بخشی از مقاله
چکيده :
بازرسي فني را مي توان يکي از مهمترين اقدامات در صنايع بالادستي و پايين دستي انـرژي جهـت پيشـگيري از آسـيب هاي احتمالي نام برد. بازرسي به هنگام و مطابق با استاندارد هاي روز، مي تواند در جهت شناسايي برخي مشکلات رايـج از جمله پديده خوردگي ، کمک شاياني نمايد. خوردگي يکي از عوامل مخرب در کليه صنايع از جمله صنعت حفاري مـي باشد .اين پديده هر ساله صدمات و هزينه هاي سنگيني به اين صنعت وارد مي نمايد. درصنعت حفـاري ، سـيال حفـاري مهمترين عامل خوردگي است .در عمليات حفاري انواع خوردگي ممکـن اسـت رخ دهـد کـه عبارتنـد از خـوردگي يکنواخــت ،خوردگي حفــره اي ،خــوردگي تــوام بــا تنش ،خــوردگي سايشــي ،خوردگي خســتگي ،خــوردگي گالوانيــک و کاويتاســيون .از عــواملي کــه بــر خــوردگي موثرنــد مــي تــوان بــه PH ،اکســيژن ،ازن ترپوسفري ،فشــار،دما،مه دود فتوشيميايي ،بارش اسيدي ناشي از اکسيدهاي گوگرد و اکسيدهاي نيتروژن خروجي از موتورها،پوسته اکسيدي و از همـه مهمتر وجود سولفيد هيدروژن اشاره نمود. در انتخـاب مـواد بـراي شـرايط مختلـف کـاري بايـد دقـت ويـژه اي مبـذول داشت .انتخاب مواد براي کار در محيط هاي حاوي H2S بايد بـر اسـاس اسـتاندارد
175 NACE MR صـورت گيـرد.
روش هايي براي جلوگيري از تاثيرخوردگي در صنعت حفاري پيشنهاد مي شوند که عبارتنـد از بازرسـي فنـي و دوره اي رشته حفاري ، کنترل PH گل حفاري ، استفاده از مواد کنترل کننده خوردگي ،استفاده از پوشش هـاي داخلـي و خـارجي براي لوله هاي حفاري و مخازن ،انتخاب مواد مناسب مطابق با استاندارد و آموزش پرسنل دستگاه هاي حفاري .
کلمات کليدي : بازرسي فني ، خوردگي ،سيال حفاري ،لوله حفاري
مقدمه :
با توجه به اهميت عامل خوردگي در صنعت حفاري بالاخص رشته حفاري و تاثيرات بسزاي بازرسي فني در جهت کاهش ضايعات اين پديده در اين مقاله سعي شده است ابتدا با تعريفي جامع نسبت به پديده خوردگي و شرح عوامل موثر بر آن به نقش بازرسي فني در جهت کاهش ضايعات اين پديده اشاره گردد. خوردگي يعني از بين رفتن مـواد و از دسـت دادن جرم به آن صورت که شکل ظاهري با تغيير اندازه هاي هندسي دگرگون گردد.
در صنعت حفاري ، گل حفاري مهمترين عامل خوردگي است . همه مشکلات ناشي از خوردگي گـل هـاي حفـاري قابـل برطرف کردن نيستند اما با تشخيص به موقع و انجام تمهيدات لازم قابل کنترل مي باشند.
در هر فرايند خوردگي به جز کاويتاسيون و خوردگي بيولوژيک ، خوردگي هميشه در آند اتفاق مي افتد.
خوردگي را عموما به دو دسته دما پايين و دما بالا تقسيم نموده و آنها را خوردگي تر (wet) و خشک (dry) مي نامند.
خوردگي تر تابع واکنش هاي الکتروشيميايي است و با بالا رفتن دما شتاب مي گيرد. خوردگي خشک در دمـاي بـالاتر از oC٢٠٠ صورت پذيرفته و آن نيز از نوع الکترو شيميايي است . در اين نوع خوردگي بر خلاف خوردگي دما پـايين کـه در محيط هاي مايع اتفاق مي افتد فلز در محيط هاي گازي سولفور يا اکسيژن به سولفيد يا اکسيد خود تبديل مـي گـردد.
در ايجاد خوردگي توسط گل هاي حفاري ، فرآيندهاي خوردگي مرطوب اصلي ترين مشکل هستند.در خوردگي مرطـوب دو واکنش همزمان در آند وکاتد اتفاق مي افتد که کاملا وابسته به يکديگر هستند. در اين حالت کنترل خوردگي با قطع هر کدام از اين واکنش ها امکان پذير است .
با توجه به شرايط حاکم بر عمليات حفاري ، امکان وقوع خوردگي به راحتي وجود دارد. تجهيزات حفاري دائما در تماس با محيط هاي خورنده مي باشند.خوردگي اتمسفريک بيشتر ناشي از شرايط آب و هـوايي مرطـوب ،همراه بـا غلظـت بـالاي گازهاي2 CO،SO2 وNOX ناشي از احتراق سوخت موتورها و ذرات منتشر شده ناشي از مـواد گـل حفـاري موجـود در محل دستگاه حفاري مي باشد.همچنين آب و هواي دريايي و تمـاس بـا سـيال حفـاري و گازهـاي محلـول در آن کـه از سازندهاي حفاري توليد شده و وارد سيال مي شوند نيز سبب خوردگي تجهيزات مي شوند.اين گازها در سيال و اتمسـفر توليد ترکيبات اسيدي نموده که باعث خوردگي فلزات مي شوند،لذا به منظـور افـزايش مقاومـت در برابـر خـوردگي لازم است تمهيدات لازم انديشيده شود.افزودن عناصري مانند Cu در حد 0.2 درصد به فولاد و عمليات حرارتي مناسب باعث ايجاد مقاومت خوبي در برابر خوردگي ناشي از تاثير سيال حفاري مي شود. در سيالات پايه آبي خوردگي به طـور کامـل قابل کنترل نيست ، اما مي توان آنرا تا يک حد قابل قبول کنترل نمود. براي توقف کامل خوردگي ، سـيال حفـاري بايـد کاملا غير هادي باشد و يا لوله بايد به طور کامل با يک فيلم محافظ پوشش داده شود
در سيالات هادي ، مسير فلزي ، مدار الکتريکي را کامل کرده و امکان بازگشت جريان به آند را فراهم مـي کنـد. پتانسـيل الکتريکي با توجه به انرژي پتانسيل در يک فلز ذخيره شده است . در طي فرآيند تصفيه سازي سنگ معدن فلز، حرارتي براي تصفيه سازي استفاده مي شود که بصورت انرژي در فلز ذخيره مي گردد و طي فرآيند خوردگي به صورت پتانسـيل شيميايي بروز مي کند. به همين دليل ، خوردگي فلزات تصفيه شده يک فرآيند طبيعي براي پايدار سازي بيشتر است تـا در نهايت فلز به حالت کمترين سطح انرژي برسد تا زماني که به حالت طبيعي اوليه خود (سنگ معدن ) باز گردد.
حال هر چه اين انرژي پتانسيل در فلزي بيشتر باشد، تمايل به از دست دادن آن و رسيدن به پايداري بيشـتر شـده و در نتيجه تمايل به خوردگي افزايش مي يابد.
خوردگي در لوله هاي حفاري تا زماني که تشکيل آند و کاتد در فلزات غير متشابه آسان است به راحتي اتفاق مـي افتـد.
ناخالصي ها و تنش هاي زيادي در لوله هاي حفاري موجود است و آنرا تبديل به مکاني مي کند که شکل گيري آنـد هـا روي آن بسيار آسان است . علاوه بر آن هر تغييري بر روي سطح لوله ها همچون شکاف هـا و تـرک هـا باعـث ايجـاد محل هاي تنش و نهايتا تمايل به ترک خوردن مي شود. در شـرايط کـاري لولـه هـا، حتـي اخـتلاف بسـيار جزئـي در الکتروليتي که در تماس با لوله ها قرار دارد سبب شکل گيري سلول هاي خوردگي
