بخشی از مقاله
چکیده
سطح خارجی خطوط لوله زیرزمینی 6، 8، 14 و 16 اینچ گاز ترش از جنس لخگسعز عبA بدون درز در چندین نقطه در زیر پوشش در محل سرجوشها و اتصالات، دچار خوردگی شدید زیر عایق و در یک مورد، منجر به ترکیدگی خط لوله شده است. در مستندات سیستم حفاظت کاتدیک در دوران فعالیت خطوط مزبور هیچ نشانه اي از هرزرفتگی ولتاژ حفاظت کاتدي در ابتدا و انتهاي خط در اثر خرابی پوشش مشاهده نشده است. علیرغم پوشش خوب لولهها که از یک لایه اپوکسی، پوشش میانی پلییورتان و لایه نهایی پلی اتیلن تشکیل شده است، در سرجوش ها و اتصالات از عایق حرارتی سیلیکات کلسیم استفاده گردیده بود. نتایج تحلیلها نشان میدهد که عایق سیلیکات کلسیمشدیداً قابلیت جذب آب را داشته، باعث نفو رطوبت به زیر عایق و ایجاد الکترولیت قوي و در نهایت باعث خوردگی شدید لوله ها و اتصالات گردیده است. بنابراین انتخاب پوشش مناسب با توجهب به شرایط محیطی و عملیاتی از پارامترهاي مهم در افزایش طول عمر لوله میباشد.
واژگان کلیدي: خوردگی، پوشش، سیلیات کلسیم، حفاظت کاتدي، آند فداشونده.
-1 مقدمه
میدان گازي خانگیران که در زمره ترشترین میادین گازي جهان قرار دارد، داراي مقدار حلد برابر عژژ 36000، مقدار کلراید حدود عژژ 25000 و مقدار لقه عژژ 64000 میباشد. این میدان واقع در 35 کیلومتري شهرستان سرخش و 135 کیلومتري شمال شرقی مشهد تحت مدیریت شرکت بهره برداري نفت و گاز شرق وابسته به شرکت نفت مناطق مرکزي ایران میباشد. این شرکت همچنین بهرهبرداري از میدان مشترك گازي گنبدلی را نیز بر عهده دارد. فشار تست ایستایی خطوط لوله در بخشهاي بالادستی چاه ها ؟طکب 7500 و در بخش هاي پایین دستی و خطوط انتقال ؟طکب 2175 میباشد. گاز ترش تولید شده از میدان گازي خانگیران از طریق 8 خط لوله اصلی کک14 و کک16 وارد مرکز اندازهگیري شده، بعد از جداسازي آب و میعانات گازي به وسیله پنج خط لوله کک20 جهت شیرینسازي به پالایشگاه گاز شهید هاشمینژاد منتقل میشودمجموعاً.
طول شبکه خطوط لوله زیرزمینی خانگیران در اندازه هاي کک2 تا کک16 به حدود 450 کیلومتر بالغ می گردد. پوشش خطوط فاز قدیم منطقه خانگیران، شامل خطوط انتقال گاز از چاهها تا مراکز جمعآوري و از آنجا تا آخرین نقطه قبل از تحویل گاز به پالایشگاه، از یک لایه اپوکسی، پوشش میانی فوم پلییورتان تزریقی به ضخامت کک1 و لایه نهایی غلاف پلیاتیلن به ضخامت عع3 تشکیل شده است. این پوشش به دلیل کیفیت خوب و اجراي مناسب، هماکنون پس از گذشت حدود 25 سال همچنان کیفیت خود را حفظ کرده و تا به حال هیچگونه مشکلی در آن مشاهده نگردیده است. به دلیل کیفیت بالاي پوشش فوق، سیستم حفاظت کاتدي فقط شامل یک رکتیفایر در ابتداي هر خط و یک چاه فداشونده در انتهاي خط بوده است. تنها مشکل ایجاد شده به واسطه استفاده از عایق سیلیکات کلسیم در پوشش سرجوش ها و اتصالات به منظور همترازي با پوشش مجاور و ایجاد سطوح یکپارچه در محوطه تأسیسات چاهها و مراکز جمعآوري بوده است که به دلیل جاذبالرطوبه بودن این ماده، موارد متعدد و گسترده اي از خوردگی زیر پوشش را سبب شده است.
خط لوله زیرزمینی چاه هاي فاز جدید داراي پوشش کول تار یا نوارهاي پلیاتیلن - کژه1 غب - از نوع شAللاعقب و غشغ1عA می باشند که در صورت اجراي صحیح پوشش، مشکل خوردگی مشاهده نگردیده است. خوردگی در خط لوله زیرزمینی از مشکلات عمدهاي است که صنایع استراتژیک نفت، گاز و پتروشیمی با آن مواجه هستند. نظر به اینکه خط لوله در این صنایع نقش حیاتی را ایفا میکنند، حفاظت و کنترل این سازهها، امري حیاتی است. خرابیهاي ناشی از خوردگی در فولاد و سایر فلزات پوشش داده شده که به عنوان خوردگی زیر پوشش شناخته میشود، اهمیت بسیاري در این صنایع دارند. خوردگی زیر پوشش هنگامی رخ میدهد که عایق در مجاورت رطوبت قرار گیرد. خوردگی زیر پوشش علاوه بر اینکه منجر به هزینههاي فراوانی از لحاظ تعمیراتی و همچنین توقف تولید می شود، میتواند ایمنی کارکنان و تأسیسات را نیر به خطر اندازد. عایقکاري و پوششدهی لولهها و مخازن به منظور جلوگیري از خوردگی، حفظ درجه حرارت، پایداري فرآیند و مصرف بهینه انرژي انجام می شود. با این وجود، چرخههاي خشک و مرطوب شدن پیوسته ماهد زیر عایق می تواند شرایط اولیه را جهت ایجاد تركخوردگی تنشی - ؟غطفطهطه غپطکپططپه کککطصح - یا خوردگی حفرهاي - غپطکپططپه ؟غطصصطب - به صورت محلی فراهم نماید ب1م.
-2مکانیزم خوردگی زیر پوشش
خوردگی زیر پوشش در حضور آب و اکسیژن آغاز میشود. هنگامی که آب و اکسیژن در سطح فلزي حضور دارند، خوردگی در اثر انحلال فلز - اثر آندي - رخ می دهد. این فرآیند شیمیایی با کاهش اکسیژن بالانس میشود. نرخ خوردگی زیر پوشش به نوع عایق، میزان در دسترس بودن اکسیژن، مقدار ناخالصی هاي موجود در آب، درجه حرارت و خواص انتقال حرارت سطح فلز و شرایط خشک یا تر بودن سطح فلز بستگی دارد ب2م. در غیاب اکسیژن، میزان خوردگی قابل صرفنظر کردن میباشد ب3م. هرچند فولادهاي کربنی و کم آلیاژمعمولاً در محیط هاي قلیایی کمترین نرخ خوردگی را دارند؛ ولی یون هاي کلراید - سئه - باعث ایجاد خوردگی حفرهاي محلی - ؟غطصصطب 2کzطئهطپع - در زیر پوشش میشوند. اگر اکسیدهاي گوگرد و نیتروژن که خاصیت اسیدي دارند، از طریق ناخالصیهاي موجود در آب یا هوا به داخل عایق نفوذ کنند یا اگر خاصیت اسیدي داشه باشد، خوردگی عمومی - غپطکپططپه ئهطکغکن - رخ میدهد. گاهی اوقات، ناخالصیهاي آب یا هوا، به ویژه یون نیترات - صقش - باعث بروز تركخوردگی تنشی - ههح - خارجی زیر پوشش در فولادهاي کربنی یا کمآلیاژ تنشزدایی نشده میشود. پدیده مزبور به ویژه هنگامی که فرآیند خشک و مرطوب شدن متناوب محیط باعث افزایش غلظت ناخالصیها گردد، بیشتر ملاحظه میشود ب3م.
-3اثر پوشش
خوردگی در زیر انواع عایقها امکانپذیر است. نوع عایق فقط در سرعت و کیفیت آن نقش دارد ب5م. اصلیترین اثر پوشش در این نوع از خوردگی، فراهم آوردن فضاي حلقوي مناسب جهت تجمع و باقی ماندن آب میباشد ب4م. آب میتواند از منابع خارجی مانند باران و یا مایعات حاصل از کندانس تأمین شود. ترکیب شیمیایی و خواص پوشش نیز در خوردگی نقش دارد. ماده پوشش دهنده
