오일 및 가스 파이프라인의 부식 제어
국가마다 연료, 천연 가스, 화석 및 석유와 같은 다양한 에너지원이 사용됩니다.석유와 가스는 미국과 전 세계에서 생산과 생활 지원을 위한 지배적인 에너지원입니다.다른 제품과 마찬가지로 생산 센터에서 중개자(존재하는 경우)를 통해 다양한 사용자에게 석유와 가스를 효율적으로 분배할 필요가 있습니다.이 경우 오일과 가스를 사용자에게 효율적으로 분배하여 사용자의 안전을 보장합니다.또한 발생할 수 있는 누수를 즉시 감지하고 예방하여 에너지 공장의 안전을 보장합니다.결과적으로 환경 오염이 최소화됩니다.서로 다른 에너지원은 한 영역에서 다른 영역으로의 운송을 필요로 하며, 이는 프로세스 중에 효율성과 유효성을 관찰해야 함을 의미합니다.예를 들어, 원유는 생산 지역이나 소스에서 정유 공장으로, 그리고 정유 공장에서 최종 사용자에게로 운송되어야 합니다.따라서 산지에서 정유소로, 정유소에서 사용자에게 석유와 가스를 수송하는 적절한 메커니즘을 고안할 필요가 있습니다.석유 및 가스 파이프라인 기술은 미국에서 석유 및 가스 이동에 사용되는 주요 운송 수단입니다.세계 경제의 여러 부문이 발전했으며 따라서 에너지 부문도 예외가 아닙니다.이 부문에서 사용되는 기술은 석유 및 가스 파이프라인의 안전성과 전반적인 효율성을 향상시킬 필요성을 중심으로 엄청난 성장을 경험해 왔습니다.이러한 개발로 인해 이 시스템은 서로 다른 위치에서 석유와 가스를 가장 효과적으로 운송할 수 있게 되었습니다.
석유 및 가스 파이프라인의 유형
앞에서 언급했듯이 석유 및 가스 파이프라인의 유형은 운송 영역과 운송 중인 물질에 따라 다릅니다.수집 라인은 제품을 짧은 거리로 운송합니다.그들은 주로 생산 지역에서 정유 공장으로 원유 및 천연 가스를 운송하는 데 사용됩니다.채집 라인은 비정제 석유와 천연 가스를 생산 센터에서 정유 공장으로 운송하기 때문에 상대적으로 짧습니다(Kennedy, 1993).피더 라인은 정유 공장에서 저장 시설로 석유와 가스를 수송하거나 정제된 석유와 가스를 장거리 파이프라인에 연결합니다(Kennedy, 1993).따라서 이러한 라인은 사용자/시장에 석유 및 천연 가스를 공급하는 라인에 비해 상대적으로 짧은 거리를 커버합니다.전송 라인은 가장 복잡한 파이프라인 시스템 중 하나입니다.그들은 경계를 넘어 천연 가스와 석유를 분배하는 라인 네트워크로 구성됩니다.송전선은 석유와 가스를 최종 사용자에게 분배하는 역할을 하기 때문에 상대적으로 먼 거리를 이동할 수 있습니다.특히 송전선은 석유와 가스를 내외부 경계를 넘어 분배하기 때문에 대부분 정부가 관리한다.유통 파이프라인은 이름에서 알 수 있듯이 석유와 가스를 사용자에게 유통하는 역할을 합니다.대부분의 경우 이러한 파이프라인은 석유와 가스를 최종 소비자에게 판매하는 유통 회사에서 소유하고 관리합니다.최종 소비자에는 에너지 형태에 의존하는 기업, 가정 및 산업이 포함됩니다(Miesner & Leffler, 2006).유통 파이프라인은 서로 다른 지리적 위치에 있는 고객에게 서비스를 제공하는 데 중점을 두기 때문에 가장 복잡합니다.
석유 및 가스 파이프라인의 용도 및 중요성
경제 운영에서 가스와 석유의 중요한 역할을 고려할 때 파이프라인의 중요성을 과소평가할 수 없습니다.석유와 가스는 산업의 중요한 에너지원이며 이는 경제 운영을 지원한다는 것을 의미합니다.파이프라인의 기본 사용은 석유 및 가스를 최종 사용자에게 분배하는 것과 관련이 있습니다.대량의 석유와 가스를 생산 센터에서 정제소와 최종 소비자에게 운송하는 가장 편리하고 효율적이며 안전한 방법입니다(Miesner & Leffler, 2006).파이프라인의 중요성은 석유 및 가스 파이프라인 배포에 사용되는 요소입니다.우선, 석유 및 가스 파이프라인은 석유와 가스를 수송하는 안전한 방법임이 입증되었습니다.가로, 건물, 들판 사이에 위치하지만 주민들의 삶의 질에는 영향을 미치지 않는다.또한 광범위한 적용 범위는 위치에 관계없이 모든 커뮤니티의 에너지 접근을 확장하는 데 도움이 됩니다.따라서 이들은 인류 생존의 중요한 측면인 에너지 생성에 중요하다.에너지가 없으면 필수 상품과 서비스가 부족하여 국가가 시민을 유지하기 어려울 것입니다.석유 및 가스 파이프라인의 또 다른 중요성은 국가의 천연 자원의 완전한 활용을 향상시킨다는 것입니다.파이프라인을 통해 원유와 천연 가스를 공급원에서 정유소로 운송할 수 있습니다.따라서 국가는 교통이 편리하기 때문에 농촌 지역에서도 천연 가스와 석유의 가용성을 활용할 수 있습니다.농촌 지역에서의 석유 탐사 활동은 파이프라인이 없었다면 불가능했을 것입니다.그런 다음 파이프라인은 소스에서 추출한 원유의 모든 석유 제품 생산에 영향을 미칩니다.석유 및 가스 파이프라인은 또한 석유 및 가스 공급원이 충분하지 않은 국가에 도움이 되었습니다.파이프라인을 사용하여 국가에서 국가로 석유와 가스를 운송하는 것이 가능합니다.따라서 유정이나 정제소가 없는 국가에서도 여전히 석유 제품, 석유 및 가스를 주요 에너지원으로 사용할 수 있습니다(Miesner & Leffler, 2006).그들은 적절한 천연 에너지원이 없는 지역 사회에 봉사하는 데 도움이 되는 복잡한 배전망으로 구성됩니다.틀림없이 우리의 일상은 파이프라인 기술의 존재에 크게 의존합니다.길 건너 휘발유, 요리 가스, 제트 연료 및 산업용 엔진의 가용성은 파이프라인 기술에 대한 투자의 결과입니다.미국 및 기타 국가의 광범위한 파이프라인 네트워크는 삶과 경제 활동을 지원하는 데 있어 파이프라인의 중요성을 나타냅니다.Miesner & Leffler(2006)가 언급한 석유와 가스는 국가의 산업 생산성에 있어 가장 필수적인 요소로서 새로운 형태의 경쟁질서임을 시사한다.에너지 형태에 대한 적절한 접근 권한을 가진 회사는 더 경쟁력이 있을 가능성이 높으며, 이는 파이프라인 네트워크의 존재와 중요성을 더욱 정당화합니다.석유 및 가스 파이프라인의 중요성은 석유 및 천연 가스를 수송하는 다른 형태의 실패와 비효율성으로 인해 더욱 강화됩니다.예를 들어, 관련 비용으로 인해 트럭과 철도를 사용하여 대량의 석유와 가스를 운송하는 것은 불가능합니다.또한 파이프라인은 도로와 같은 다른 형태의 인프라를 손상시키지 않으므로 비용 효율적이고 독립적인 운송 수단임을 의미합니다.
석유 및 가스 파이프라인에 사용되는 재료
파이프라인은 우리의 건물과 거리 아래에 있기 때문에 우리 삶의 일부로 생각할 수 있습니다.따라서 파이프라인의 안전은 설계 및 엔지니어링에서 가장 중요합니다.강철은 석유 및 가스 파이프라인 건설에 사용되는 주요 재료입니다.강철을 사용하는 주된 이유는 인성, 연성 및 용접성 특성 때문입니다(Kiefner & Trench, 2001).인성은 누출로 이어질 수 있는 균열에 저항하는 데 도움이 됩니다.따라서 강철은 파이프라인이 균열에 강하기 때문에 하중, 열 및 변화하는 날씨 패턴의 압력을 견디는 데 도움이 됩니다.그러나 스테인레스 스틸은 위에서 언급한 특성에 있어 가장 효과적이지만 파이프라인 건설에 효과적인 재료는 아닙니다.Kiefner & Trench(2001)에 따르면 저탄소강은 파이프라인에 필요한 강도와 연성을 지닌 비용 효율적인 형태의 강입니다.철과 같은 다른 금속은 강하지 않아 금이 가거나 파손될 수 있습니다.따라서 저탄소강은 석유 및 가스 유출로 이어질 수 있는 파손을 방지하기 때문에 파이프라인 건설에 사용하기에 가장 효과적인 재료입니다.파이프라인 건설에 강철을 사용하는 또 다른 이유는 시간이 지남에 따라 변화하는 온도를 견딜 수 있는 능력 때문입니다.철은 시간이 지나도 변하지 않기 때문에 다양한 기상 조건에 노출되는 건축 자재에 가장 효과적으로 사용됩니다.저탄소강의 인장 강도는 시간이 지남에 따라 일정하게 유지되며 이는 장기 인프라 개발에 사용하기에 가장 적합함을 의미합니다(Kiefner & Trench, 2001).파이프라인 건설은 비용이 많이 드는 투자이므로 장기적인 관점에서 접근해야 합니다.따라서 저탄소강은 지속적인 수리의 필요성을 최소화하는 데 도움이 되기 때문에 파이프라인 건설에 사용하기에 가장 적합합니다.석유 및 가스 파이프라인 건설에 사용되는 저탄소강에는 단점이 있습니다.공기, 토양 및 물이 있을 때 산화를 지원합니다(Kiefner & Trench, 2001).산화는 부식으로 이어져 운송 중인 오일 및 가스의 품질을 손상시킬 수 있습니다.따라서 저탄소강은 대부분의 경우 파이프라인이 산화를 지원하는 토양 아래에 묻혀 있기 때문에 산화를 방지하는 코팅으로 덮어야 합니다.따라서 석유 및 가스 파이프라인 건설에 사용되는 재료는 강도(적하 및 하역 시 압력을 견딜 수 있는 능력), 연성(시간 경과에 따른 변형 또는 인장 강도를 견딜 수 있는 능력) 및 변화에 대한 저항력의 요구 사항을 충족해야 합니다. , 균열 및 골절.
부식을 방지하는 방법
부식은 오일 및 가스 파이프라인의 효율성에 영향을 미치는 주요 문제로 확인되었습니다.부식의 단점은 특히 누수 및 균열로 인한 사고 발생을 방지하기 위해 위협을 극복할 수 있는 방법을 고안해야 한다는 점입니다.저탄소강은 전해질, 물 및 이산화탄소가 존재할 때 산화되기 쉬운 것과 관련이 있습니다.외부 부식은 또한 산화를 지원하는 토양과의 접촉 요인입니다.따라서 외부 부식을 제어하는 기본적인 방법 중 하나는 코팅 및 음극 보호를 통한 것입니다(Baker, 2008).음극 보호는 양극에서 음극으로 전자의 이동을 방해하기 위해 파이프라인에 전류를 적용하는 것입니다.그것은 노출된 표면의 양극이 반응하지 않는다는 것을 의미하는 파이프라인 위에 음극 필드를 생성합니다.파이프는 전자의 이동 부족을 의미하는 음극과 같은 역할을 합니다.또한 음극 보호는 강이 본질적으로 알칼리성이므로 강철을 보호하는 침전물을 생성합니다.Baker(2008)는 두 가지 주요 음극 보호 방법을 제안합니다.희생 양극 보호 방법은 강철보다 상대적으로 활성이 높은 외부 금속으로 파이프를 연결하는 것입니다.그런 다음 금속은 파이프라인에서 떨어져 있지만 전해질(토양) 내에 배치됩니다.그 결과 금속이 강철보다 더 많이 반응하기 때문에 전류가 금속으로 흐를 것입니다.따라서 희생 금속이 부식되어 오일 및 가스 파이프라인을 부식으로부터 보호합니다.감동 전류 양극 방법은 파이프라인과 양극 사이에 직류를 도입하는 것을 포함합니다.그 목적은 파이프라인에서 전류를 끌어당겨 부식을 방지하는 것입니다.따라서 음극 보호는 전해질을 통해 양극에서 파이프라인으로의 전류 이동 중단을 포함합니다.그 사용과 적용은 파이프라인 시스템의 특성과 고려 중인 지역의 지질학적 특성에 따라 다릅니다(Baker, 2008).그러나 이 방법은 파이프라인의 전체 확장에 필요한 전류를 일치시키는 데 비용이 많이 들기 때문에 그 자체로는 효과적일 수 없습니다.
부식을 검사하는 가장 좋은 방법
부식은 미국에서 파이프라인 기술의 안전 문제에 영향을 미치는 주요 문제로 확인되었습니다.따라서 부식 관리는 석유 및 가스 산업의 이해 관계자에게 최우선 순위가 되어야 합니다.이해 관계자의 초점 또는 목표는 특히 부식 관리를 통해 가능한 사고 없는 파이프라인 개발을 중심으로 이루어집니다.따라서 이해 관계자는 부식의 영향을 받는 영역과 보호 조치가 필요한 영역을 식별하기 위해 파이프라인 시스템을 지속적으로 모니터링하는 데 투자해야 합니다.검사는 시스템 내 결함을 식별하는 데 도움이 되기 때문에 가장 널리 사용되는 모니터링 방법입니다.석유 및 가스 파이프라인 검사에는 여러 가지 방법이 사용되며 그 선택은 파이프라인의 특성과 위치, 평가 동기에 따라 다릅니다.부식을 방지하는 음극 보호 방법도 검사에 사용할 수 있습니다.이는 전문가가 파이프의 부식 정도를 평가하는 데 필요한 데이터를 수집하는 데 도움이 되며, 이는 이 방법이 외부 모니터링 검사에 대부분 적용 가능함을 의미합니다.장기간에 걸쳐 수집된 데이터는 시정 조치 개발에 영향을 미치는 파이프 손상 정도를 결정하는 데 도움이 됩니다.아마도 부식의 외부 검사는 음극 보호 방법을 사용하여 데이터 수집뿐만 아니라 외부 표면의 관찰에 의존하기 때문에 상대적으로 쉽습니다.파이프라인 검사 게이지(이하 PIGS)는 흐르는 유체의 도움으로 오일 및 가스 파이프라인 내부에 도입되는 장치입니다.이후 PIG 기술은 파이프 내에서 결함이 있는 영역을 쉽게 결정하는 데 도움이 되는 지능적인 측면을 포함하도록 혁신되었습니다.지능은 파이프의 특성에 대한 데이터를 기록하는 장치의 능력과 추후 분석을 위한 기록 데이터를 고려합니다(Pistoia, 2009).이 기술은 다양한 형태를 채택하고 있으며 비파괴적 특성으로 인해 찬사를 받았습니다.PIG의 전자기적 형태는 널리 사용되는 평가 형식 중 하나입니다.파이프 내의 결함과 이러한 결함의 심각도를 식별하는 데 도움이 됩니다.PIG 평가 방법은 매우 복잡하며 특히 파이프 내 결함에 대한 민감도 메커니즘에서 기술 적용이 증가한 전형입니다.이 방법은 장치가 가스의 구성 및 특성을 방해하지 않기 때문에 가스 파이프라인 평가에 특히 적용할 수 있습니다.PIG는 다른 결함 중에서 부식 피로 및 찌그러짐과 같은 일반적인 파이프 결함을 감지하는 데 도움이 됩니다.부식 피로는 부식 후 강철의 기계적 능력 저하가 증가하는 것을 말합니다.실제로 일부 이해 관계자는 부식 피로를 사용하여 부식 정도를 검사합니다.이론적 근거는 부식이 황화수소와 같은 촉매가 있을 때 가능한 기계적 공격의 한 형태라는 것입니다.따라서 부식 피로를 구성하는 강철에 대한 기계적 공격의 정도를 결정하는 것은 부식을 검사하는 효과적인 방법입니다.실제로 개발자들은 부식 피로 정도를 정량화하는 데 도움이 되는 장치를 고안했습니다.따라서 부식 피로를 측정하는 것은 오일 및 가스 파이프라인의 부식 정도를 검사하는 효과적인 방법입니다.이 방법은 복잡한 전자 및 구조 구성으로 인해 부식의 외부 및 내부 검사 모두에 적용됩니다.부식으로 인한 잔존벽의 두께를 이용하여 파이프라인 내외의 결함을 검출하는 방식입니다.이 방법의 장점은 오일 및 가스 파이프라인의 외부 및 내부 표면의 부식을 검사할 수 있다는 것입니다.이 검사 방법은 비용 효율성, 신뢰성 및 속도로 인해 최근 인기를 얻었습니다.그러나 노이즈에 노출되면 신뢰성이 떨어지는 한계가 있습니다.또한 Dai et al.(2007), 이 방법은 파이프의 질감, 특히 벽의 거칠기에 영향을 받습니다.
결론
결론적으로 부식은 새로운 디자인과 예방 및 제어 메커니즘의 개발을 통해 긴급한 주의가 필요한 새로운 문제입니다.부식의 영향은 생산 센터에서 사용자에게 석유 및 가스를 분배하는 파이프라인의 지속 가능성과 효율성에 위협이 되는 것으로 입증되었습니다.석유와 가스는 중요하다효과적인 전략과 분배 방법에 대한 투자의 필요성을 정당화합니다.석유와 가스를 효율적으로 분배하는 수단의 부족은 생산 활동 참여를 어렵게 할 뿐만 아니라 사고 가능성 증가로 인해 생존을 위협할 수도 있습니다.부식은 오일 및 가스 파이프의 강도를 기계적으로 감소시켜 누수 및 기타 문제를 일으킵니다.누수는 사람들을 폭발과 화재의 위험에 노출시키고 주변 환경을 손상시키기 때문에 위험합니다.또한 석유 및 가스 파이프의 부식과 관련된 사고의 확산은 파이프라인의 과장된 안전 측면에 도전하기 때문에 시스템에 대한 대중의 신뢰를 감소시킵니다.오일 및 가스 파이프라인의 부식을 제어하기 위해 마련된 다양한 보호 메커니즘은 파이프 제조 및 건설에 사용되는 주요 재료인 저탄소강의 특성에 중점을 둡니다.논문에서 논의한 바와 같이 배관의 부식을 감지하고 검사하는 메커니즘은 예방 및 제어의 기초이기 때문에 투자가 필요합니다.기술은 동일한 목표를 달성할 수 있는 무한한 가능성을 제공했지만 부식을 감지, 방지 및 제어하는 최선의 접근 방식을 결정하는 데 더 많은 투자를 해야 관련 결과를 개선할 수 있습니다.
게시 시간: 2019년 6월 03일