بخشی از مقاله
پیگ رانی و تزریق مواد شیمیایی
چکیده: مقاله حاضر دو روش پیگ رانی و تزریق مواد شیمیایی را به عنوان روش های عمومی تعمیر و نگهداری بخشهای داخلی خطوط لوله نفت و گاز به صورت جداگانه مورد بررسی قرار داده و مزایا و معایب هر کدام را را بیان می کند. پس از تفهیم چگونگی تاثیر هر یک از این روشها، تلفیقی از این دو روش جهت حصول برنامه ای موثر و جامع تر در زمینه تعمیر و نگهداری خطوط لوله، پیشنهاد میگردد. در متن گزارش بخش هایی به بازدارندههای خوردگی و دیگر مواد شیمیائی جهت جذب باکتری و مواد هیدروکربوری ناخواسته و روش های کنترل آن اختصاص داده شده است. انواع مختلف Pig و نحوه انتخاب آنها بخش دیگری از این مقاله می باشد. بخش انتهایی این مقاله گزارش مختصری از وضعیت پیگ رانی در خطوط لوله انتقال نفت و گاز و تزریق مواد شیمیایی و ثبت میزان خوردگی توسط شاخصهای مختلف اندازه گیری خوردگی و ارتباط بین عوامل یاد شده می باشد.
پیگ رانی و تزریق مواد شیمیایی خطوط لوله نفت و گاز
اهداف اولیه تعمیر و نگهداری هر خط لوله ای افزایش جریان و عمر سیستم خط لوله میباشد دو روش عمومی جهت تعمیر و نگهداری بخش داخلی خط لوله، تزریق مواد شیمیایی و استفاده از پیگ برای نظافت و تمیزکاری مکانیکی میباشد. اگر چه این دو روش از لحاظ طبیعت کاری و تاثیر خاص خود، اختلاف دارند لیکن اغلب توأماً استفاده می شوند تا از نظر کنترل مسائل اصلی خطوط لوله، موتر و کم هزینه باشند. فهم اینکه هر یک از این روش ها چگونه موثر واقع میشود، تصویر واضحتری از چگونگی ترکیب این دو روش برای حصول برنامه ای موثرتر و جامع تر در زمینه تعمیر و نگهداری خط لوله، ارائه میدهد. مواد شیمیائی مورد استفاده ذیل معمولا از قبیل
1- Sour point depressants reducer
2- Flow improver
3- Corrosion inhibitors
4- Biocidcs
5- Gas hydrate prevention.
در جهت کنترل خطوط لوله نفت و گاز به کار گرفته می شوند و از پیگ نیز جهت افزایش کارایی و عمل آنها استفاده میگردد. از پیگ ها جهت جدا کردن و انتقال رسوبات پارافینی و نیز به کار بردن بازدارنده های خوردگی، پاک کردن رسوبات و جلوگیری از تجمع آب، جایی که محل رشد باکتری و محل بروز خوردگی است استفاده میگردد. باکتری سبب تولید H2sو در نتیجه خوردگی و تولید Plugging SlimeS و مواد معلق بسیار ریز در سیال می شود. پیگها توانایی زدایش شن، ماسه، گچ، زنگ آهن و رسوبات را از داخل لوله داشته که این عوامل خود باعث خوردگی در ناحیه زیر رسوبات، یک حالت از خوردگی آبله ای، میگردد.
پارافین زدایی
Paraffin Treatments پارافین ترکیبات برطرف کننده پارافین جهت کاهش ویسکوزیته نفت و به حداقل رسانیدن رسوبات
پارافینی بر روی دیواره خط لوله و نیز جلوگیری از گرفتگی ابزارهای دقیق و اندازه گیری است.
دو نوع از این ترکیبات در خطوط لوله استفاده می شوند
1- Crystal modifiers
2- crystal disperants
کریستال مدیفایرها از طریق تغییر حالت کریستال پارافین و انرژی سطح عمل میکنند که این امر احتمال چسبیدن کریستالها به لوله و بوده به یکدیگر را کمتر می نماید. هم چنین اندازه کریستالها بسیار کوچک می شود طوری که کمتر به صورت رسوب و انباشته و agglomeration در می ایند .
بدین دلیل کریستال مدیفایر ها به عنوان Pour point depressant و Flow improver شناخته می شوند. متفرق کننده ها (DiSperSSants) ترکیباتی هستند که با سطح سیال واکنش نموده، انرژی سطح کریستالهای پارافین را تغییر داده و احتمال جذب آنها را به دیواره لوله و یکدیگر کمتر می نماید. هر دو این روشها باعث کاهش در میزان تجمع پارافین paraffin [Ouling بر روی دیواره لوله می شوند. دامنه استفاده این دو روش بین ppm ۱۰۰-۲۰۰ میباشد. مدیفایرها بایستی به صورت پیوسته و در دمایی بالاتر از Oil Cloud point اضافه شوند تا موثر واقع شوند. Cloud point دمایی است که در ان نفت به صورت ابر در میاید که به واسطه ته نشین شدن کریستالهای پارافین و با توجه به حلالیت پارافین در نفت میباشد. Pour point دمایی است که در آن نفت تحت شرایط استاندارد از Beaker ریزش می کند.
نفت در دمایی پائین تر از دمای POur - point نیز قابل پمپاژ است. در شرایط فلوی پائین و سرمای کامل، رسوبات پارافینی بیشتری تولید می شود و هنگامی که دمای نفت پائین تر از Cloud point و یا حد حلالیت پارافین در نفت باشد، رسوب ایجاد شده و پارافین به صورت نامحلول در می آید که می بایستی توسط حلالهای متفرق کننده شیمیائی یا مکانیکی و یا روشهای حرارتی برطرف شود.
کنترل پارافین با استفاده از پیگ پیگها معمولا برای کنترل تشکیل پارافین بر روی سطح داخلی لوله استفاده میشوند.
پیگ دو عمل عمده را انجام می دهد.
۱- تراشیدن موم چسبیده به دیواره خط
۲- برطرف کردن رسوبات از خط لوله
در اثر تاثیر متقابل سطح پیگ و دیواره لوله اثری به نام SCraping و یا Shearing ایجاد می تشود. عبور پیگ باعث مساعدت در حمل مواد ریز معلق در نفت در جلوی پیگ شده و باعث رسوبات مومی سخت می توانند توسط پیگهای مجهز به برس سیمی، دیسکهای تراش و دیگر وسایل تمیزکاری برطرف شوند. توانایی پیگ در برطرف کردن موم صرفا قابلیت Tight - Sealing آن تعیین نمی شود بلکه ویژگیهای دیگری از قبیل برش، تراش و فشار در تعیین قابلیت آن موثرند.
ترکیب دو روش پیگرانی و زدودن شیمیانی پارافین هر کدام از این روشی ها از نظر تئوری به تنهائی برای کنترل تشکیل پارافین مناسب میباشد.
با این وجود در شرایط عملیاتی هچیک از دو روش ضمانت کافی ندارند. مخصوصا در مورد خطوطی که حامل نفت با Cloud point بالا و سرعت پائین سیال و ویژگیهای پارافینی یا آسفالتی باشد. میزان Build-up به قدری می تواند زیاد باشد که مقدار مصرف مواد شیمیائی با هزینه گزافی همراه شود در مجموع برطرف کردن بعضی مواد پارافینی بسیار مشکل میباشد و نرخ رسوب گذاری می تواند چنان سریع باشد که عمل پیگرانی غالبا نمی تواند با رشد آن برابری نماید. یک برنامه مناسب کنترل پارافین، تلفیقی از پیگ رانی و استفاده از مواد شیمیائی است. زیرا هیچکدام از دو روش به تنهایی منافع حاصل از ترکیب این دو برنامه را تامین نمی نماید.
اصول متعاقب در برنامه های کنترل پارافین به قرار زیراند:
۱- میزان رسوبگذاری پارافین در هنگام عدم استفاده از مواد شیمیائی بیشترین مقدار است.
۲- هزینه استفاده از بازدارنده های پارافینی بسیار بالا میباشد.
پیگ ها میبایستی به صورت دوره ای و برای تراشیدن رسوبات تجمع یافته پارافینی بر روی دیواره های لوله، که برنامه شستشوی شیمیائی قادر به کنترل ان نبوده، به کار اید که این عمل خود باعث کاهش مصرف مواد شیمیائی میگردد. یک برنامه کامل و متعالی برای کنترل پارافین در خطوط لوله ترکیبی از تصفیه شیمیائی و پیگرانی جهت مقاصد زیر میباشد. نگاه داشتن خط در وضعیت تمیز توانا ساختن خط لوله در جهت شروع دوباره در حالت سرد به حداقل رسانیدن احتمال چسبیدن پیگ مخصوصا در خصوص لوله دریایی جلوگیری از کاهش فلوی جریان و یا افزایش افت فشار در طول خط تمیز نگاه داشتن ابزار دقیق و وسایل اندازه گیری به حداقل رسانیدن هزینه عملیات بهره برداری وقتی که مقادیر بالای مواد پارافینی به دلیل تعمیر و نگهداری غیر
