석유 및 가스 파이프라인의 부식 제어

국가마다 연료, 천연가스, 화석, 석유 등 다양한 에너지원이 사용됩니다.석유와 가스는 미국과 전 세계에서 생산과 생활 지원을 위한 주요 에너지원입니다.다른 제품과 마찬가지로 생산 센터에서 중개자(있는 경우)를 통해 다양한 사용자에게 석유 및 가스를 효율적으로 분배해야 합니다.이 경우 석유와 가스를 사용자에게 효율적으로 분배하면 사용자의 안전이 보장됩니다.또한, 발생할 수 있는 누출을 즉시 감지하고 예방하므로 에너지 공장의 안전을 보장합니다.결과적으로 환경 오염이 최소화됩니다.다양한 에너지원은 한 지역에서 다른 지역으로의 운송이 필요하며, 이는 프로세스 중에 효율성과 효율성이 관찰되어야 함을 의미합니다.예를 들어, 원유는 생산지나 공급원에서 정유소로, 정유소에서 최종 사용자로 운송되어야 합니다.따라서 석유와 가스를 생산센터에서 정유소로, 정유소에서 사용자에게로 운송하는 적절한 메커니즘을 고안할 필요가 있습니다.석유 및 가스 파이프라인 기술은 미국 내 석유 및 가스 이동에 사용되는 주요 운송 매체입니다.세계 경제의 다양한 부문이 발전해왔기 때문에 에너지 부문도 예외는 아닙니다.이 분야에 사용되는 기술은 석유 및 가스 파이프라인의 안전성과 전반적인 효율성을 향상시키기 위한 필요성을 중심으로 엄청난 성장을 경험해 왔습니다.이러한 개발로 인해 이 시스템은 다양한 위치에 걸쳐 석유와 가스를 운송하는 데 가장 효과적인 시스템이 되었습니다.

석유 및 가스 파이프라인의 유형

앞서 언급했듯이 석유 및 가스 파이프라인의 유형은 운송 지역과 운송 중인 물질에 따라 다릅니다.집결선은 짧은 거리에 걸쳐 제품을 운송합니다.그들은 주로 원유와 천연가스를 생산 지역에서 정유소로 운송하는 데 사용됩니다.집결선은 다음과 같은 사항을 포함하기 때문에 상대적으로 짧습니다.

생산 센터에서 정유소까지 정제되지 않은 석유와 천연가스를 운송합니다(Kennedy, 1993).공급 라인은 석유와 가스를 정유소에서 저장 시설로 운송하거나 정제된 석유와 가스를 장거리 파이프라인에 연결하는 데 관여합니다(Kennedy, 1993).따라서 이러한 라인은 석유 및 천연가스를 사용자/시장에 배포하는 라인에 비해 상대적으로 짧은 거리를 커버합니다.송전선은 가장 복잡한 파이프라인 시스템 중 하나입니다.이는 국경을 넘어 천연가스와 석유를 ​​분배하는 라인 네트워크로 구성됩니다.송전선은 석유와 가스를 최종 사용자에게 분배하는 역할을 하며, 이것이 상대적으로 장거리를 커버하는 이유입니다.특히,

정부는 석유와 가스를 내부 및 외부 경계에 걸쳐 분배하기 때문에 대부분 송전선을 관리합니다.유통 파이프라인은 이름에서 알 수 있듯이 석유와 가스를 사용자에게 분배하는 일을 담당합니다.대부분의 경우 이러한 파이프라인은 최종 소비자에게 석유와 가스를 소매하는 유통 회사가 소유하고 관리합니다.최종 소비자에는 형태에 의존하는 기업, 가정 및 산업이 포함됩니다.

에너지(Miesner & Leffler, 2006).배포 파이프라인은 다양한 지리적 위치에 있는 고객에게 서비스를 제공하는 데 중점을 두기 때문에 가장 복잡합니다.

석유 및 가스 파이프라인의 용도와 중요성

경제 운영에 있어 가스와 석유의 중요한 역할을 고려할 때 파이프라인의 중요성은 과소평가될 수 없습니다.석유와 가스는 산업의 중요한 에너지원이며 이는 경제 운영을 지원한다는 의미입니다.파이프라인의 기본 사용은 석유와 가스를 최종 사용자에게 분배하는 것과 관련됩니다.이는 생산 센터에서 정유소 및 최종 소비자까지 대량의 석유와 가스를 운송하는 가장 편리하고 효율적이며 안전한 방법입니다(Miesner & Leffler, 2006).파이프라인의 중요성은 석유 및 가스 파이프라인을 분배하는 데 사용되는 요소입니다.우선, 석유 및 가스 파이프라인은 석유 및 가스를 운송하는 안전한 방법임이 입증되었습니다.도로 아래, 건물 건너편, 들판에 위치하지만 주민들의 삶의 질에는 영향을 미치지 않습니다.또한, 광범위한 적용 범위는 위치에 관계없이 모든 지역 사회의 에너지 접근을 확장하는 데 도움이 됩니다.그러므로 그들은 인류의 생존에 중요한 측면인 에너지 생성에 중요합니다.에너지가 없으면 필수 재화와 서비스가 부족하여 국가가 국민을 부양하기 어려울 것입니다.석유 및 가스 파이프라인의 또 다른 중요성은 국가 내 천연 자원의 완전한 활용을 향상시킨다는 것입니다.파이프라인을 통해 원유와 천연가스를 공급원에서 정유소까지 운송할 수 있습니다.따라서 운송이 용이하기 때문에 농촌 지역에서도 천연가스와 석유의 가용성을 활용할 수 있습니다.파이프라인이 없었다면 농촌 지역의 석유 탐사 활동은 불가능했을 것입니다.그러면 파이프라인은 공급원에서 추출한 원유를 사용하여 모든 석유 제품을 생산하는 데 영향을 미칩니다.석유 및 가스 파이프라인은 적절한 석유 및 가스 공급원이 없는 국가에도 도움이 되었습니다.파이프라인을 이용하여 석유와 가스를 국가 간 수송이 가능합니다.따라서 유정이나 정유소가 없는 국가에서는 여전히 석유 제품, 석유 및 가스를 주요 에너지원으로 사용할 수 있습니다(Miesner & Leffler, 2006).이는 적절한 천연 에너지원이 없는 지역사회에 서비스를 제공하는 데 도움이 되는 복잡한 배전망 네트워크로 구성됩니다.우리의 일상생활은 파이프라인 기술의 존재에 크게 좌우됩니다.길 건너 휘발유, 조리용 가스, 제트 연료 및 산업용 엔진의 가용성은 파이프라인 기술에 대한 투자의 결과입니다.미국과 기타 국가의 광범위한 파이프라인 네트워크는 생명과 경제 활동을 지원하는 데 있어 파이프라인의 중요성을 나타냅니다.Miesner & Leffler(2006)가 언급한 석유와 가스는 국가 산업생산성의 가장 필수적인 요소로, 이는 새로운 형태의 경쟁질서임을 의미한다.에너지 형태에 대한 적절한 접근권을 가진 기업은 경쟁력이 더욱 높아질 가능성이 높으며, 이는 파이프라인 네트워크의 존재와 중요성을 더욱 정당화합니다.석유 및 가스 파이프라인의 중요성은 석유 및 천연가스 운송의 다른 형태의 실패와 비효율성으로 인해 더욱 강화됩니다.예를 들어, 트럭과 철도를 이용하여 대량의 석유와 가스를 운송하는 것은 관련 비용으로 인해 불가능합니다.또한 파이프라인은 도로와 같은 다른 형태의 인프라를 손상시키지 않으므로 비용 효율적이고 독립적인 운송 형태임을 의미합니다.

석유 및 가스 파이프라인에 사용되는 재료

파이프라인은 우리 건물과 거리 아래에 있기 때문에 우리 삶의 일부로 생각할 수 있습니다.따라서 파이프라인의 안전은 설계 및 엔지니어링에서 가장 중요합니다.철강은 석유 및 가스 파이프라인 건설에 사용되는 주요 재료입니다.강철을 사용하는 주요 이유는 인성, 연성 및 용접성 특성 때문입니다(Kiefner & Trench, 2001).인성은 누출로 이어질 수 있는 균열에 저항하는 데 도움이 됩니다.따라서 강철은 균열에 강하기 때문에 파이프라인이 부하 압력, 열 및 날씨 패턴 변화를 견디는 데 도움이 됩니다.그러나 스테인레스강은 위에서 언급한 특성상 가장 효과적인 재료이기는 하지만 파이프라인 건설에 효과적인 재료는 아닙니다.Kiefner & Trench(2001)에 따르면 저탄소강은 파이프라인에 필요한 강도와 연성의 특성을 지닌 비용 효율적인 강철 형태입니다.철과 같은 다른 금속은 강하지 않아 균열과 파손이 발생할 수 있습니다.따라서 저탄소강은 석유 및 가스 유출로 이어질 수 있는 파손을 방지하므로 파이프라인 건설에 가장 효과적인 재료입니다.파이프라인 건설에 강철을 사용하는 또 다른 이유는 시간이 지남에 따라 온도 변화를 견딜 수 있는 능력 때문입니다.강철은 시간이 지나도 변하지 않습니다. 이는 다양한 기상 조건에 노출되는 재료의 건축에 ​​사용하기에 가장 효과적이라는 것을 의미합니다.저탄소강의 인장강도는 시간이 지나도 일정하게 유지되는데, 이는 장기적 기반 시설 개발에 사용하기에 가장 적합하다는 것을 의미합니다(Kiefner & Trench, 2001).파이프라인 건설은 비용이 많이 드는 투자이므로 장기적인 관점에서 접근해야 합니다.따라서 저탄소강은 지속적인 수리 필요성을 최소화하는 데 도움이 되기 때문에 파이프라인 건설에 사용하기에 가장 적합합니다.석유 및 가스 파이프라인 건설에 사용되는 저탄소강에는 단점이 있습니다.이는 공기, 토양 및 물이 있는 상태에서 산화를 지원합니다(Kiefner & Trench, 2001).산화는 부식으로 이어져 운송 중인 오일과 가스의 품질을 손상시킬 수 있습니다.따라서 저탄소강은 산화를 방지하는 코팅으로 덮어야 합니다. 왜냐하면 파이프라인은 대부분의 경우 토양 속에 묻혀 산화를 촉진하기 때문입니다.따라서 석유 및 가스 파이프라인 건설에 사용되는 재료는 강도(적재 및 하역 시 압력을 견디는 능력), 연성(시간 경과에 따른 변형을 견디는 능력 또는 인장 강도) 및 변화에 대한 저항력의 요구 사항을 충족해야 합니다. , 균열 및 골절.

부식을 방지하는 방법

부식은 석유 및 가스 파이프라인의 효율성에 영향을 미치는 주요 과제로 확인되었습니다.부식의 단점은 특히 누출 및 균열로 인한 사고 발생을 방지하는 데 있어 위협을 극복하는 방법을 고안해야 한다는 점을 나타냅니다.저탄소강은 전해질, 물, 이산화탄소가 있을 때 산화되기 쉽습니다.외부 부식은 토양과의 접촉 요인이기도 하며 산화를 촉진하기도 합니다.따라서 외부 부식을 제어하는 ​​기본적인 방법 중 하나는 코팅과 음극 보호를 통한 방법이다(Baker, 2008).음극 보호는 양극에서 음극으로의 전자 이동을 방해하기 위해 파이프라인에 전류를 적용하는 것입니다.이는 파이프라인 위에 음극 전계를 생성하는데, 이는 노출된 표면의 양극이 반응하지 않음을 의미합니다.파이프는 음극처럼 작용하는데, 이는 전자의 움직임이 부족함을 의미합니다.또한 음극 보호는 본질적으로 알칼리성이므로 강철을 보호하는 침전물을 생성합니다.Baker(2008)는 음극 보호의 두 가지 주요 방법을 제안합니다.희생양극보호 방식은 강철보다 상대적으로 활성도가 높은 외부 금속과 파이프를 연결하는 방식이다.그런 다음 금속은 파이프라인에서 멀리 떨어져 있지만 전해질(토양) 내에 배치됩니다.결과적으로 금속은 강철보다 더 많이 반응하므로 전류가 금속으로 흐르게 됩니다.따라서 희생 금속이 부식되어 석유 및 가스 파이프라인이 부식되지 않도록 보호합니다.감동 전류 양극 방법은 파이프라인과 양극 사이에 직류를 도입하는 것을 포함합니다.그 목적은 부식을 방지하기 위해 파이프라인에서 전류를 끌어당기는 것입니다.따라서 음극 보호에는 전해질을 통해 양극에서 파이프라인으로의 전류 이동이 중단되는 것이 포함됩니다.그 사용과 적용은 파이프라인 시스템의 성격과 고려 중인 지역의 지질학적 특성에 따라 달라집니다(Baker, 2008).그러나 이 방법은 파이프라인의 전체 구간에 필요한 전류를 일치시키는 데 비용이 많이 들기 때문에 그 자체로는 효과적이지 않습니다.

부식을 검사하는 가장 좋은 방법

부식은 미국 파이프라인 기술의 안전 문제에 영향을 미치는 주요 과제로 확인되었습니다.따라서 부식 관리는 석유 및 가스 산업 이해관계자의 최우선 과제가 되어야 합니다.이해관계자의 초점이나 목표는 특히 부식 관리를 통해 가능한 무사고 파이프라인 개발을 중심으로 이루어집니다.따라서 이해관계자는 부식으로 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 다양한 방법이 사용되며, 그 선택은 파이프라인의 성격과 위치, 평가 동기에 따라 달라집니다.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 대부분 외부 모니터링 검사에 적용 가능함을 의미합니다.장기간에 걸쳐 수집된 데이터는 파이프 손상 정도를 결정하는 데 도움이 되며, 이는 시정 조치 개발에 영향을 미칩니다.틀림없이 부식에 대한 외부 검사는 외부 표면 관찰과 음극 보호 방법을 사용한 데이터 수집에 달려 있기 때문에 상대적으로 쉽습니다.파이프라인 검사 게이지(PIGS)는 흐르는 유체의 도움으로 석유 및 가스 파이프라인 내부에 도입되는 장치입니다.이후 PIG 기술은 파이프 내 결함 영역을 쉽게 결정하는 데 도움이 되는 지능 측면을 포함하도록 혁신을 이루었습니다.지능은 파이프의 특성에 대한 데이터뿐만 아니라 향후 분석을 위한 기록 데이터를 기록하는 장치의 능력과 관련됩니다(Pistoia, 2009).이 기술은 다양한 형태를 취하고 있으며, 비파괴적인 특성으로 인해 높은 평가를 받아왔습니다.PIG의 전자기적 형태는 널리 사용되는 평가 형태 중 하나입니다.이는 파이프 내의 결함과 이러한 결함의 심각도 특성을 식별하는 데 도움이 됩니다.PIG 평가 방법은 매우 복잡하며 특히 파이프 내 결함에 대한 민감도 메커니즘에서 기술 적용이 증가한 전형입니다.이 방법은 장치가 가스의 구성과 특성을 방해하지 않기 때문에 가스 파이프라인 평가에 특히 적용 가능합니다.PIG는 부식 피로, 찌그러짐 등 일반적인 파이프 결함을 감지하는 데 도움이 됩니다.부식 피로는 부식 후 강의 기계적 능력이 저하되는 현상을 말합니다.실제로 일부 이해관계자는 부식 피로를 사용하여 부식 정도를 검사합니다.그 근거는 부식이 황화수소와 같은 촉매가 존재할 때 가능한 기계적 공격의 한 형태라는 것입니다.따라서 부식 피로를 구성하는 강철에 대한 기계적 공격 정도를 결정하는 것은 부식을 검사하는 효과적인 방법입니다.실제로 개발자들은 부식 피로 정도를 정량화하는 데 도움이 되는 장치를 개발했습니다.따라서 부식 피로 측정은 석유 및 가스 파이프라인의 부식 정도를 검사하는 효과적인 방법입니다.이 방법은 복잡한 전자 및 구조적 구성으로 인해 부식에 대한 외부 및 내부 검사 모두에 적용됩니다.부식으로 인해 발생한 잔존벽의 두께를 이용하여 파이프라인 내부와 외부의 결함을 검출하는 방법입니다.이 방법의 장점은 석유 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)의 방법은 파이프의 질감, ​​특히 벽의 거칠기에 영향을 받는다.

결론

결론적으로 부식은 예방 및 통제를 위한 새로운 설계와 메커니즘의 개발을 통해 긴급한 관심이 필요한 새로운 문제입니다.부식의 영향은 생산 센터에서 사용자에게 석유와 가스를 분배하는 파이프라인의 지속 가능성과 효율성에 위협이 되는 것으로 입증되었습니다.석유와 가스는 중요하다

이는 미국과 세계의 에너지 공급원으로서 효과적인 전략과 분배 방법에 대한 투자의 필요성을 정당화합니다.석유와 가스를 분배하는 효과적인 수단이 부족하면 생산 활동 참여가 어려울 뿐만 아니라 사고 가능성 증가로 인해 생존도 위협받을 수 있습니다.부식으로 인해 오일 및 가스 파이프의 강도가 기계적으로 저하되어 누출 및 기타 문제가 발생합니다.누출은 주변 환경을 손상시킬 뿐만 아니라 폭발과 화재의 위험에 인구를 노출시키기 때문에 위험합니다.또한 석유 및 가스 파이프의 부식과 관련된 사고가 만연하면 파이프라인의 과장된 안전 측면에 도전하기 때문에 시스템에 대한 대중의 신뢰가 감소합니다.석유 및 가스 파이프라인의 부식을 제어하기 위해 적용되는 다양한 보호 메커니즘은 파이프 제조 및 건설에 사용되는 주요 재료인 저탄소강의 특성에 중점을 둡니다.논문에서 논의한 바와 같이, 파이프의 부식을 탐지하고 검사하는 메커니즘은 예방 및 통제의 기초이기 때문에 이에 대한 투자가 필요합니다.기술은 이를 달성할 수 있는 무한한 가능성을 제공했지만, 부식을 감지, 예방 및 제어하는 ​​최선의 접근 방식을 결정하는 데 더 많은 투자를 하여 관련 결과를 개선해야 합니다.