نفتوگاز ماهنامه بینالمللی
سال سوم ،شماره سیزدهم ،مهر ،۹۸قیمت 22000تومان issn: 25382 896
www.iranpipelines.com
تولیدکننده انواع پیگ
ازسایز 4تا 56اینچ
پی گهای تمیزکننده ()Cleaning Pigs
پی گهای جدا کننده ()Batching Pigs
پی گهای کروی ()Sphere Pigs
پی گهای فوم ()Foam Pigs
پی گهای سفارشی ()Special Pigs
تولید کننده انواع مد لهای نشانگرعبورپیگ
ازکلاس فشاری 300تا (Pig Signaler) 2500
تولید کننده ردیاب پیگ ()Pig Locator
تولید کننده انواع نشت بن دهای خطوط لوله
اینچ56 تا4ازسایز
)Split Sleeve( غلاف دوتکه
)Solemate( نیم لوله
)Craft Clamp( غلاف سوزنی
)Weld Ends Coupling( کوپلینگ
)Special Repair Products( نشت بندهای سفارشی
Address: No. 30, Naghdi St, Mofateh St, Beheshti Ave, Tehran, Iran.
Phone: (+9821) 8875 1006
Fax: (+9821) 8875 1009
Mobile: (+98) 09123394725
Email: [email protected] / [email protected]
Website: www.savay.com
نشریه خطوط لوله نفت و گاز
صاحب امتیاز و مدیر مسئول :حمیدرضا اطلاعی
هیئت سردبیری:
شرکت خطوط لوله و مخابرات نفت ایران :سیامک سیف ،محمد سعادتی
شرکت ملی انتقال گاز ایران :مهران ابدالی ،بهمن صفاری ،سعید داوری پور
مدیر روابط عمومی و امور بی نالملل :الهه کوچکی
مدیر بخش انگلیسی :خانم فرجی
صفحه آرایی :سید جعفرذهنی
چاپخانه :آیین چاپ
وب سایتwww. iranpipelines. com :
ایمیل Info@MEpipeline. com Mepipeline@gmail. com :
نشانی :تهران ،خکریمخان زند ،ابتدای پلکریمخان ،خ حسینی،
پلاک ،27طبقه سوم ،واحد8
تلفن ۰۲۱۸۸۸۴۱۰۳۱ - ۰۲۱۸۸۸۴۵۱۰۶ - ۰۲۱۸۸۳۹۵۰۶۵ :
فاکس۸۹۷۸۰۶۰۷ :
مسئولیت مطالب منتشر شده در مقالات برعهده نویسندگان است.
بازنشر اخبار و مقالات فارسی ،با ذکر منبع بلامانع است.
نشریه بینالمللی
نفتوگاز
نشریه تخصصی خطوط لوله نفت و گاز
نشری های بینالمللی از درون صنعت نفت و گاز ایران
مقالات علمی -تخصصی درزمینه خطوط لوله نفت وگاز
رویدادهای فنی و اقتصادی درحوزه نفت وگاز
معرفی پروژهای نفت وگازبویژه خطوط لوله
برگزاری دورههای آموزشی تخصصی خطوط لوله نفت وگاز
معرفی شرک تهای نفت وگازدولتی و خصوصی
کتب منتشر شده از نشریه خطوط لوله نفت و گاز
-1راهنمایی پوشش خطوط لوله
-2حفاظت کاتدی اندازه گیری و معیار(چاپ دوم)
-3مقدمه ای برپیگرانی خطوط لوله
-۴پوش شهایمایعدرصنعتخطوطلولهانتقال
(دردست چاپ)
مقاله /اهمیت بان کهای اطلاعاتی جمع آوری بروزحوادث درمدیریت
یکپارچگی خطوط لوله انتقال نفت و گاز34 /
پوشش /آشنایی مقدماتی بردانش فنی
«جوشکامپوزیت ها» درتعمیرخوردگی و تقویت خطوط لوله و مخازن 39/
حفاظتکاتدی/پتانسیلقابلقبول
درسیستم حفاظتکاتدی خط لوله 42/
فهرست
اخبار /شخصی تها 22 /
اخبار /اخبارخطوط لوله ایران 24 /
کامپوزیت /با حمایت شرکت انتقال گازایران سه شرکت ایرانی به عرصه
تعمیرات خطوط لوله فشاربالا ،با استفاده ازکامپوزیت وارد شدند26 /
پیگ /صلاحیت ارزیابی و کشف عیوب خطوط لوله
بوسیله پی گهای هوشمند MFLو 27 / TFI
خط لوله راهبردی انتقال فرآوردههای نفتی نائین
-کاشان -ری به بهرهبرداری رسید
خط لوله نائین-کاشان-ری به طول ۴۲۰کیلومتر با ظرفیت انتقال روزانه ۳۰میلیون
لیتر ب همنظور انتقال فرآوردههای با کیفیت پالایشگاه ستاره خلیج فارس به مرکز کشور
به بهرهبرداری رســید .مجتبی بشارتیان -مدیر خط لوله و نفت مخابرات منطقه تهران
-در نشســت خبری با اشــاره به بهره برداری خط لوله نایین -کاشان -ری به طول
۴۱۵کیلومتر ،اعلام کرد :با راه اندازی این خط لوله امکان انتقال مستقیم بنزین یورو ۵
ســتاره خلیج فارس به تهران و کلان شهرهای نیمه شمالی کشور فراهم شد.وی درباره
جزییات خط لوله نایین کاشــان ری گفت :میزان سرمایه گذاری این طرح ۶۰۶میلیارد
تومان برآورد شده است.
دکترتورج دهقانی
مدیرعامل شرکت
مهندسی و توسعه
نفت
مجتبی بشارتیان
مدیر خط لوله
و مخابرات نفت
منطقه تهران
مدیرعامل شرکت مهندسی و توسعه نفت با اشاره
به آغاز عملیات اجرایی طرح احداث خط لوله
انتقال نفت خام گوره -جاسک و پایانه مربوطه ،از
برنام هریز یهای انجام شده برای استفاده حداکثری
از توان ساخت داخل و همچنین نیروی انسانی
بومی در اجرای این طرح ملی خبر داد.
به گزارش شــانا به نقل از شــرکت ملی نفت ایران ،تورج دهقانــی اعلام کرد :عملیات
مسیرســازی و احداث جادههای دسترسی در ۶پروژه تعری فشده طرح احداث خط لوله
انتقال نفت خام گوره -جاســک ،تاسیسات بی نراهی و پایانه مربوطه در سواحل مکران،
عملیات خاکی و محوط هســازی ساخت مخازن ذخیرهســازی نفت خام به روش BOT
آغاز شده است.
وی افزود :از پنج تلمب هخانه این طرح،کار تجهیز کارگاه تلمب هخان ههای شماره ۱و ۳که
در برنامه بهرهبرداری زودهنگام قرار دارند ،همچنین تلمب هخان ههای ۲و ۴به اتمام رسیده
و عملیات اجرایی آنها شروع شده است.
خطوط لوله نفت و گاز مهر23 ۹۸
شخصی تها
روحانی :آمادهایم شبکه گاز ایران را به
عراق متصل کنیم
حسن روحانی ،امروز در نشســت خبری مشترک با عادل عبدالمهدی،
نخس ت وزیر عراق ،روابط بین دو کشور را عمیق و تاریخی عنوان کرد و گفت:
️در طول قر نها همواره روابط بین ایران و عراق ب هعنوان دو همسایه خوب
و رو به توسعه بوده ،اما امروز برای توسعه روابط در شرایط ممتازی هستیم.
️▪برای برقراری اتصال شبکه برق و گاز ایران به عراق آمادهایم و معتقدیم
که این موضوع ن هتنها برای دو کشــور ،بلکه برای دیگر کشورهای منطقه در
آینده نیز تسری یابد/شانا
رئیس جمهوری حسن منتظرتربتی
مدیرعامل شرکت
ملی گاز ایران
مدیرعامل شرکت ملی گاز :خط لوله
انتقال گاز ۳۶اینچ زاهدان دوراهی دشتک
به طول ۱۱۰کیلومتر با ۵۲۰میلیارد
تومان اعتبار در جریان است.
6هــزار میلیارد تومان اعتبار برای اجــرای ۱۱۲۰کیلومتر خط لوله گاز در
سیستان و بلوچســتان در نظر گرفته شده است و این پروژه با ۴۰درصد
پیشرفت در جریان بوده و نیمه اول سال آینده به بهره برداری می رسد.
22خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
خط لوله جدیدالاحداث 20اینچ نائین–کاشان–ری
آماده بهرهبرداری شد
با راهاندازی موقت خط لوله 20اینچ نائین–کاشــان–
ری ،مســیر ارســال فرآوردههــای نفتــی از منطقه
بندرعباس تا منطقه ری کوتاه شد.
بهرهبرداری ۸۳۰کیلومتر خط انتقال گاز در سال ۹۸
بهرام صلواتی ،سرپرســت شرکت مهندسی و توسعه
گاز ایران :پارســال ۷۵۰کیلومتر خط لوله را به همراه
چندین ایســتگاه تقویت فشــار گاز بــه بهرهبرداری
رساندیم.
️اســفندماه پارســال ســه طرح مهم تولید مرکاپتان،
خط انتقال اتان و طرح پست برق پشتیبان به همت
شــرکت مهندسی و توسعه گاز با حضور رییسجمهور
به بهرهبرداری رسید
خوردگیلوله باعث ترکیدگیخطلولهاصلیگازآمل شد
ســاری -ایرنا -مدیر عامل شــرکت گاز مازندران با
تاییــد ترکیدگی خط لوله اصلی گاز شهرســتان آمل
گفت :با انجام اقدامات ایمنی و امدادی شرایط تحت
کنترل است.
جعفر احمدپور در گفت و گوی تلفنی با خبرنگار ایرنا
افزود :ایــن حادثه براثر خوردگی لولــه اصلی گاز در
ابتدای جاده شهری هراز امل رخ داد.
وی ادامه داد :به محض وقوع این حادثه شــیراصلی
این خط لوله گاز از دو طرف بســته شــد و با حضور
آتش نشــانها و نیروهای امدادی آتش خاموش و
شرایط در حالت کنترل است.
احمدپور گفــت :در حال حاضــر گاز برخی از مناطق
آمل و ۲۰روســتای شهرستان قطع است و در تلاش
هســتیم با رفع خوردگی لوله گاز دوباره جریان گاز به
شبکه برگردد.
ترمیم 1500مترازخطوط لوله سی لزده درمنطقه شمال
رئیــس تعمیرات و نگهداری خطوط لوله نفت منطقه
شــمال از ترمیــم 1هــزار و 500متر از خطــوط لوله
آسیبدیده از سیل اخیر در این منطقه خبر داد.
بــه گــزارش روابط عمومی شــرکت خطــوط لوله و
مخابــرات نفت ایــران -منطقه شــمال ،اســحاق
اردشیری با اشــاره به اســتمرار فعالیت کارشناسان
تعمیرات خطوط لوله منطقه برای ترمیم خسار تهای
ناشی از سیل ماههای گذشته ،گفت :بیش از 60نقطه
از خطــوط لوله منطقه در جریان ســیلاب اخیر دچار
خســارت شد که ریسک خطر در 10نقطه از این نقاط
بیش از سایر نقاط بود.
خطوط لوله نفت و گاز مهر25 ۹۸
اخبار خطوط لوله ایران
طبق مصوبه هیئت وزیران؛
طبق مصوبه هیئت وزیران ،فعالیت شرکت لوله سازی
ماهشهر سدید برای انجام ابر پروژه ملی خط لوله نفت گوره
جاسک تسهیل میشود.
به گــزارش ایلنا؛ به دنبــال تصویب نامه هیــات وزیران برای
شرکت لوله سازی ماهشهر سدید که عامل رونق تولید در این
شرکت میشود ،مدیریت و کارکنان این شرکت مراتب تشکر و
قدردانی خود را از این اقدام دولت ابراز داشتند.
بر این اســاس اقدامات لازم به منظور تامین مواد اولیه و آغاز
تولید در این شــرکت در اسرع وقت در حال انجام است .این
خط لوله به طول ۱۱۰۰کیلومتر و با ظرفیت یک میلیون بشــکه
از گوره به جاســک توسط لوله ســازان داخلی احداث خواهد
شــد و نفت غرب کارون را به منظــور صادرات به دریای عمان
منتقل میکند.
بر اساس این گزارش :شــرکت لوله سازی ماهشهر سدید در
زمینه تولید لولههای قطور فولادی درز جوش مســتقیم که در
صنعــت نفت و گاز کاربرد دارد فعالیت دارد و از شــرکتهای
پیشرو در این عرصه به شمار میرود.
پوشش FBEبرای لوله های طرح ملی گوره -جاسک
شرکت لوله ســازی اهواز از ابتدای خردادماه گذشته پوشش
FBEلولههای طرح ملی گوره – جاســک را شــروع و امروز
اولین مرحلــه از بارگیری این لولهها با حضور بازرســا ِن فنی
(ثالث) طرح صورت گرفت.
شرکت لوله ســازی اهواز از ابتدای خردادماه گذشته پوشش
FBEلولههای طرح ملی گوره – جاســک را شــروع و اولین
مرحله از بارگیری این لولهها با حضور بازرســا ِن فنی (ثالث)
طرح صورت گرفت.
به گــزارش روابط عمومی شــرکت لوله ســازی اهــواز ،این
شــرکت در راستای رونق تولید ،با استفاده از مواد خا ِم یکی از
شــرکتهای تامین کننده داخلی ،پوشش FBEلولههای این
پروژه ملی را کلید زد.
گفتنی است ،پوشــش پودری FBEسطح خارجی لول ههای
42اینچ مربوط به خط لولۀ انتقال نفت خام از گوره به جاسک
اســت که تا کنون شــرکت لوله ســازی اهواز توانسته حدود
60کیلومتر از پروژه را تامین کند.
پارگی یکی از خطوط لوله فرایندی علت آتش سوزی سکوی
شماره 9پارس جنوبی بود.
معــاون عملیات و پشــتیبانی شــرکت نفــت و گاز پارس از
مشــخص شــدن علت آتش سوزی سکوی شــماره 9پارس
جنوبی ،خبر داد و گفت :علت بروز حادثه در این ســکو ،پارگی
یکی از خطوط لوله فرایندی ناشی از خوردگی درونی قسمتی
از زانوی خروجی محفظه ارسال توپک بوده است.
24خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
پیگ
صلاحیت ارزیابی وکشف عیوب
خطوطلولهبوسیلهپی گهای
هوشمند MFLوTFI
حمید حجتی۱
مقدمه چکیده
خطوط انتقال گاز در طــول مدت عمر خود به عیوب مختلفی دچار بــا گســترش روزافزون اســتفاده از خطــوط لوله به عنــوان حاملهای
م یشــوند که این عیوب دارای انواع گوناگونی م یباشد چه بسا عیوب انــرژی اســتفاده از سیســتمهای نویــن مدیریتــی کــه مهمتریــن آن
بالقوهای که هنوز ناشــناخته هستند لازمه ایمنی و پایدار بودن خطوط ( PIMS (Pipeline Integrity Management Systemمیباشــد و
انتقال شناخت و تشخیص این عیوب م یباشد که با رو شهای ارزیابی نیــاز به ارزیابی خطوط لوله به عنوان یکــی از کلیدهای ورودی به PIMS
مناسب م یتوان به این مطلب دسترسی پیدا کرد به عنوان مثال عیوب بیشــتر احســاس میشــود .یکی از روشهای ارزیابی خطوط لوله که در
کشــور ما نیز بطور فزایندهای از آن اســتفاده میشود استفاده از پیگهای
موجود در خطوط لوله شامل: هوشــمند MFLو TFIمیباشــد .مطلب مهم صلاحیت ارزیابی و کشــف
عیوب مکانیکی مانند تورفتگی ( )Dentشکل 1و ترکهای خوردگی عیوب خطوط لوله بوســیله این پیگها میباشد و اینکه کاربران خطوط لوله
تنشی ( )Stress Corrosion Crackingشکل 2و دهها عیب کشف با مزایا و معایب و قابلیتهای این نوع پیگها آشــنایی کامل داشته باشند
مطالب پیش رو تحقیقی در جهت آشــنایی کاربران خطوط لوله با پیگهای
شده و یا ناشناخته دیگر م یباشد]1[ . MFL، TFIو رعایــت موارد مهــم در هنگام پیگرانی و دانســتن نکات
ضروری هنگام اســتفاده از گزارشات این پیگها میباشد.
شکل -1تورفتگی. کلمات کلیدی :پی گهای هوشمند MFLو ،TFIارزیابی خطوط لوله ،کشف
عیوب خطوط لوله.
خطوط لوله نفت و گاز مهر27 ۹۸
.1کارشناس خدمات مهندسی
کامپوزیت
درراستای پیاده سازی فرمایشات رهبری درحوزه اقتصاد مقاومتی ،گامی دیگردرمسیرخود اتکایی
با حمایت شرکت انتقالگازایران سه شرکت ایرانی به عرصه
تعمیرات خطوط لوله فشاربالا ،با استفاده ازکامپوزیت وارد شدند
استفاده در تعمیرات خط لوله در این خصوص دکتر ســعید توکلی مدیر عامل شــرکت انتقال گاز
فازدوم :بررسی تولید کنندگان و بازار داخلی مواد کامپوزیتی ایران بیان نمودند:
فازسوم :طراحی و شبیه سازی المان محدود تعمیر کامپوزیتی
فازچهارم :طراحی و اجرای تست های میدانی بر اساس استاندارد با توجه به اینکه این گونه تعمیرات از ســوی شــرک تهای خارجی
انجام می شد و حتی نمایندگیهای داخلی این شرکتها با مشکل عدم
ISO 24817 انتقال دانش فنی در حوزه طراحی و انتخاب مواد مواجه بودند ،شرکت
فازپنجم :بازرسی از تعمیرات انجام شده در شرکت انتقال گاز ایران انتقال گاز ایران از دوسال گذشته با تدوین یک برنامه جامع و یکپارچه
جهت دستیابی به این دانش و همچنین ارتقای توانمندی شرک تهای
فازششم :برگزاری دوره های آموزشی
فاز هفتم :تدوین دســتورالعمل ارزیابی صلاحیت شرک تهای ارایه داخلی ،هدفگذاری نمود.
به منظور دســتیابی به انجام تعمیرات بدون تخلیه خط و جلوگیری
دهنده خدمات تعمیرات کامپوزیتی بر مبنای استاندارد ISO 24817 از هدر رفت گاز ،افزایش پایداری انتقال ،این شــرکت با بهره گیری از
فازهشــتم :انجام ارزیابی شــرک تهای داخلی و خارجی متقاضی تجربیات مشــاور در حوزه صنعت کامپوزیت ،پروژه مشتمل بر فازهای
ارایه این خدمات ذیل را تعریف نمود:
با انجام فاز هشــتم پروژه ،تنها سه شــرکت داخلی -1مانا ابتکار فاز اول :بررسی خواص مکانیکی و شیمیایی مواد کامپوزیتی مورد
مهر ایرانیان -2سپاهان پلیمر فام -3آرین ساده ،موفق به گذراندن
فرآیند تست با مشخصات فنی ذیل شدند:
لوله ” API 5L- X65 , 56”, 0.625با عیب مصنوعی %80خوردگی
خارجی به ابعاد 70cm* 35 cm
تست هیدروستاتیک 4ساعته با فشار 1450 psi
این تســت برای اولین بار در کشــور برای ارزیابی شرک تهای ارایه
دهنده این خدمات طراحی و پیاده سازی گردیده است.
قبل ازانجام این پروژه دربخش خطوط انتقالگاز ،ارایه این خدمات
در انحصار چند شــرکت خارجی قرارداشت که با تلاش صورت گرفته با
ورود شرک تهای ایرانی به این عرصه این انحصار شکسته شد.
شرکت انتقال گاز ایران در جهت حفظ منافع و منابع ملی ،آماده به
اشتراک گذاری این تجربیات با دیگر شرکتها می باشد.
26خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
پی گهای MFLبه هی چوجه قادر به شناسایی عمق آن نم یباشند .این سیســتمهای مختلفی بر روی پی گهای MFLموجود م یباشد که
مورد با توجه به گزارشات پی گرانی هوشمند MFLخط اول و دوم یزد این سیستمها به اختصار شامل:
مشــخص م یباشد که عمق هیچ یک از موارد تورفتگیهای کشف شده
مشخص نم یباشد .م یدانیم مهمترین پارامتر مهم در مورد تورفتگیها سیستمهای فاصل هسنج که شامل حرکت چرخهای متصل به پیگ
عمق آنها م یباشــد که بوسیله هیچ یک از انواع پی گهای MFLقابل ( )Odometerو سیستم فاصل هسنجی م یباشد.
شناسایی نیستند .در مورد ابعاد و موقعیتهای محیطی عیوب در بعضی
از موارد دچار اشتباه م یشوند به طور مثال در مورد پیگ رانی خط دوم سیســتمهای اندازهگیری جهــت که هم موقعیــت محیطی عیب
یزد حدود %30از ابعاد کاستیهای فلز بیشتر از مقدار واقعی آن برروی را مشــخص م یکند و هم اگر پیگ هوشــمند در طول مسیر حرکت
دورانی داشت این سیستم پاندولی مقدار دوران را ثبت و به پردازشگر
لوله بود که این باید مورد توجه کاربران خطوط لوله قرار گیرد]5[ . م یفرستد تا این عامل در فرآیند شناسایی عیوب دخالت داده شود.
پی گهای MFLدرمورد شناسایی انواع ترکها بسیارضعیف م یباشند
و بــه جرات م یتوان گفت که پی گهای MFLقادر به شناســایی هیچ سیستمهای محافظ فشار و ضربه و لرزش.
گونه ترکی نم یباشــند مسئله مهم برای کاربران خطوط لوله جوشهای سیســتمهای کنترل ســرعت کــه در اکثر پیگها به صورت دســتی
محیطی و عیوب آنها م یباشــد که در ســایت انجام گرفته و مشکلات
بیشتری نسبت به جوشهای طولی لوله دارد به دلیل تغییر ماهیت فلز م یباشد.
در نواحی جوشکاری شــده و تغییر آرایش و دان هبندی فلز بر اثر گرما سیســتم مغناطیس کننده که طول مشخصی از لوله را مغناطیس
نفوذپذیری مغناطیسی در این قسمتها کم شده نیز به دلیل ناهمواری
در این قســمتها به دلیل نفوذ ریشــه جوش به داخل ســطح تماس م یکند( .شکل )5
حسگرها از سطح لوله جدا شده و باعث گزارشات کاذب م یگردد]3[ . سیستم حسگر و صفحات محافظ آن.
در گزارشــات پی گرانی هوشــمند خط ً 20یزد هیچ گونه عیبی برای سیستم ثبت دادهها که با استفاده از یک مبدل سیگنالهای آنالوگ
جوشــهای محیطی این خط گزارش نشد و در خط سراسری اول هیچ را به دیجیتال تبدیل کرده و در یک حافظه حالت جامد ذخیره م یکند.
گونه گزارشــی مبنی بر وجود ترک بر روی این خط لوله بدست نیامد. سیســتم تغذیه که شامل باطریهایی با تکنولوژی روز دنیا و با طول
شارژ بالا برای پی گرانی در مسافتهای طولانی م یباشد]3[ .
[]6
بر اثر ایجاد ســطحهای مختلف مغناطیس در سطح لوله و فواصل شکل -5آناتومی و ساختارمغناطیسی پی گهای MFL
مختلف آنها با حســگرها و عدم پوشش کامل همه سطوح لوله توسط
میدان مغناطیسی این پیگها در مورد تعیین ابعاد و موقعیت محیطی محدودیتهای پیگهای MFLو مزیتهای پیگهای TFI
عیوب دچار مشکل م یشوند .پس با بیان مطالب فوق پی گهای MFL بعضی از عیوب کاســتی فلــز ( )Metal Lossتوســط پی گهای
در تشــخیص عیوب جوشهای محیطی و طولی از هر نوع قابل اعتماد MFLبا دقت خوبی شناســایی م یشــوند .عیوب داخلی خوردگی و
نیســتند و نم یتوان برای ارزیابی عیوب جوش از آنها اســتفاده کرد. ســایش ،نیز عیوب خوردگــی خارجی مانند :خوردگیهــای حفرهای،
برای بهبود عملکرد پی گهای MFLدر تعیین محل و موقعیت محیطی یکنواخت ،توسط این پیگها کشف م یشوند .نیز عیوب مکانیکی مانند:
عیوب کاســتی فلز نوع دیگری از آرایش حســگرها به نام پی گهای کندهشدگی ،عیوب هنگام ساخت لوله (عیوب کارخان های) ،تورفتگی و
( Transverse Field Inspection) TFIاستفاده شده که در شکل ل هشدگی را با تقریب قابل قبولی م یتوانند کشف کنند .نیز حفرهها و تا
6نشــان داده شده است .با اســتفاده از توزیع میدان مغناطیسی در حدودی شیارهای محوری و محیطی موجود در لوله نیز قابل شناسایی
جهت محیطی سطوح بیشتر قابل پوشش م یباشند نیز این نوع پیگ م یباشــند نکته قابل توجه در مورد تورفتگ یها ( )Dentاین است که
تا حدودی قادر به شناســایی ترکهای محــوری در لوله با محدودیت
عرض ترک و تا حدودی ترکهای عمودی را شناسایی م یکنند.
پی گهای TFIدر شناســایی درزهای خوردگــی طولی و اندازه آنها
خــوب عمل م یکنند ولی در مورد عیوب خوردگی حفرهای و یکنواخت
ماننــد پی گهای Lowعمل م یکنند و در مورد کشــف ترکها و عیوب
جوش همچنان بسیار ضعیف و ناتوانند .در ضمن پی گهای TFIقادر
به تمیز دادن عیوب داخلی و خارجی نیســتند و در کشف اندازه عیوب
دقت خوبی ندارند.
حال با ترکیب پی گهای -High MFLو TFIو بدســت آوردن یک
همپوشانی مناســب میدان مغناطیسی در دو جهت طولی و محیطی
اعمال م یشود و کشف عیوب کاستی فلز ( )Metal Lossبسیار بهبود
بخشیده شده است.
قابلیت کشف عیوب خوردگی حفرهای و یکنواخت و حتی شکافهای
خوردگــی طولی و عیوب مکانیکی و قابلیت کشــف اندازه همگی این
خطوط لوله نفت و گاز مهر29 ۹۸
تغییر ()Anomalyاست که ممکن است یک عیب در دیواره لوله باشد.
(شکل )3
شکل -2ترک خوردگی تنشی.
شکل -3مکانیزم نشت شار. پس بــا توجه به گســتردگی و انواع مختلف عیــوب خطوط لوله
،رو شهای ارزیابی متفاوتی در این مورد به کار م یرود به همین دلیل
این میدان نشــتی اندازهگیری شده بستگی به عمق و طول و شکل نم یتوان بیان نمود که با اســتفاده از یک نوع ارزیابی م یتوان به تمام
عیب دارد و توسط نر مافزارهای مربوطه تحلیل م یگردد]3 , 2[ . عیــوب پی برد و از همین رو رو شهای متفاوتی برای ارزیابی خطوط
لوله موجود م یباشد نکته قابل توجه این است که به دلیل گستردگی
براســاس نوع قرار گرفتن حســگرها قابلی تهای کشف پی گهای عیوب هر کدام از این روشــها همه عیوب را پوشــش نم یدهند یا به
MFLتغییر کرده و انــواع گوناگونی را بوجود م یآورند .دو نوع آرایش عبارتــی هر روش دارای مزایا و معایبی م یباشــد رو شهای ارزیابی
در شکل 4نمایش داده شده است که بوسیله ترکیبی از این حسگرها مانند :تســت هیدرواستاتیک ،سیســتمهای مانیتورینگ ،پی گهای
پی گهــای High – Resolutionو Low – Resolutionبوجــود هوشمند و ..دهها روش که هم اکنون در کشورهای پیش رو در صنایع
م یآید در پی گهای نوع Lowفقط محل عیوب مشــخص شده ولی نفت و گاز اســتفاده م یشــود مطلب اصلی این م یباشد که کاربران
اندازه عیوب مشــخص نم یشود ولی در پی گهای Highبا استفاده از خطوط لوله هستند که با استفاده از دید بالای مهندسی ،روش و زمان
سیستمهای پیشرفت هترو نوع آرایش حسگرها و استفاده ازتعداد بیشتر مناســب ارزیابی را برای خط لوله خود انتخــاب م یکنند که در تمام
حسگرها علاوه بر محل عیوب ،اندازه عیوب نیز مشخص م یشود .و از
قیمت بالاتری نسبت به پی گهای نوع Lowبرخوردار هستند ولی باز موارد فوق PIMSبه عنوان هدایت کننده و راهنما عمل م یکند.
این نوع پیگها در اندازه عیوب دچار اشــکال م یشوند ولی محل عیوب در این مقاله ســعی بر این شــده که با مقایســه گزارشــات پیگ
رانیهای هوشمند اخیر در خطوط انتقال گاز منطقه دو عملیات انتقال
را با دقت خوبی کشف م یکنند]4[ . گاز (خــط لوله سراســری اول و دوم و خط لولــه ً 40دوم یزد و خط
لوله ً 24و ً 20یزد) درســتی و نادرستی مطالب گردآوردی شده مورد
بررسی قرار گیرد.
شکل -4دو نوع ازآرایش حسگرها. تکنولوژی و ساختار پیگهای MFL
فناوری نشت شــار مغناطیسی ابتدا در سال 1868توسط موسسه
معماری Navalدر انگلستان اســتفاده شد برای شناخت این روش
باید با نشــت شــار ( )Flux Leakageو مغناطیــس ()Magnetic
آشــنایی داشت خطوط شار مغناطیسی برای نشان دادن توان و جهت
نیروی یک میدان مغناطیسی به کار م یرود.
فاصله بین خطوط بیانگر شــدت و چگالی شــار م یباشد در واقع
تعداد بیشترخطوط شاربیانگروجود میدان مغناطیسی قویترم یباشد.
زمانی که مغناطیس در مجاورت یک دیواره فلزی قرار م یگیرد دیواره
مســیر ترجیحی خطوط شار م یباشــد .تعدادی از خطوط که از دیواره
عبور نم یکنند با هوا و گاز تشکیل میدان کوپلاژی م یدهند .قسمتهایی
از دیواره فلز که ضخامت آن کمتر اســت ســبب ایجاد یک شار نشتی
م یشــود .در چنین ناحی های تعداد شار عبوری کمتر از حالت ضخامت
کامل دیواره م یباشــد و شار نشت کرده و شکل میدان کوپلاژ گازی یا
هوا را تغییر م یدهد یک حسگر در داخل لوله برای اندازهگیری میدان
مجاور دیــواره لوله بکار م یرود .در ناحی های که ضخامت کمتر اســت
این حســگر چگالی لرزان بالاتری را ثبت م یکند که بیانگر وجود یک
28خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
موارد ذیل قبل از قرار داد پی گرانی باید مورد توجه قرار گیرد: شکل -8نمایش سیگنالهای دریافتی ازپی گهای MFLو .TFI
مناســب بودن پیگ جهت برنام های که مد نظر کاربران خطوط لوله
برد کاری پیگهای MFLو TFI
م یباشد. تلرانســها و بازههای پی گهای MFLو TFIبرروی کیفیت ارزیابی
کیفیــت و دقــت و قابل اعتماد بودن گزارشــات بدســت آمده از
تاثیر گذار م یباشد.
پی گرانی. دقــت موقعیت طولی عیب در پی گهــای MFLو TFIیک درصد
در دسترس بودن خدمات پشتیبانی و قیمت مناسب. فاصله نزدیکترین سرجوشــها م یباشد و چون بیشتر لول ههای موجود
به عبارتی یک بازرســی به وســیله پیگ هوشــمند و یک ارزیابی دوازده متــری م یباشــد در اینجا دقت 1/0متر م یباشــد و فعلا این
مناســب از عیوب باید به وســیله شالوده سیســتم مدیریت سلامت بهترین دقت در این نوع پیگها موجود م یباشــد دق تهای بالاتر از این
مورد گردم یشود حال ممکن است عیوبی بر هم منطبق شوند مثلا یک
خطوط لوله ( )PIMSاداره شود. عیب داخلی و خارجی بر هم منطبق شــده و گزارش غیرواقعی نشتی
باید دانســت که بــرد کاری پیگها MFLو TFIمحدود م یباشــد.
داده شود]9 , 7[ .
(شکل )9 نیز دقت محیطی این نوع پیگها 30درجه م یباشد.
با ترکیب پی گرانی MFLو TFIدر خط لوله گاز سراسری اول نتایج سرعت بهینه آنها بین 1الی 4متر بر ثانیه م یباشد.
و گزارشــات بسیار مناسبی که بیشــتر عیوب این خط لوله را پوشش پیگها م یتوانند عیوب کاستی فلز با عمق %10ضخامت لوله را کشف
م یدهد بدست آمد]10 , 8[ . نمایند.
در اکثر پی گهای MFLو TFIحداقل مســاحت قابل اندازهگیری
شکل -9برد کاری پی گهای MFLو TFI
عیوب مساوی با سه برابر ضخامت لوله م یباشد.
تفسیر و بکارگیری اطلاعات بدست آمده توسط پیگهای هوشمند تغییرات بهینه دما 4 :الی 45درجه سانتیگراد.
مهمترین مطلب این اســت که مفســر اصلی و بــه کار گیرنده این گستره ضخامت جدار لوله 8 :الی 50میلیمتر.
اطلاعات و گزارشات خود کاربران خطوط لوله م یباشند .با توجه به دید حداقــل طول ترکهای محوری و عمودی جهت کشــف 60میلیمتر
بالای آنها نسبت به خطوط لوله خود و نیز اطلاعات وسیع آنها در مورد
تعمیرات و پارامترها و تمام کم و کیف خطوط لوله این آنها هستند که م یباشد.
باید از این اطلاعات اســتفاده کنند و درستی یا کاذب بودن اطلاعات را عیوب لایه لایه شــدن ( )Laminationتوســط ایــن پیگها قابل
تشــخیص داده و برنامه تعمیراتی را براساس گزارشات صحیح مدون
شنایایی نم یباشد
کنند.
بکار بردن اطلاعات پیگ هوشــمند یکی از مهارتهای کاربران خطوط انتخاب پیگ مناسب
لوله م یباشــد به عنوان مثال این کاربران هستند که وقتی پیگ عیب قبل از اجاره کردن و بکارگیری یک پیگ هوشــمند مهم اســت که
را خوردگی یا مکانیکی تفســیر م یکند بایــد از این دو یکی را انتخاب
کرده و برنامه تعمیراتی را براساس آن طراحی کنند یا اگر چند عیب با بدانیم برای چه منظوری پی گرانی م یکنیم؟
فاصل ههای نزدیک به هم بود م یتوان حدس زد که این عیوب یکپارچه برای ارزیابی مجدد خطوط لوله ،کشف عیوب
م یباشند از این رو موارد ذیل هنگام بکار بردن گزارشات باید مورد توجه
در عوض تست هیدرواستاتیک و..
قرار گیرند]11[ : چه عیوبی را م یخواهیم مشــخص کنیــم؟ (خوردگی ،تورفتگی،
کاربران خطوط لوله در تفســیر اطلاعــات و برنام هریزی تعمیرات
باید با پارامترهای مورد اســتفاده در پی گهای هوشــمند مانندERF : عیوب جوش و)...
و سیســتمهای اندازهگیری این پیگها و عیوب موجود در خطوط لوله و باید بدانیم که فعلا پیگی وجود ندارد که همه عیوب را مشخص کند.
موارد مطروحه برای داشتن یک استراتژی قبل از قرارداد پی گرانی
مواردی از این قبیل آشنایی کامل داشته باشند.
هنــگام بکار بردن گزارشــات ،نتایج بازرســیهای قبلی مانند :پیگ لازم م یباشد
نم یتوانیم کلمه بهترین پیــگ را در بازار به کار ببریم پیگ انتخاب
شده توسط شما فقط و فقط برای خطوط لوله شما مناسب م یباشد.
خطوط لوله نفت و گاز مهر31 ۹۸
عیوب بســیار بهبود بخشیده شده اســت ولی هنوز این پیگ با تمام
پیشــرفته بودن تکنولوژی خود قادر به شناســایی ترکها و مشــکلات
جوش نم یباشد]7[ .
شکل -7قابلیت کشف ترکها درپی گهای .TFI
حال با استفاده از این مورد و ترکیب دو پی گرانی اخیر در خط لوله
گاز سراســری اول که منتج به یک گزارش گردید باعث شد تا در جای
که گمان م یرفت ترکهای SCCموجود باشد این موارد توسط ترکیب
دو پی گرانی به درستی کشف گردد]8[ .
آنالیز و نمایش سیگنالهای پیگهای MFLو TFI شکل -6آرایش حسگرهای پی گهای .TFI
حال بخش مهم ،تفسیر اطلاعت گرفته شده از پیگهای MFL
و TFIمیباشــد .این کار توســط نرمافزارهایی انجام میشود که شناسایی ترکها توسط پیگهای TFI
در آزمایشــگاه بوجود آمده اســت .بدین ترتیب کــه تمام عیوب جریانهــای گردابــی ( )Eddy Currentموجــود در پیگهــای
موجود در خطوط لوله در شــرایط آزمایشگاهی بوجود آمده و پیگ TFIباعــث ایجاد خطا میشــوند .روش المانهای محدود (Finite
از آن عبور داده میشــود .سپس ســیگنال دریافتی ثبت و به نام Element Modeling) FEMهمیشــه برای اندازهگیری نســبت
همان عیب ذخیره میشــود .این بانک اطلاعات وسیع در ساخت میدان مغناطیســی به شــکل هندســی عیب بکار مــیرود .برای
نرمافزارها دخالت داده میشــود این نرمافزارها بیشتر مقایسهای ایــن تحلیل بــه منحنی ســطح مغناطیس شــوندگی ،نوع طراحی
عمل میکنند و عیوب را دســتهبندی کرده و تفســیر میکنند نیز مدار مغناطیســی و شــکل عیب احتیاج میباشــد اما باید دانست
تلرانســها و فشار و درجه حرارت کارکرد ،شدت میدان مغناطیسی که روش FEMقادر به مقایســه و اندازهگیری ســیگنالهای عیوب
و مــواردی از این قبیل در تولید نرمافزار و شــرایط آزمایشــگاهی ترک و شــکاف طولی نمیباشــد .مســئله مهم در مورد ترکها دهانه
ترک ( )Crack Openingمیباشــد که بسیار کوچک بوده و اکثر
دخالت دارند. ترکها دهانهای کمتر از 1/0میلیمتر دارند و با چشــم غیرمسلح قابل
پس از این اطلاعات و گزارشــات قابل فهم و تعدادی از نمودارهای دیدن نمیباشــند .نیز به دلیل فواصل حســگرها از دو قطب میدان
ثبت فشار و دما و ســرعت و نیز نمودارهای ستونی و میل های فراوانی مغناطیســی و بوجود آمدن ســطوح مختلف میدان مغناطیســی و
عیبها براســاس نوع عیوب و )ERF (Estimated Repair Factor جریانهای گردابی ،آنها یک میدان مغناطیســی متقارن را احساس
نمیکننــد نیز بزرگی حســگرها خود مزید بر علت میباشــد .بدین
و ...توسط این نر مافزارها تهیه م یشود. ترتیــب )POD (Probability Of Detectionپیگهــای MFL
نشت شــار مغناطیســی به مقدار زیاد نشــانگر عیوب با وسعت در شناســایی ترکهایی مانند SCCنسبت به سایر پیگهایی مانند
زیاد یا تغییر خواص و جنس لوله میباشــد .در اکثر موارد شــکل
ســیگنالهای دریافتی توســط پیگهای MFLو TFIمشابه شکل پیگهای آلتراسونیک کاهش پیدا میکند( .شکل )7
عیب میباشد همین مورد باعث اشتباه و اشکال در تفسیر سیگنالها امــا در بعضی از مواقــع و در جاهایی که اجتماعــی از ترکهایی
میشود یک عیب بزرگ دارای سیگنال قوی میباشد ولی یک شیار مانند SCCموجود باشــد و کاربران از ایــن موضوع تقریبا اطلاع
بزرگ در طول با وجود اینکه یک عیب با وسعت زیاد میباشد دارای دارنــد و اطلاعاتی را به کمپانیهای پیگرانی در این زمینه میدهند
سیگنال ضعیف یا حتی هیچگونه سیگنالی نمیباشد .ترکهای طولی با ترکیب پیگرانی MFL-Highو TFIو بررسی نتایج و گزارشات
هیچگونه سیگنالی ایجاد نمیکنند .و حسگرها به دلیل نوع طراحی آنهــا در موارد محدودی با توجه به عرض دهانه ترکهایی که نزدیک
و بــزرگ بودن انــدازه نمیتوانند که این نوع ســیگنالهای ضعیف را
دریافت کنند تغییرات ســیگنال و نشت شــار مغناطیسی به وسیله به شیار هســتند میتوانند این موارد را کشف نمایند]7 ,3[ .
نرمافزارهــای مربوطه و گرافهای رنگی نمایش داده میشــود, 3[ .
]8 ,7
ضمنا به وسیله ردیابی خطوط شار شکل و نوع عیب تشخیص داده
م یشود( .شکل )8
30خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
کامل بودن اطلاعات ورودی شرط لازم جهت یک ارزیابی مناسب حســگرها و میدانهای دوتایی باعث بهبود آنالیز عیوب مکانیکی و
خوردگی میشوند ولی سیستم کلی پیگ پیچید هتر میشود.
توسط پیگهای MFLو TFIمیباشد.
اســتفاده از پیگهای TFIباعث آشکار شــدن برخی از درزهای
نتیجه گیری طولی مانند ترکهای چنگکی میشود .ولی آنالیز سیگنالها سخ تتر و
پیگهای هوشــمند هر روز هوشــمندتر میشــوند ولی بی عیب پیچید هتر خواهد شد.
کوچک کردن طول پیگ برای عبور از خطوط با شــعای انحنای کم
نیستند و قادر به شناسایی همه عیوب خطوط لوله نم یباشند.
باعث کم شدن دقت بازرسی میشود.
مهندسین و کاربران خطوط لوله قبل از انتخاب و استفاده از پیگ پارامتر مهم کنترل سرعت پیگهای MFLو TFIدر بازه استاندارد
میباشد که باعث افزایش دقت ارزیابی میشود .انتخاب همه موارد
هوشــمند باید مطالبی را در مورد طراحی ،تاریخچه و موارد عملیاتی فوق با تشــخیص کاربران خطوط لوله میباشد( .عدم کنترل سرعت
خطــوط لوله و نیز تکنولوژی و محدودیتهای پیگ هوشــمندی را که پیگ در خط ً 20یزد باعث بدست آمدن گزارشات کاذب گردید)
پــس با توجه بــه موارد فوق میتــوان گفت که دقــت ارزیابی با
برای کشف عیوب بکار میبرند بدانند. پی گهای MFLو TFIبه مواردی از قبیل سطح مغناطیس شوندگی،
نوع حســگرها ،خواص لوله و ضخامت آن ،سرعت پیگ و دهها مورد
مفسران اصلی گزارشــات پیگهای MFLو TFIکاربران خطوط دیگر بســتگی دارد که باید مورد توجــه کاربران خطوط لوله قرار گیرد
لوله میباشند. []12 , 6 , 3
در بکار بردن گزارشــات پیگهای MFLو TFIهمیشــه باید یک تمیز بودن خطوط لوله شرط لازم جهت پی گرانی MFLو TFI
نکته حائز اهمیت این اســت که پودرهای ســیاه و لجنهای داخل
حاشیه اطمینان را اعمال نمود. خطوط لوله و مخصوصا سولفید آهن موجود در خطوط باعث اختلال
در ســیگنالهای MFLو TFIمیشود .ســولفید آهن بدلیل اختلال
نکته کلیدی قبل از عملیات پیگرانی هوشمند اطمینان از تمیزی در میدان مغناطیســی و پودرها و لجنها به دلیل کاهش نفوذپذیری
خطوط لوله میباشد. مغناطیسی باعث ایجاد خطا میشوند]3 , 2[ .
پس کاربران باید بدانند که لازمه داشتن نتایج واضح ،و قابل قبول
پیگهای MFLو TFIدر کشــف عیوبی مانند ترکها ضعیف عمل اطمینان از تمیز بودن خطوط لوله میباشــد و این میسر نیست مگر
با استفاده از پیگهای تمیز کننده مناسب .مسئله حائز اهمیت دیگر
میکند. لزوم کنترل ســرعت پیگهای MFLو TFIدر بازههای تدوین شده
میباشد همین طور که قبلا گفته شده این مسئله باعث افزایش دقت
ترکیب دو پی گرانی هوشمند MFLو TFIباعث بهبود قابل توجه بازرســی میشــود( .در خط لوله ً 40دوم یزد بدلیل کثیف بودن خط
لوله گزارشات بدست آمده غیر قابل قبول و پی گرانی هوشمند MFL
در کشف عیوب خطوط لوله میگردد.
تکرار گردید)]13 , 12[ .
منابع
[1] Pipeline & Gas Journal, Volume No.239, Number2, نکات کلیدی قبل از عملیات پی گرانی
February 2012. www.pgjonline.com بــا توجه به مزایــا و معایب پی گهــای MFLو TFLاین کاربران
[2] www.penspeninteyrity.com خطوط لوله هســتند که در مورد ارزیابی خطوط لوله خود توسط این
[3] Tom Bubenik, J. B. Nestleroth, and Brian Leis, “Introduction نوع پیگ تصمیم میگیرند اینکه هنگام ارزیابی کاســتی فلز برای ما
to Smart Pigging in Natural Gas Pipelines”, The Gas Research مهم اســت یا ترکها .و این مورد بدرستی صورت نم یپذیرد مگر با دید
Institute Keith Leewis, Project Manager ,December 2000. بالای مهندســی و داشتن اطلاعات کامل در مورد خط لوله مورد نظر.
[4] Robert Bickerstaff, Mark Vaughn, Gerald Stoker, Michael باید دانســت که قبل از پیگرانی مــوارد ذیل برای کمپانی اجرا کننده
Hassard, and Mark Garrett, “Review of Sensor Technologies بســیار مهم و در نتایج و گزارشــات بســیار موثر میباشد و از آنها به
for In-line Inspection of Natural Gas Pipelines”, Sandia National
Laboratories, 2002. عنوان اطلاعات ورودی میتوان نام برد]3 , 2[ :
[5] Report of Inspection by MFL Pig, 40” YAZD Gas Pipeline, by هندســه خط لوله (قطر و ضخامت) جنــس فولاد خط لوله ،نوع
Linscan Co, Jun 2008 and February 2007.
[6] Report of Inspection by MFL Pig, 24” and 20” YAZD Gas جوش ،کمینه تنش مخصوص و...
Pipeline, by Linscan Co, May 2007. اطلاعــات عملیاتــی خطوط لوله (فشــار و دمــای عملیاتی ،نوع
[7] P.Mundell, K. Grimes. “Field Test Demonstrate TFI Detect
Long Seam Weld Defects”, 1998. محصول انتقالی و)...
[8] Report of Inspection by MFL and TFI Pig, IGAT 1 Pataveh - تاریخچه تعمیراتی و نتایج تســت هیدرواســتاتیک و بازرسیهای
Dehagh, by Spetsneftegaz Co, October 2009-May 2010.
[9] Thomas Beuker, “Overcoming The Specific Issues گذشته
Associated with The In-Line Inspection of Gas Pipelines”, UK,
Presented at the PPSA Seminar on 17th November 2010.
[10] www.roseninspection.net
[11] www.tdwilliamson.com
[12] The Effects of Velocity on Magnetic Flux Leakage
Inspection of Gas Pipelines, GRI Topical Report, GRI-95/0008.
June 1996. Nestleroth, J.B., Davis, R.J.
[13] Pigging Industry News by Pigging Products & Services
Association, February 2011. www.ppsa-online.com
خطوط لوله نفت و گاز مهر33 ۹۸
مهمترین مســئله در تحلیل رشد عیوب این اســت که تلرانسها و هوشــمند ،گزارشــات اختلاف پتانســیل لوله با خاک و نتایج تست
بازهها در هر دو مورد پی گرانی همواره ثابت باشد و دو نوع پیگ از یک هیدواستاتیک ،سوابق تعمیراتی و ...را باید مورد توجه قرار داد.
دقت برخوردار باشند چون ممکن است گزارشات آنها غیرمعقول باشد
با توجه به محل قرار گرفتن عیوب و در دســت داشتن نقش ههای
مانند :رشد خوردگی منفی. خطوط لوله م یتوان ازگزارشاتکاذب و تعمیرات غیرضروری جلوگیری
پارامترهای موثر در کشف عیوب به وسیله پیگهای MFLو TFI نمود یا برعکس به نوع عیب و تعمیرات ضروری پی برد.
در جدول شــماره 1برای بهبود قابلیت کشــف عیوب در پی گهای پی گهای هوشــمند ب یعیب نیســتند و تمام عیوب را از هم تمیز
MFLو TFIمواردی ذکر شده است: نم یدهند
مهمترین پارامترها کوچک کردن و بهبود خواص حسگرها میباشد همیشــه در بکار بردن دادهها و گزارشــات پی گهای هوشمند یک
که باعث افزایش قابلیت کشف در این پیگها م یشود. حاشیه اطمینان را باید رعایت کنیم.
اســتفاده از سیستم مغناطیسی نیرومندتر بدلیل قویتر و واضحتر با توجه به اندازه و موقعیت عیوب همیشه به دنبال علل عیوب نیز
شدن این ســیگنالها باعث تســهیل در آنالیز ســیگنالهای خوردگی
میشــود ولی همین میدان قویتر باعث کاهش قابلیت کشف عیوب باشیم.
مکانیکی میشود و با باقیماندن این میدان در خطوط لوله جوشکاری برای تخمین رشد عیوب احتیاج به دو پیگرانی در بازه زمانی مناسب
برروی خط نیز مشــکل خواهد شد( .مشکل جوشکاری بر روی خط
م یباشد.
اول و دوم یزد) این نوع تحلیل بســیار ارزشمند اســت زیرا تعمیرات آینده و طول
عمر بهینه و اقتصادی خطوط لوله را پی شبینی م یکنیم و مکانیزمهای
حفاظتی و تعمیراتی خود را افزایش م یدهیم.
Improvement جدول -1پارامترهای موثردرکشف عیوب
Pluses / Minuses
Small sensors Higher resolution / More complicated system (more thing to go
wrong); point versus area measurement
Stronger magnets Easier to analyze corrosion signals / Loss of sensitivity to mechanical
damage; remanent magnetism makes welding difficult
Dual magnets and Better ability to analyze corrosion and mechanical damage / Much
sensors more complicated system
Circumferential Ability to see some axial flaws, such as hook cracks / All signals are
)magnetizer (TFI harder to analyze
Tight bend radius Ability to inspect some previously un inspectable lines / Loss of sizing
capability accuracy
Speed control Higher accuracy and ability to inspect year round / Longer pig is
harder to launch and receive
32خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
اطمینان بخشی به صاحبان ســهام ،دول تها و جامعه در خصوص مقدمه
عملكرد ایمنی شبك ههای انتقال خطوط لوله. نفت و گاز اگر چه مهمانان تازه وارد تاریخ بشرند ،اما در همین مدت
كوتاه چنان فراگیر شــده اند كه بسیاری از شاخ ههای علوم و فناوری
بهبود یا ارتقای خطوط لوله موجود با توجه به علل ریش های حوادث و را متاثــر كردهاند .خطوط لوله به عنوان مهمترین ابزار جابجایی این دو
تعیین واكن شهای اصلاحی یا برنام ههای پیشگیرانه مناسب. ماده حیاتی ،شریان اقتصاد و تجارت در بسیاری از كشورهای جهان از
حدود نیم قرن پیش نصب شده و نقش اساسی در اقتصاد هر كشور
ارائه اطلاعات و آمارهای كاربردی در خصوص سطوح ایمنی خطوط را بر عهده گرفته اند و با عبور از كوهســتا نها ،بیابا نها ،شهرها و آ بها
لوله انتقال نفت و گاز در بخ شهای مختلف عملیاتی و منطق های و به همواره با مشكلات متعددی از نظر حفظ و نگهداری مانند شكستگی،
تخریب و خوردگی روبرو بوده كه همگی باعث كاهش طول عمر مفید
اشتراك گذاشتن تجربیات موفق.
پیش بینی شده برای آ نها م یشود.
سطوح حوادث هم اکنون در جهان حدود 80درصد گاز و فرآوردههای نفتی از طریق
با توجه به اینكه همه حوادث خطوط لوله ،به طورمستقیم برروی ایمنی 2/4میلیــون کیلومتر خطوط انتقال از منابع تولید به مراکز فرآورش و
آ نها تاثیرنمیگذارد ،لذا برای ارائه مد لهایكاربردی خطوط لوله ،سطوح ســپس مراکز مصرف منتقل م یشــوند که در واقع بیش از 75درصد
شریان اقتصادی جهان محسوب م یشوند .جمهوری اسلامی ایران با
زیربه عنوان حوادث قابل بررسی وگزارش ،مد نظرقرارم یگیرند: برخــورداری از 16هزار کیلومتــر خطوط لوله انتقال نفت و بیش از 24
آزاد شدن غیر عمدی نفت و گاز در محیط در اثر شرایط غیر ایمن؛ به هزار کیلومتر خطوط لوله انتقال گاز دارای طولان یترین شــبکه خطوط
لوله نفت و گاز در منطقه خاورمیانه است .همچنین طر حهای در دست
عنوان مثال سوراخ شدن یا پارگی لوله. طراحــی و اجرای خط لوله در ایران (خطوط اصلی انتقال گاز شــامل
آســیب دیدن خط لوله طوری كه بر یكپارچگی آن تاثیر گذاشــته و خطوط 56اینچ ایگات 8 ،7 ،6 ،5 ،4و 9و خطوط متعدد انتقال نفت
مســتقیم ًا به یك شرایط ایمن تبدیل شــود؛ به عنوان مثال خراشیده خام و فرآوردههای نفتی) ،جمهوری اســامی ایران را به مهد صنعت
لول هســازی و اجرای طر حهای خط لوله در منطقه خاورمیانه و یکی از
شدن ،ضربه خوردن و فرو رفتگی در اثر برخورد شی خارجی. مه مترین کشورهای دنیا از این نظر تبدیل کرده است .برای انتقال این
صدمه دیدن پوشش خطوط لوله طوری كه در طولانی مدت مشكل سرمایه عظیم باید هزین ههای زیادی صرف شود مثل ًا برای احداث هر
متر خط لوله 56اینچ فشــار قوی گاز ،از تهیه مواد اولیه ،لوله سازی،
یكپارچگی در لوله ایجاد كند؛ بعنوان مثال خوردگی خارجی. پوشش دهی ،حمل و نقل ،جوشکاری و انجام آزمایشات لازم تا مرحله
وقوع شــبه حوادثی كه یكپارچگی خطــوط را تحت تاثیر قرار نداده،
بلكه م یتواند یكی از ســه حالات فــوق را بوجود آورند؛ مانند عملیات بهره برداری ،به حدود 5000دلار آمریکا سرمایه نیاز دارد.
اهمیت جمع آوری اطلاعات حوادث خطوط لوله
خاكی ناآگاهانه در مجاورت خطوط لوله.
آمارها نشــان م یدهد كه خطوط لوله انتقال نفت و گاز یكی از ایمن
تصویر -1رابطه سطوح حوادث و تئوری كوه یخ ترین راههای انتقال نســبت به ســایر رو شها برای اجتماع بشــری،
محیط زیست و تدوام تولید است .طبق مطالعات انجام شده در سال
بر اســاس مطالعات انجام شــده بین تعداد حــوادث و هر یك از ،1980خطــوط لوله 40بــار ایمن تر از مخازن قابل حمل با قطار و صد
سطوح فوق ،ارتباط معنی داری وجود دارد ،كه در تئوری كوه یخ مطابق بار ایمن تر از مخازن كامیو نها در بزرگراهها هستند .سیستم خط لوله
تصویر 1ارائه شــده اســت .با توجه به این تصویر ،به ازای تعداد قابل 500هزار مایلی نفت و گاز آمریكا كه بین ســا لهای 1950تا 1980اجرا
ملاحظ های شــبه حادثه كه در خطوط لولــه اتفاق م یافتد ،فقط تعداد شد در مدت 11سال بین سال های 1986-96در پی حوادثی در رابطه
محدودی انتشار غیرعمدی سیال در محیط اتفاق م یافتد كه در صورت با خطوط لوله تنها 63كشته و 396مجروح به جای گذاشت .در حالی
كنترل و مدیریت ،م یتوان تا حدودی از وقوع آ نها پیشــگیری نمود. كه در مقایسه با آن فقط در سال 1998؛ 41480نفر در بزرگراهها831 ،
بســیاری از صاحبان خطوط لوله انتقال نفت و گاز كه از سیستم جامع نفر در حوادث قطار و 808نفر در مراكز تفریحی قایقرانی و 621نفر در
خطوط لوله بهره مند هســتند ،براحتی قادرند كه این سطوح مختلف حوادث هوایی آن كشور جان خود را از دست دادهاند .در اروپای غربی
حدود 300هزار كیلومتر خط لوله نفت ،معادل 634میلیون متر مكعب
حوادث خطوط لوله را مورد ارزیابی دقیق و نزدیك قرار دهند. محصول را انتقال م یدهد كه بین ســال های ،1971-95نشت نفت از
برخورداری از آمارهای دقیق و تعیین شــاخ صهای كلیدی عملكرد این خطوط باعث 12مورد مرگ -آن هم بدلیل آتش ســوزی متعاقب
تولید ،ایمنی و زیســت محیطی در كشورها ،تصویر روشنی از اطمینان
پذیری و ضرایب ریســك خطوط لوله را به نمایــش م یگذارد تا بهره و نه در ابتدای زمان نشت– شده است.
بان كهــای اطلاعاتــی در جمع آوری دادههای حــوادث ،آنالیز علل
ریش های و بررسی پیامدها در سطوح مختلف؛ ابزار بسیار مناسبی برای
مدیریت ارشــد خطوط لوله در تصمیم گیر یهای كلان شــرك تها در
موارد زیر هستند :
احداث خطوط لوله جدید برمبنای تجزیه و تحلیل خطرات احتمالی.
خطوط لوله نفت و گاز مهر35 ۹۸
مقاله
اهمیتبان کهایاطلاعاتیجمعآوریبروز
حوادث درمدیریت یکپارچگی خطوط لوله
انتقال نفتوگاز
بخش اول – بررسی آمارحوادث بی نالمللی درخطوط لوله
علی آدم پیرا۱
چكیده
خطوط لوله به عنوان مهمترین ابزار جابجایی نفت و گاز ،شریان اقتصاد و تجارت بسیاری از كشورها محسوب م یشود .با توجه به هزین های
كه طراحی ،ساخت ،نصب ،راه اندازی ،بهره برداری ،نگهداری ،ارتقاء و تعمیر آ نها در بر دارد ،طبیعی است كه در كانون توجه فناوری قرار گیرند و
هزین ههای عملیاتی و پژوهشی هنگفتی برای كاهش خسارات در مراحل ساخت تا تعمیر و ارتقاء آنها صرف شود .خطوط لوله از مناطق مختلفی
مانند كوهها ،دش تها ،شهرها و آ بها برای شرایط فرآیندی مختلف؛ مانند فشار ،دما ،نرخ عبور جریان ،تركیبات سیال ،شرایط خورندگی ،سمی
بودن ،قابلیت اشــتعال و ســایر خواص فیزیكی و شیمیایی؛ عبور م یكنند ،بنابراین هر ســاله تحت تاثیر عواملی مانند خوردگی ،دخالت عوامل
شــخص ثالث ،خطاهــای عملیاتی ،خرابكاری عمدی ،حوادث طبیعی و ...دســتخوش زوال م یگردند .برخــورداری از آمارهای دقیق و تعیین
شــاخ صهای کلیدی عملکرد تولید ،ایمنی و زیســت محیطی مربوط به حوادث خطوط لوله ،تصویر روشنی از اطمینان پذیری و ضرایب ریسک
خطوط لوله را به نمایش م یگذارد تا مالکان خطوط لوله بتوانند در تصمیم گیر یهای اجرایی در راســتای کاهش تعداد و شــدت حوادث از آنها
اســتفاده کنند .ضرورت ایجاد و مدیریت یک بانک اطلاعاتی قوی ،مشــابه آنچه در جوامع غربی از آن استفاده م یشود ،برای مدیریت و کاهش
حوادث خطوط لوله در سطح کشور یک ضرورت اجتناب ناپذیر در فرآیند مدیریت کلان اجرایی کشور بشمار م یرود.
کلمات کلیدی :خطوط لوله؛ PIMS؛ پایگاه داده؛ Failure؛ حوادث؛
.1رییس بازرسی فنی عملیات -شرکت بهره برداری نفت و گاز مسجدسلیمان – شرکت ملی مناطق نفتخیز جنوب [email protected] ; [email protected]
34خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
Other Cause No. of Incidents نمودار – 2توزیع حوادث درخطوط لوله گازاروپا بین سا لهای 1970تا 2013
30 )2013 – 1970 9th Report (period-EGIG
Internal cracking due to wet town gas 4
Pipe-Fitting Welds 3
Leaking Clamps 1
Lightning 1
Soil 1
tress 1
Threaded Joint 41
Electric Cable Arc Strike
Total
Product Loss Cause No. of Incidents
Girth Weld Defect 36
External Interference 42
Internal Corrosion 2
External Corrosion 41
Unknown 7
Other 41 نمودار – 3توزیع حوادث درخطوط لوله گازاروپا بین سا لهای 2004تا 2013
)2013 – 1970 9th Report (period-EGIG
Pipe Defect 13
طول خطوط لوله بریتانیا تا پایان ســال 2014با توجه به نوع ســیال
Ground Movement 7 عبوری از درون خطوط لوله ،در جدول 2مشــخص شــده است .طول
کلی خطوط لوله بالغ بر 22000کیلومتر بوده اســت .در نمودار 4تناوب
Seam Weld Defect 3 توزیع حوادث در خطوط لوله بریتانیا هر 1000کیلومتر در سال و جدول
Total 192 3تعداد حوادث خطوط لوله بریتانیا در سال 2014را نشان م یدهد.
جدول – 3تعداد حوادث خطوط لوله بریتانیا درسال UKOPA-Product 2014
)2014 –1962( Loss Incident and Fault Report
تا پایان ســال 2013میلادی طول خطوط لوله در ایالات متحده امریکا Service )length (Km Service )length (Km
بیش از 2250هزارکیلومتر تخمین زده شــد .میزان آسی بهای وارده 20,388 20
بــه خطوط لوله ایالات متحده امریکا بر اســاس گزارشــات مدیریت )Gas (Dry 38 Propane 224
ایمنــی خطوط لوله و مواد خطرناک PHSMAدر بازههای مختلف در Propyl 1141 Crude Oil 20
ne )(Spiked
نمودارهای زیر نشان داده شده است.
Ethylene Butane
Condensate 24 Ethane 38
251 TOTAL 22,158
Natural Gas
Liquids
جدول - 2طول خطوط لوله دربریتانیا تا پایان سال UKOPA-Product Loss 2014
)2014 – 1962( Incident and Fault Report
نمودار -5کل حوادث خطوط لوله امریکا با توجه به نوع خرابی بین سا لهای -2013 نمودار – 4تناوب حوادث درخطوط لوله بریتانیا هر 1000کیلومتردرسال UKOPA-
PHSMA – 1994 )2014 –1962( Product Loss Incident and Fault Report
خطوط لوله نفت و گاز مهر37 ۹۸
.APIA: Australian Pipeline Industry Association برداران خطوط لوله بتوانند در تصمیم گیر یهای اجرایی از آنها استفاده
در كشورهای مختلف ،آمار و حوادث مربوط به خطوط لوله با توجه به كنند .شناخت حوادث خطوط لوله نفت و گاز در ایران با داشتن چندین
پارامترهایی مختلفی مانند نوع عیب ،دوره زمانی ارزیابی ،قطر و طول هزار كیلومتر خطوط لوله انتقال نفت و گاز و پروژههای توســع های در
خطوط لوله ،ضخامت ،وضعیــت احداث (روزمینی یا زیرزمینی) ،نوع چند ســال آتی ،یك ضرورت اجتناب ناپذیــر در فرآیند مدیریت كلان
محصول ،میزان محصول انتشــار یافته به بیرون ،نوع فرآورده ،ضریب
تكرار حوادث و( ...همانند جدول 1در دورههای مشخص برای خطوط اجرایی كشور بشمار م یرود.
لوله گاز اروپا) دســته بندی م یشــوند .در همه ایــن آمارها مهمترین بررسی آمار حوادث در خطوط لوله
گزار شهــای متفاوتــی در خصوص آمار حوادث كشــورهایی نظیر
آسی بهای وارده به خطوط لوله ناشی از عیوب زیر است: كانادا ،آمریكا ،روسیه ،انگلستان ،استرالیا و ژاپن سالانه منتشرم یشود
نیروهای خارجی. كه حاكی از وجود یك سیســتم جمــع آوری ،ثبت و تحلیل كوچك و
بزرگ و حتی شبه حوادث؛ با نا مهای زیر در این كشورهاست:
عیوب ساخت لوله و نواقص طراحی و احداث خطوط لوله. .NEB: Nation Energy Board Canada
انواع خوردگی. DOT: US Department Transportation office of
حوادث طبیعی (زلزله ،سیل ،ریزش كوه و.)... .pipeline Safety
آسی بهای شخص ثالث. .EGIG: European Gas pipeline Incident Data Group
.UKOPA: UK onshore pipeline Operators Association
عملیات نادرست و خطای عملیاتی.
سایر عیوب مانند حوادث عمدی ،تن شهای خاك و....
جدول – 1نتایج دورههای خرابی درخطوط لوله براساس گزارش)2013 – 1970 9th Report (period-EGIG
كل خطوط لوله گاز اروپا در ســال 2013میلادی بالغ بر 140000كیلومتر بوده اســت .نمودار 1میزان توســعه خطوط لوله گاز در اروپا را در فاصله
بین سا لهای 2013-1970نشان م یدهد .در نمودارهای بعدی میزان حوادث خطوط لوله با توجه به علت بروز حادثه در دو دوره 2013-1970و
2013-2004نشان داده شده است.
نمودار - 1طول خطوط لوله دراروپا بین سا لهای 1970تا )2013 – 1970 9th Report (period-EGIG 2013
36خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
پوشش
آشناییمقدماتیبردانشفنی
«جوشکامپوزیتها»درتعمیرخوردگیو
تقویتخطوطلولهومخازن
دکترمهدی زونیا ،رئیس هیات مدیره و مدیر R&Dشرکت سپاهان پلیمرفام1
دکترجواد نوفرستی ،مشاور توسعه بازار فناوری کامپوزیت شرکت سپاهان پلیمرفام
پس از ابلاغ "ســند مدیریــت خوردگی" از ســوی وزیر نفت ،بر مقدمه و اهمیت موضوع
موضوع خوردگی بیشتر تاكید و توجه شده است که مهمترین اقدام خوردگی خطوط انتقال نفت و گاز علاوه بر صرف بودجه زیاد جهت
در مدیریت خوردگی" ،پیشــگیری" است .تعمیر خوردگی خطوط و تعمیر ،بعضا" خســارتهای اقتصــادی و پیامدهای اجتماعی و حتی
تقویت لولههای ســالم در حال بهره برداری و حتی لولههای جدید سیاســی در پی دارند اما در محاسبات دیده نمی شوند که برخی از
(قبل از نصب) ،با "پوششهای کامپوزیت ضدخوردگی" از خوردگی آنها عبارتند از :عدم استفاده از ظرفیت کامل خط ،اتلاف منابع انرژی،
آنها پیشــگیری میکند و در نتیجه از پیامدهای اقتصادی ،اجتماعی زیانهای زیســت محیطی ،انتشــار کربن ،حوادث احتمالی منجر به
فوت ،مصدومیت یا خســارت مالی ،قطــع موقت یا کاهش ظرفیت
و سیاسی اشاره شده نیز جلوگیری خواهد نمود. انتقال خــط و درنتیجه اعتراض بهره برداران داخلی و کشــورها در
در مقایســه با رو شهای ســنتی ،تعمیر و تقویت لولهها و مخازن
تحت فشار با پوشش كامپوزیت پیشرفته که روشی رایج در دنیاست، خطوط صادراتی.
.۱شرکت سپاهان پلیمرفام ( :)Sepahanpf.irدارای دانش فنی فناوری کامپوزیت ،توانمندی داخلی ،عضو وندور لیست شرکت ملی گاز ایران ،خطوط لوله و مخابرات نفت ،خطوط انتقال گاز ایران و...
خطوط لوله نفت و گاز مهر39 ۹۸
مربوط به شرایط طراحی ،احداث ،بهره برداری و علی الخصوص جمع
آوری اطلاعــات مربوط به بروز حوادث در خطوط لوله انتقال نفت وگاز
در راستای تولید پایدار و حفظ شاخ صهای ایمنی و زیست محیطی،
ضروری است .در این مقاله ضمن ارائه اطلاعات بی نالمللی ،به اهمیت
وجود یک بانــک اطلاعاتی قوی در زمینه جمع آوری دادههای مربوط
به بروز حوادث در خطوط لوله کشورهای مختلف پی برده ایم؛ در مقاله
بعد شــرایط ایجاد ،پیاده سازی و استقرار یک بانک اطلاعاتی قوی در
راســتای جمع آوری اطلاعات مربوط به بروز حوادث در راستای حفظ
یکپارچگی خطوط لوله ،مورد بررسی قرار م یگیرد.
مراجع نمودار -6کل حوادث خطوط لوله امریکا با توجه به نوع خرابی بین سا لهای -2013
PHSMA – 1986
[" .]1بررســی عیوب و علل بروز حوادث درخطوط لوله انتقال نفت و گاز"؛ آدم پیرا ،علی؛ مجله مهندســی
نتیجه گیری
مكانیك (علمی– ترویجی /فنی مهندسی)؛ شماره 69؛ پاییز ،1390 اگر اطلاعات مربــوط به حوادث با توجه به مكانیز مهای مناســب
تحلیل خراب یها و پیامدهای احتمالی آ نها در دسترس باشد ،م یتواند
[" .]2ارائه مدل كاربردی مدیریت اطلاعات حوادث در خطوط لوله گاز كشــور مبتنی بر سیســتم مدیریت به عنوان بهترین پشــتیبان در فرآیند شناخت حوادث محسوب گردند
و در صورتی كه دادههــای حوادث خطوط لوله نیز در اختیار گروههای
"HSE؛ بهمن نیا ،غلامرضا؛ اولین كنفرانس لوله و صنایع وابسته؛ 26و 27تیرماه 1386؛ سالن اجلاس ایمنی ،بهره برداری ،تعمیراتی ،بازرسی و حتی سازما نهای پژوهشی-
تحقیقاتی خارج از این صنعت قرار گیرد ،م یتواند علاوه بر پشــتیبانی
سران؛ تهران ،ایران. عملكرد ایمنی مطلوب ،فرص تهای ارزیابی عملكرد سیستم و یا توسعه
[" .]3ارایــه راهكار جهــت كاربردی نمودن مدیریت بحران در مورد حــوادث مربوط به مخابرات و خطوط زیرساخ تهای جدید را به همراه داشته باشند.
بدیهی است كه هر یك از حوادث مربوط به خطوط لوله ،كلیه اركان
انتقال نفت و گاز"؛ میرزایی ،مریم؛ شکوهی مقدم ،شایان؛ دومین كنفرانس لوله و صنایع وابسته؛ 3و 4 تولید اعم از نیروی انسانی ،تولید ،تجهیزات و محیط زیست را به نوعی
تحت تاثیر قرار م یدهند .از طرفی هدر رفتن بخشی از مواد ارزشمند كه
خردادماه 1388؛ مركز همای شهای بی نالمللی رازی؛ تهران ،ایران. جزء محصولات و یا مواد اولیه ما به شمار م یروند ،از لحاظ اقتصادی
ناخوشــایند بــوده و از طرف دیگــر هزین ههای هنگفتــی را در جهت
[" .]4ارائه یك مدل كاربردی جهت ارزیابی ریسك خطوط لوله نفت و گاز"؛ میراج ،فرشته؛ فاطمی ،مریم؛ جایگزینی تجهیزات صدمه دیده و تعمیر و تعویض خطوط لوله ،ایمن
ســازی ،پاكسازی محیط زیســت و ...را به شرك تها تحمیل م یكند.
ولی نژاد ،محمود؛ اولین كنفرانس لوله و صنایع وابســته؛ 26و 27تیرماه 1386؛ ســالن اجلاس سران؛ بنابراین وجود یک بانک اطلاعاتی قوی در زمینه جمع آوری دادههای
تهران ،ایران.
[5]. EGIG; www.EGIG.nl ; European Gas Pipeline Incident data Group. 9th report
1970-2013; Doc. No.: EGIG 14.R.0403; February 2015
[6]. UKOPA; www.ukopa.co.uk; United Kingdom Onshore Pipeline Operators
;)Association; UKOPA Pipeline Product Loss Incidents and Faults Report (1962-2015
Dr. C J Lyons & Dr. J V Haswell; Report Number: UKOPA/16/006; Date of Issue:
December 2016.
[7]. UKOPA; www.ukopa.co.uk; United Kingdom Onshore Pipeline Operators
;)Association; UKOPA Pipeline Product Loss Incidents and Faults Report (1962-2015
R A McConnell & Dr. J V Haswell; Report Number: UKOPA/14/0031; Date of Issue:
December 2014.
[8]. DOT; www.dot.gov; Department Of Transportation Of United State.
[9]. PHSMA; Pipeline & Hazardous Materials Safety Administration; www.phmsa.
dot.gov; Gas Transmission Integrity Management Progress Report; February-2011.
[10]. “Pipeline Risk Management Manual Ideas, Techniques, and Resources”; W.
Kent Muhlbauer; Third Edition; 2004; Gulf Professional Publishing; ISBN 0-7506-
7579-9.
[11]. “A METHOD FOR THE MONITORING AND MANAGEMENT OF PIPELINE
RISK – A Simple Pipeline Risk Audit (SPRA)”; By P Hopkins, R Fletcher, R Palmer-
Jones Andrew Palmer and Associates; UK 3rd Annual Conference on “Advances in
Pipeline Technologies & Rehabilitation 99”. Abu-Dhabi; November 1999.
آگاهانه تبلیغ کنید
!Be Wise When You Advertise
نشریه بی نالمللی
نفتوگاز
Oil & Gas
38خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
کند و ســطح را تر نماید و همچنین در لایههای سطح ممزوج گردد و
توسط پیوندهای هیدروژنی و یا –بتواند -از طریق ذوب مکانیکی در
سطح زیری نفوذ کند.
این پرایمر دو منظوره میباشــد و از طرف دیگر با پوشش پلیمری
پیوندهای قوی شبکه ای پلیمری ایجاد میکند که پرایمرها میبایست
سازگاری مناسبی با پوشش زیرین و پوشش نهایی داشته باشند.
پس از اعمال پرایمر مناســب میبایست از چسب و رزین سازگار
با پرایمر و همچنین دارای خواص مکانیکی بالا استفاده کرد .خواص
مکانیکی لازم در موقعیتهای مختلف میبایســت طراحی و بر اساس
طراحی انجام شده انتخاب گردد.
پــس در جوش کامپوزیتها در ناحیه اتصــال در صورتی که مراحل
پوشــش به خوبی انجام گردد میتوان استحکام مکانیکی بالاتری از
لایههای زیرین داشته باشیم.
مینیمم کردن پوسته ای شدن در مورد اتصال چسبی
جمع بندی و پیشنهاد: جوش هیبرید مکانیکی و پلیمری
طبــق ســه روش معرفی شــده بصــورت مختصر ،جوشــکاری در جوش به روش هیبریدی میتوان اســتحکام و چسبندگی بین
کامپوزیتهــا به خوبی قابل انجام اســت .فقط بایــد به فاکتورهای لایــه ای را به میزان کافی افزایش داد و اتصالات مکانیکی و پلیمری
بسیار مهم هر روش توجه کافی نمود.می توان جوشکاری کامپوزیتها به نوعی طراحی گردد که بتوان خواص مکانیکی و استحکام بین لایه
را بــه نوعی طراحی و اجرا نمــود که خواص مکانیکی و اســتحکام
چســبندگی بین لایه ایی از لایههای فبل اجرا شــده بالاتر باشد فقط ایی را تا چند برابر افزایش داد.
استفاده از هیبرید اتصال مکانیکی و پلیمری دارای شرایط خاص
باید به فاکتورهای بسیار مهم هر روش توجه کافی نمود.
مطابق روند دیگر کشورها ،پوشــش کامپوزیت در تقویت و تعمیر و منحصر به فرد میباشد.
خوردگــی خطوط انتقال نفت و گاز و مخازن تحت فشــار ،بســرعت در روش جوش هیبرید ،زمان فاکتور بسیار مهمی است به طوریکه
توســعه خواهد یافت و جای رو شهای ســنتی را خواهد گرفت .لذا بتوان در زمان مناسب خواص مکانیکی مورد نیاز را بدست آورد وگرنه
آشــنایی با این فناوری و دانش فنــی مرتبط با آن برای متخصصین ممکن است شرایط و خواص مکانیکی از هر یک از حالتهای جداگانه
کمتر باشد و یا زمان اجازه ندهد که هر دو روش به خوبی اجرا گردد.
ذیربط ضروری است .جوش کامپوزیت ،یکی از این موارد است.
مدیریت شرکت سپاهان پلیمرفام که دارای دانش فنی کامپوزیت
و تجربــه بالای 18ســال در کاربرد این فنــاوری در صنایعهای تک
میباشــد ،آمادگی خود را برای ارائه برنامههای آموزشی تخصصی در
حوزه دانش فنی پوشــش کامپوزیت ،در حوزههای ستادی و مناطق
عملیاتی شرکتهای فعال حوزه نفت ،گاز ،پالایش و پتروشمی اعلام
میکند.
منابع و مراجع:
Nakazawa, M. Mechanism of adhesion of epoxy resin to steel surface. Nippon Steel
Technical Report, 1994
Grewell D.A.; Benatar A.; Park J.B. (2003). Plastics and Composites Welding
Handbook.
Rotheiser J. (2004). Joining of Plastics. Hanser Publishers, Munich. (This book is a
)practical handbook
خطوط لوله نفت و گاز مهر41 ۹۸
قدیمی جوش میگردد. دارای مزایای متعــدد فنی ،اقتصادی ،اجتماعی ،زیســت محیطی،
در روش اســتفاده از اتصــالات مکانیکــی در جــوش کامپوزیتها سرعت اجرا و ایمنی می باشد:
میبایســت پارامترهای مهمی را رعایت کرد که یکی از این پارامترها
اتصال و چســبندگی بالای اتصــال دهنده به لایه قبلــی کامپوزیت عدم نیــاز به قطع جریان خط لوله از ســرویس دهی و در نتیجه
میباشــد که اگر این اتصال از نطر خواص چسبندگی و فیکس شدن کمک به تداوم تولید ،انتقال و بهره برداری ،کمک به مدیریت دارایی و
به خوبی صورت نگرفته باشــد باعث ایجاد جوش ضعیف و در نتیجه حفظ سرمایه ها ،جلوگیری از زیانهای اقتصادی (هدر رفت سوخت)،
اتصــال در ارتعاشــات و اعمال بار مکانیکی ضعیف تر شــده و نقطه عدم نیــاز به تخلیه خط یــا مخزن (عدم تخریب محیط زیســت)،
پیشــگیری از خوردگی مجدد بیرونی ،تقویت ســرجوش ها ،حذف
جدایش جوش اتفاق میافتد. تعمیر گرم (جوشــکاری) ،پیشــگیری از خوردگی و آســیب دیدگی
اتصالات مکانیکی اشــکال متنوعی دارد بطوریکــه هر یک از این آنها حتی در تعمیرات ســنتی و خطوط انتقــال جدید (محل جوش
اشــکال بتواند نقاط اتصال مکانیکی بســیاری فراهم نماید تا جوش اتصال لوله ها) ،تقویت کلاس خطوط انتقال برای استفاده از حداکثر
کامپوزیــت از اســتحکام مکانیکی بالایــی برخوردار باشــد .اتصال ظرفیت آنها ،پیشگیری از آسیب دیدگی آنها در برابر زلزله و ....در کنار
دهندههای مکانیکی اشــکال مختلف و شــرایط کاربرد ویژه ایی دارد هزینه کمتر تعمیر و ســرعت بالای اجرای تعمیر (پوشــش) ،از دیگر
که در مبحث خود به صورت مفصل توضیح داده میشود ،میتواند به مزایــا و کاربردهای ویژه "تعمیر و تقویت با پوشــ شهای کامپوزیتی
صورت پیچ و مهره و توریهای فلزی و ...باشد. پیشرفته" است.
بعنوان نمونه و شاهد ،طبق گزارش آقای مهندس توکلی مدیرعامل
جوش به روش پیوند شیمیایی و پلیمری شــرکت خطوط انتقال گاز ایران ،این شرکت در سال 96با استفاده از
کامپوزیتها همانطور که قبلا اشــاره شــد با مواد هم خانواده خود فناوری پوشــش کامپوزیت ،بدلیل عدم نیاز به تخلیه لوله و هدررفت
ســازگاری بالایی دارد و براحتی با لایههای قبلی پیوندهای شیمیایی
گاز ،بالغ بر 140میلیارد تومان صرفه جویی اقتصادی داشته است.
و پلیمری خوبی ایجاد م یکند. با وجود مزایای متعدد فناوری پوشــش کامپوزیت و وجود دانش
می تــوان با اســتفاده از جوشــهای پلیمری و پیوند شــیمیایی فنی و #توانمندی_داخلی ،همچنان در تعمیر خوردگی خطوط انتقال
استحکام بالاتری از لایههای قبلی ایجاد نمود به طوریکه با استفاده از نفت و گاز و مخازن ،عمدتا" از روشهای سنتی پرهزینه ،کند و دارای
پرایمر و چسبهای مناسب بتوان قدرت چسبندگی بالاتری از لای ههای
قبل ایجاد نمود تا چسبندگی لایههای جدید از لایههای قدیم بیشتر خطر استفاده میشود.
باشد و استحکام مکانیکی لایههای جدید اجرا شده از لایههای قدیم شاید علت آن ،عدم آشنایی مجموعه بزرگ نفت و گاز و پتروشیمی
کشــور با این فناوری باشد که در تلاش هســتیم این دانش فنی را
بیشتر باشد. ترویج دهیم .این مقاله یا یادداشــت آموزشی در همین راستا ،برای
چســبها و رزینهای مورد اســتفاده و همچنین پرایمرهای اتصال کمک به ترویج دانش فنی فناوری پوشــشهای کامپوزیت منتشر
دهنده و پیش پیوند دهنده ،تنوع و شرایط مختلفی دارد که فاکتورهای
زیادی در انتخاب صحیح آنها اثر گذار میباشــد .اولبن انتخابی که در میشود.
جوش پلیمری میبایست مد نظر قرار گیرد انتخاب مناسب پرایمر یا
آستری میباشد و این پرایمرها در اصطلاح (DOUAL PURPOSE جوش کامپوزیتها
) میباشد ،یعنی دو منظوره به طوریکه از یک طرف چسبندگی بسیار اســتفاده از فنــاوری یا تکنولوژی کامپوزیــت و صنعت غیر فلزی
خوبی به زمینه برقرار میکند که پیوندهای هیدروژنی قوی میباشــد دارای مزایای منحصر به فردی میباشد که شاید فلزات این ویژگیها را
و از طرف دیگر با پوشــش جدیدی که اعمال خواهد شد ،پیوندهای
به خوبی غیرفلزات نداشته باشند.
شبکه ای قوی ایجاد میکند. تکنولوژی کامپوزیت تشکیل شده است از یک تقویت کننده و یک
سپس توسط چس بهای مناسب پیوند و چسبندگی مناسب بین ماتریس ،کــه ماتریس و تقویت کننده میتواند بر اســاس انتخاب
لایه ای طراحی و اجرا میگردد که انتخاب مناسب چسب یک تکنیک
اتصال میباشد و روش اجرای صحیح آن نیازمند طراحی مناسب در متریال مناسب ،خواص مکانیکی مختلفی داشته باشد.
اعمال آن میباشــد .یکی از عوامل مهم در چسبندگی خیس نمودن جوشکاری کامپوزیتها به روش مختلفی قابل انجام میباشد که
ســطح ت وسط چسب مذکورمی باشد .بطوریکه چسب بتواند سطح
مذکور را تر کند و ذرات آن بتواند در ســاختار ریز ســطح نفوذ نماید و در ذیل به آن اشاره م یگردد:
جوش به روش مکانیکی
آمادگی اتصال قوی را ایجاد کند. جوش به روش پیوند شیمیایی و پلیمری
پرایمرهــا ،چســبها و رزینهای مورد اســتفاده در این زمینه تنوع و جوش هیبرید مکانیکی و پلیمری
شــرایط اســتفاده مختلفی دارد که به صورت خلاصه در اینجا مطرح
جوش مکانیکی:
میگردد. اســتفاده از ابزار و اتصالات مکانیکی در افزایش خواص پیوستگی
پرایمرها از نوع "واش پرایمرهای پوششــی" میباشند که به چند و یکپارچگــی کامپوزیت ،جوش کامپوزیت بــه روش مکانیکی گفته
میشــود .به طوریکه این اتصال دهنده واسطه فلزی یا غیر فلزی در
دلیل ،پس از آماده سازی سطوح (پلیمر یا فلز) اعمال م یگردد: ســاختار لایههای قبل جانمایی و فیکس میگردد و سپس لای ههای
-به سطح اضافه م یگردد تا در خلل فرجهای میکروسکوپی نفوذ بعدی کامپوزیت از طریق اتصالات مکانیکی قرار داده شده به لای ههای
40خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
واکنش مستقل از نوع پوشــش خط لوله است .پتانسیل منفی تر از مس و یا به اختصار CSEقرائت میشــوند و مبنای اعداد پتانسیل
عدد امکان پذیر است اما برمبنای بسیاری از تجارب عملی و علمی در متن حاضر نیز نســبت به این نوع الکترود مرجع است .لازم به یاد
پتانسی لهای منفی تر پتانسیل پلاریزه با نسبت 0.12ولت به ازای یک آوری اســت جهت قراردادی مثبت و منفی بودن پتانســیل قرائت
دهک جریان است (شیب پلاریزاسیون .)V/decade 0.12معنی این شده نیز بر این فرض استوار است که پراب منفی ولتمتر به الکترود
شــیب این است که برای منفی تر شدن در محدوده تصاعد هیدورژن، مرجع و پراب مثبت به ســازه متصل باشد .روش اندازه گیری پیش
یعنی منفی تر از -1.2نسبت به ،CSEبه ازای هر 0.12ولت نیاز به 10 فرض نیز اســتانداردهای بینالمللی نظیــر 0497-NACE TMو
برای جریان بیشتر در فصل مشترک فلز-الکترولیت است .در نتیجه
م یتوان گفت پتانســیل منفی تر از -1.2نسبت به CSEامکان پذیر 1-15589 ISOو 15280 ISOاست.
است اما اولا نشــانه صدمه به سیستم و پوشش است و ثانیا جریان براساس تعاریف ارائه شــده حالات زیر م یبایست مورد توجه قرار
مازادی در حال استفاده است. گیرد:
ذکر این نکته خارج از لطف نیست که اگر چه این عدد در استاندارد
ذکر شده اما در عمل این مرز و شروع واکنش تصاعد هیدوژن م یتواند الف) پتانسیل ONمثبت تر از پتانسیل خوردگی:
چند دهم ولت مثبت تر و یا حتی منفی تر باشــد .بدون انجام تست در یــک سیســتم حفاظت کاتــدی جریان قــراردادی آند به طرف
پلاریزاســیون در همــان محیط و شــرایط ،مبنا مقادیــر پیش فرض کاتد حرکت کرده و این جریان موجب پلاریزه شــدن ســطح (قطبی
شدن) م یشود .بر همین اساس پتانسی لها حفاظت کاتدی همواره از
استاندارد است. پتانسیل خوردگی منفی تر خواهند بود .مثبت تر بودن پتانسیل ONبه
معنی حرکت جریان الکتریکی در مسیر معکوس حفاظت است .این
ت) پتانسیل ONمنفی تر از -3ولت نسبت به :CSE حالت نشانه بسیار خطرناکی است و باید به خاطر داشت چنین حالتی
همانطور که در بالا به آن اشاره شد پتانسیل ONیا همان پتانسیل که به نوعی تداخل DCو پایدار اســت م یتواند به سرعت و با وسعت
وصل مجموعه پتانســیل فصل مشترک فلز-الکترولیت (و به عبارتی
)IOPو افت IRدر مسیر اندازه گیری بین الکترود مرجع و سطح مورد زیاد به خوردگی منجر شود.
حفاظت است .از سوی دیگر انتظار نمی رود پتانسیل IOPمنفی تر از
-1.2ولت و یا مقادیر نزدیک به آن نسبت CSEباشد .براساس عمق ب) پتانسیل IOPمنفی تر از پتانسیل :ON
متداول خطوط لوله و مقاومت داخلی پیش فرض ولتمتر که در حدود با توجه به اینکه پتانســیل IOPهمان پتانسیل ONبدون افت IR
10مگا اهم است ،انتظار افت پتانسیل بیشتر از 1تا 1.5ولت ناشی از مســیر اندازه گیری است ،طبیعی اســت همواره مقداری مثبت تر از
IRنمی رود .از این رو انتظار نمی رود پتانسیل وصل یا همان ONاز پتانســیل ONاست .در زمان اندازه پتانســیل IOPمتداول است به
صــورت لحظه ای منابع جریان حفاظتی موثر به صورت همزمان قطع
-3ولت نسبت به CSEمنفی تر بشود. م یشــود .در خطوط لوله وقوع نوســان ( )Spikeبعد از قطع جریان
متداول اســت .این اسپای کها م یتوانند بســیار بزرگ باشند و حتی
ث) پتانسیل :AC موجب شــوند پتانسیل IOPمنفی تر از پتانسیل ONقرائت شود که
در زمان قرائت پتانســیل ACدو حالت کلی ممکن است ،زمانی که
پتانسیل نوسانی ثبت شده متناسب با خروجی ترانسفورمررکتیفایرکم امری خطاست.
و زیاد م یشــود و حالتی که پتانسیل قرائت شده متناسب با خروجی در لحظه قطع جریان در خطوط به هم پیوسته (از منظر الکتریکی)
ترانســفورمررکتیفایر تغییر نمی کند .در حالت اول منبع این پتانسیل برای هم پتانسیل شدن جریانی همسان ساز ()Equilizing current
نوســانی رایپل ترانس بوده و انتظار نمی رود پتانســیل قرائت شده از ممکن اســت حرکت کند .این جریان در زمان عدم وجود اسپایک نیز
ولتاژ ترانسفورمررکتیفایر بالاتر برود .در حالتی که این پتانسیل نوسانی
مستقل از خروجی ترانسفورمررکتیفایر باشد و به عنوان مثال متاثر از م یتواند منجر به شیفت پتانسیل قرائت شده بشود.
تداخل با مســیر کاب لهای فشار قوی باشد قرائ تهای چند صد ولتی برای رفع این نقیصه م یتوان هم با بررسی دقیق زمان درستی برای
نیز خارج از ذهن نیست .اگر چه ترکیب حالت اول و دوم بر روی کاغذ قرائت پتانســیل IOPدر نظر گرفت و یا از پلاریزیشــن کوپ نها و یا
محتمل است اما احتمال رخداد آن کم است .در این حالت قرائ تهای
پتانسیل ACمتناسب با پارامترهای محیطی (مانند ولتاژ منبع بوجود پرا بها استفاده نمود.
آورنده تداخل ،نوع تداخل ،مقاومت خاک ،جنس پوشــش خط لوله
و )...اســت و م یتوانــد بازههای غیر عادی چند صــد ولتی ACرا به پ) پتانسیل IOPمنفی تر از -1.2نسبت به :CSE
از دید الکتریکی پتانســیل فصل مشترک فلز-الکترلیت یا همان
راحتی پوشش دهد. IOPم یتواند مقادیر بســیار منفی هم داشــته باشد مثلا مقادیر چند
ولت تا چند ده ولت منفی .واکنشــی که در سطح فلز-الکترولیت رخ
قطعــا موارد بالا تمــام حالات ممکن قرائت ناصحیح پتانســیل را م یدهد یک واکنش الکتروشــیمیایی اســت و بهترین و دقیقترین
پوشــش نمی دهد اما در بسیاری از حالات عملی کاراست و م یتواند روش توضیح رخدادهای آن نیز مدل الکتروشیمیایی فلز-الکترولیت
مبنای به چالش کشــیدن صحت اندازه گیر یهــای خارج از بازههای اســت .از منظر الکتروشیمی در پتانسی لهای منفی تر از -1.2نسبت
بــه ،CSEواکنــش غالب در اکثر حال تهای عملــی واکنش تصاعد
طبیعی باشد. هیدورژن است .به همین علت این پتانسیل ملاک حد پتانسیل منفی
حفاظت در اســتانداردهای بی نالمللی اســت .لازم به ذکر اســت این
خطوط لوله نفت و گاز مهر43 ۹۸
حفاظت کاتدی
پتانسیلقابلقبولدرسیستم
حفاظتکاتدی خط لوله
مهدی عطارچی۱
آنها ،به کشــف خطاهای دیگری در مسیر اندازه گیری و ثبت دادههای درگزارش ثبت شده سیست مهای حفاظتکاتدی خطوط لوله ممکن
حفاظت کاتدی پرداخت .پتانســیل حفاظت کاتدی به طور معمول در اســت اعدادی بســیار خارج از بازههای حفاظت و در برخی موارد غیر
حالت DCاندازه گیری م یشــود و معیارهــای حفاظت نیز بر همین عادی مشاهده شود .اعداد غیرعادی م یتوانند بسیارنگرانکننده باشند
نوع اندازه گیری اســتوار هستند .در زمان تداخل احتمال بوجود آمدن و موجب شــروع اقدامات اصلاحی بزرگی بشــود .این در حالی است
پتانسیل ACنیز بر روی خط لوله محتمل است که در خصوص آن در که ممکن اســت شروع این مسیر که همان قرائت پتانسیل غیرعادی
با خطا همراه بوده باشــد .به عبارت دیگر قرائت اشتباه موجب نگرانی
انتهای متن به آن اشاره خواهد شد. بی موردی شــده و اقدامات بعدی غیر ضروری را موجب شده است.
پتانســیل حفاظت کاتدی قرائت شده یک خط لوله که به صورت روی دیگر این رخداد این اســت که اپراتور اعداد غیرعادی پتانســیل
پیش فرض DCاســت .این پتانســیل میتوانــد به دو صورت ()1 که م یتوانند نشــانه یک مشکل حاد باشند را به دلیل نسبت دادن به
وصل یا ONو یا ( )2قطع لحظه ای یا به اصطلاح OFFو به شکل خطاهایی نظیر خطای انــدازه گیری یا اپراتوری ندیده گرفته و به طور
صحیح تر IOPو یا پتانســیل پلاریــزه فلز-الکترولیت اندازه گیری متناسب اقدامات بعدی را صورت ندهند .هر دور روی این سکه بسیار
شــود .در متن حاضر برای ســادگی بحث به پتانسیل دوم پتانسیل
IOPگفته میشــود .در زمانی که کلیه سیستمهای حفاظت کاتدی نگران کننده و هزینه زا هستند.
خاموش اســت پتانســیل خط لولــه در خاک در حــدود مقادیری به طور قطع قضاوت در مورد اعداد به شــرایط هر سیســتم بستگی
ثابــت میماند که به آن پتانســیل خوردگی آزاد گفته میشــود .در دارد و صــدور قانونی جزئی برای هر شــرایط امکان پذیر نیســت .اما
سیســتمهای حفاظت کاتدی و بخصوص برای خط لوله مدفون در م یتوان براساس اصول علمی و عملی برای پتانسی لهای قرائت شده
خاک معمولا پتانســیلها نســبت به الکترود مرجع مس/سولفات محدوده هایی را مشــخص کرد و در صورت قرائت پتانســیل فراتر از
.1کارشناس شرکت برنا الکترونیک
42خطوط لوله نفت و گاز مهر۹۸
نوارهای تعمیراتی پوشش پل یاتیلن نوار سرجوش شرینکیبل به همراه اپوکسی وپرایمر
پوشش ضدخوردگی پترولاتیوم نوارهای سرد سه لایه و دو لایه
انواع الکترود آلیاژی جوشکاری نوارهای رپینگ زیری و رویی