تعتمد صناعة الغاز النفطي على بنيتها التحتية للحفاظ على تدفق المنتج. ومع وجود آلاف الأميال من خطوط الأنابيب التي تمتد عبر منشآتها، فإن الحفاظ على سلامة الأصول أمر في غاية الأهمية. فأي عطل غير متوقع في الأنابيب يمكن أن يكون له عواقب وخيمة من عدة نواحٍ، مما يؤدي إلى فقدان المنتج والمخاوف البيئية الخطيرة والعقوبات التنظيمية، على سبيل المثال لا الحصر. يجب على المشغلين في قطاع النفط والغاز أن يكونوا حريصين على تقليل مخاطرهم التشغيلية إلى الحد الأدنى، مما يعني ضرورة التصرف بسرعة عند ظهور أي علامات تدهور وتدهور لمنع حدوث هذه المشاكل. ومع ذلك، فإن النطاق الهائل للبنية التحتية الخاصة بهم يجعل عمليات التفتيش التقليدية مستحيلة عملياً.
ولهذا السبب تلجأ الصناعة إلى التكنولوجيا لتوفير معلومات عن حالة خطوط أنابيبها. تتيح تقنيات وأجهزة مراقبة التآكل للمشغلين والفنيين مراقبة أصولهم عن كثب دون بذل الكثير من الجهد. وهذا يمكّنهم من اكتشاف علامات الإنذار المبكر للأعطال حتى يمكن معالجتها في الوقت المناسب لمنع حدوث أسوأ السيناريوهات.
هناك طريقتان رئيسيتان لرصد التآكل في قطاع النفط والغاز - قسائم التآكل ومسابير التآكل. على الرغم من أنهما يخدمان نفس الغرض تقريبًا، إلا أنهما يقومان بذلك بطرق مختلفة. ما هي الطريقة الأفضل في الكشف عن العلامات المبكرة للتآكل، اعتمادًا على الظروف؟ يمكن أن تكون معرفة إيجابيات وسلبيات كل نهج أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الأصول في حالة عمل جيدة.
ما هو مسبار التآكل؟
مسبار التآكل هو جهاز يتم إدخاله في خط الأنابيب في مواقع استراتيجية. وهناك تقنيتان رئيسيتان تستخدمهما هذه الأدوات:
- المقاومة الكهربائية: يتم تعريض عنصر مضحٍ لسائل المعالجة، مع مقارنة مقاومته الكهربائية بعنصر مرجعي مغلق داخل جسم المسبار. يتناسب التغير في المقاومة الكهربائية خلال فترة محددة تناسبًا طرديًا مع متوسط معدل تآكل المادة لنفس الفترة.
- الاستقطاب الخطي: نظرًا لارتباط التوصيلية الكهربائية للسائل بمدى تآكله، يمكن لهذه المجسات مراقبة التفاعلات التي تحدث داخل خط الأنابيب عن طريق قياس التيار بين قطبين مشحونين.
وفي كلتا الحالتين، تُمكّن المجسات الفنيين من مراقبة معدل التآكل، ومقارنة النتائج من المجس بمتوسط معدل التآكل لمادة خط الأنابيب خلال نفس الفترة المحددة. تشير أي انحرافات عن معدل التآكل الذي تم قياسه بواسطة المجس إلى وجود مشكلة تحتاج إلى معالجة.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية للمسابير في مدى سرعة تقديمها للنتائج. في حالة مجسات الاستقطاب الخطي، يمكنها تقديم بيانات في الوقت الفعلي تتيح الاكتشاف الفوري لأي تغييرات داخل خط الأنابيب. ومن ناحية أخرى، فإنها تتطلب معدات متخصصة بالإضافة إلى تركيب ومعايرة مكلفة لتعمل على النحو المنشود. وثمة قيد آخر هو أنها قادرة فقط على رصد التآكل في المنطقة المحيطة بها مباشرة، مما يعني أنها قد لا تكون مفيدة في الكشف عن التآكل في أي مكان آخر في النظام.
ما هي قسيمة التآكل؟
على الرغم من أن كوبونات التآكل تعتبر حلاً منخفض التقنية مقارنةً بالمسابير، إلا أنها توفر أيضًا وسيلة فعالة لقياس معدلات التآكل داخل خطوط الأنابيب. وهي عبارة عن عينات من المواد التي يتم إدخالها في سائل العملية وتركها لفترة زمنية محددة. وفي نهاية الدورة، يتم إزالتها ووزنها. ويُستخدم الفرق في وزنها بين وقت إدخالها في المجرى المائي وبعد إزالتها لقياس معدل التآكل وفقدان المعادن. بالإضافة إلى ذلك، تؤخذ في الاعتبار مؤشرات أخرى مثل تراكم أي رواسب.
تُصنع هذه القسائم من نفس مادة الأنبوب أو الوعاء الذي تتم مراقبته، أو من مادة مشابهة في التركيب الكيميائي. ويتم ربطها بحوامل الكوبونات التي يتم إدخالها في تركيبات الوصول المثبتة في مواقع محددة في جميع أنحاء خط الأنابيب.
من بين فوائد استخدام قسائم التآكل أنها بسيطة نسبياً وغير مكلفة للاستخدام، ولا تتطلب معدات متخصصة. ومع ذلك، يمكن أن تكون محدودة فيما تقدمه لأنها لا تقدم نتائج في الوقت الحقيقي للمسابير. كما أنها قد تتأثر بالاختلافات في معدل التدفق في نقاط مختلفة في خط الأنابيب، مما يعني أنها قد لا توفر دائمًا تقييمًا دقيقًا لمعدل التآكل في جميع أنحاء النظام بأكمله.
الاختلافات الرئيسية بين مجسات التآكل وكوبونات التآكل
يبدأ الاختيار بين قسائم التآكل ومسابير التآكل بفهم إمكانيات وقيود كل طريقة. ويمكن تقسيم ذلك إلى بضع فئات رئيسية:
- تردد البيانات: ترتبط المجسات بمعدات وبرامج المراقبة، مما يعني أنها يمكن أن توفر تحديثات في الوقت الفعلي. من ناحية أخرى، يجب إزالة الكوبونات وتحليلها قبل أن يمكن استخلاص أي نتائج من حالتها.
- تعقيد التركيب: مع الكوبونات، يمكن إدخالها مباشرة في تركيبات الوصول بجهد قليل نسبيًا. ومع ذلك، تتطلب المجسات المزيد من الإعدادات بسبب توصيلاتها بمعدات المراقبة. وهذا يعني أنها تستغرق وقتًا أطول في التركيب.
- التكلفة: بفضل تصميمها البسيط، تعتبر القسائم طريقة أقل تكلفة لرصد التآكل. ومع ذلك، فإن حقيقة أنها تحتاج إلى إزالتها وتحليلها لتوفير النتائج تجعلها أكثر تكلفة من المجسات التي توفر البيانات بشكل مستمر في الوقت الحقيقي. كما أن التعقيد النسبي للمسابير يجعل نشرها أكثر تكلفة في معظم الظروف. في العديد من الحالات، قد يتطلب تركيبها في خط الأنابيب أيضًا إيقاف التدفق، مما يؤدي إلى فقدان الإنتاجية.
- متطلبات الصيانة: إن الطبيعة المتصلة للمسابير تعني أنها قد تتطلب المزيد من الاهتمام من حيث الصيانة والمعايرة لضمان توفيرها للمعلومات الأكثر دقة. وبالمقارنة، تحتاج القسائم عموماً إلى صيانة قليلة أو لا تحتاج إلى صيانة على الإطلاق حتى يتم استرجاعها من خط الأنابيب.
اختيار الحل المناسب لمراقبة التآكل
للاختيار بين مجسات التآكل وكوبونات التآكل، من الضروري أولاً فهم الاحتياجات المحددة للعملية. في أبسط الشروط، يجب استخدام المجسات إذا كانت هناك حاجة للمراقبة في الوقت الفعلي لاكتشاف أي تقلبات في ظروف التآكل. قد يكون هذا مطلوبًا بسبب الطبيعة المسببة للتآكل للسائل أو الغاز، والمواد المستخدمة في خط الأنابيب، والظروف البيئية، والمتغيرات الأخرى.
من ناحية أخرى، إذا لم تكن هناك حاجة لتحديثات فورية بشأن حالة التآكل، فقد يكون استخدام القسائم بمفردها الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة. قد يكون استخدام الكوبونات أيضًا الخيار الأفضل في الحالات التي يكون فيها الوصول إلى خط الأنابيب مقيدًا جدًا لتركيب المسبار.
ومع ذلك، هناك أيضًا حجة يمكن تقديمها بأن النهج الهجين قد يكون الأفضل. وذلك لأن مجسات التآكل وكوبونات التآكل يمكن أن تكمل بعضها البعض وتوفر للمشغلين رؤية أكثر اكتمالاً لحالة خطوط الأنابيب. يمكن للمسابير تقديم تحديثات لحظية، بينما تسمح القسائم للفنيين برؤية حالة الأسطح المعدنية بطرق قد لا تستطيع البيانات الأولية توضيحها. على سبيل المثال، يمكن أن تكشف القسيمة المكشوفة عن التنقر وعلامات التحذير الأخرى التي يصعب تحديدها عن طريق المقاومة الكهربائية أو اختبار الاستقطاب الخطي.
احصل على استشارة الخبراء مع SMARTCORRR®
بصفتها الشركة الرائدة في مجال التحكم في التآكل والمراقبة، توفر SMARTCORRR® حلولاً شاملة لسلامة الأصول. ويشمل ذلك الخدمات الاستشارية لمراقبة التآكل التي تساعد عملاءنا على اختيار التقنيات والأدوات الأكثر ملاءمة لمتطلباتهم. يعمل المتخصصون ذوو الخبرة في مجال التآكل هنا عن كثب مع عملائنا لتطوير استراتيجية تقدم أكثر النتائج دقة وقابلية للتنفيذ.
لمعرفة المزيد حول ما يمكن أن تقوم به SMARTCORRR®، تواصل معنا للحصول على استشارة شخصية حول حلول مراقبة التآكل.