräte entwickelt, die dabei helfen, das Ausmaß der Korrosionsermüdung zu quantifizieren.Daher ist die Messung der Korrosionsermüdung eine wirksame Methode zur Untersuchung des Korrosionsausmaßes in Öl- und Gaspipelines.Aufgrund der komplexen elektronischen und strukturellen Zusammensetzung eignet sich diese Methode sowohl für die äußere als auch für die innere Korrosionsprüfung.Das Verfahren erkennt Defekte innerhalb und außerhalb der Rohrleitung anhand der durch Korrosion verursachten Restwandstärke.Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie die Inspektion von Korrosion an den Außen- und Innenflächen der Öl- und Gaspipelines ermöglicht.Diese Inspektionsmethode erfreut sich in jüngster Vergangenheit aufgrund ihrer Kosteneffizienz, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit zunehmender Beliebtheit.Dies ist jedoch mit der Einschränkung der Unzuverlässigkeit verbunden, wenn es Lärm ausgesetzt wird.Darüber hinaus ist laut Dai et al.(2007) wird die Methode von der Beschaffenheit des Rohrs, insbesondere der Rauheit der Wand, beeinflusst.
ABSCHLUSS
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Korrosion ein aufkommendes Problem ist, das dringend Aufmerksamkeit durch die Entwicklung neuer Designs und Mechanismen zur Prävention und Kontrolle erfordert.Die Auswirkungen von Korrosion stellen nachweislich eine Bedrohung für die Nachhaltigkeit und Effizienz von Pipelines bei der Verteilung von Öl und Gas von den Produktionszentren zu den Verbrauchern dar.Öl und Gas sind wichtigEnergiequellen in den Vereinigten Staaten und der Welt, was die Notwendigkeit rechtfertigt, in wirksame Strategien und Methoden der Verteilung zu investieren.Der Mangel an wirksamen Mitteln zur Verteilung von Öl und Gas würde nicht nur die Teilnahme an produktiven Aktivitäten erschweren, sondern aufgrund der erhöhten Unfallwahrscheinlichkeit auch das Überleben gefährden.Korrosion führt zu einer mechanischen Verringerung der Festigkeit von Öl- und Gasleitungen, was zu Undichtigkeiten und anderen Problemen führt.Leckagen sind gefährlich, da sie die Bevölkerung dem Risiko von Explosionen und Bränden aussetzen und die Umwelt schädigen.Darüber hinaus verringert die Häufigkeit von Unfällen im Zusammenhang mit Korrosion in Öl- und Gasleitungen das Vertrauen der Öffentlichkeit in das System, da dadurch die hochgepriesenen Sicherheitsaspekte der Pipelines in Frage gestellt werden.Verschiedene Schutzmechanismen zur Korrosionskontrolle in Öl- und Gaspipelines konzentrieren sich auf die Eigenschaften von kohlenstoffarmem Stahl, dem Hauptmaterial für die Herstellung und den Bau von Rohren.Wie in dem Papier dargelegt wurde, besteht die Notwendigkeit, in die Mechanismen zur Erkennung und Inspektion von Korrosion in den Rohren zu investieren, da diese die Grundlage für Prävention und Kontrolle bilden.Die Technologie hat grenzenlose Möglichkeiten zur Erreichung dieses Ziels geschaffen, es besteht jedoch Bedarf an weiteren Investitionen in die Ermittlung der besten Ansätze zur Erkennung, Verhinderung und Kontrolle von Korrosion, um die damit verbundenen Ergebnisse zu verbessern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.06.2019