pó preto em gasodutos - Black powder in gas pipelines

Pó preto é um nome para a indústria abrasiva, reactivo contaminação por partículas presentes em todas as linhas de transmissão de fluido e de gases de hidrocarbonetos. Pó preto varia entre castanho claro a preto, e a composição mineral varia por campo de produção em todo o mundo.

Formas de pó preto em todo o processo de tubagem; de produzir formações, por meio de furos de poços , em linhas de recolha, em reservatórios para separação de fluidos, e ao longo de tubagens de transmissão. Depois de refinamento, pólvora negra continua a desenvolver nas plantas de gás e refinarias, tanques de armazenamento, e, finalmente, através do utilizador final. Pó preto é um composto de óxidos de ferro , sulfuretos de ferro , variando de terra, tais como sílica e cálcio, bem como cloreto de sódio, e outro material particulado.

Fontes

Resultados pó preto de reacções químicas e bacterianas dentro de sistemas de hidrocarboneto. Em bactérias, as bactérias redutoras de sulfato e bactérias produtoras de ácido são dependentes da reacção de água e de ferro para formar os sulfuretos de hidrogénio que provocam oxidação e, por sua vez pó preto. Quimicamente, os três catalisadores primários de contaminação pó preto são humidade, H2S, e a temperatura ou a variação de pressão. No âmbito dos sistemas de transmissão de oleoduto, sempre presente humidade catalisa corrosão bacteriana e química das paredes de aço de carbono dentro de condutas e reservatórios de armazenamento. Em refinarias, fábricas de processo, e os reservatórios de armazenagem, se o H2S está presente, ele irá corroer todos os componentes de aço carbono criando pó mais preto. Severas de temperatura e de pressão ocorrem alterações ao longo do oleoduto em portas da cidade, e plantas de processamento de refinarias, precipitar os óxidos de ferro, sulfuretos de ferro, e de enxofre do gás hidrocarboneto ou líquidos. Estas partículas têm uma afinidade para si mesmas e ao longo do resto do processo de gasoduto atingirá níveis mensuráveis ​​causando instantaneamente nuvens de pó preto no fluxo.

corrosão química

Quando a humidade está presente corrosão ocorre e o subproduto é muito partículas abrasivas de sulfureto de ferro e óxido de ferro. Estes dois componentes são parentes em que o sulfureto de formarão e residir no tubo na ausência do oxigénio, mas vai converter a óxidos de ferro na presença de oxigénio. O oxigénio não tem de estar livre de oxigénio, mas pode vir a partir da quebra de outros compostos contendo átomos de oxigénio.

A maior parte da composição em pó preto é ferroso ou magnético na natureza. Outras fontes de pó preto são de escamas de laminagem do processo de fabricação de tubos por meio de oxidação a alta temperatura de aço e flash oxidação criado quando o tubo é hidro testado.

corrosão bactérias influenciado

Os micróbios encontrados em tubagens e estruturas geológicas são conhecidos para produzir sulfuretos de ferro e corrosão tubo. Os micróbios mais comuns para ser encontrados em gasodutos que podem produzir sulfuretos de ferro são os seguintes:

  1. Desulfovibrio desulfuricans (enxofre produzindo)
  2. Clostridium (ácido bactérias produtoras)

A viabilidade de micróbios para corroer superfícies internas de tubulações depende dos mesmos materiais de base como a corrosão química sulfeto, ou seja, água e ferro. Além disso, os micróbios depender de ácidos gordos de cadeia curta volátil (AGV) como uma fonte nutriente. Estes são quase sempre encontrados onde existe água num ambiente de tubagens fechado.

Erosão

O fluxo de um líquido ou gás hidrocarboneto abaixo de uma linha de tubo provoca a erosão, como resultado do contacto entre a parede do tubo e o meio a ser transportado. Os principais factores que aumentam a erosão são a taxa de fluxo e os níveis de contaminação presentes no fluido ou gás hidrocarboneto. O grau de aumento de erosão como os níveis de contaminação de pó preto aumentar à medida que ele flui para baixo da tubagem.

Por pó preto é um problema

Como a maioria das linhas de transmissão, sistemas de transporte e de armazenamento reservatórios são fabricados em aço carbono macio, todas as fases de uma tubagem são vulneráveis ​​à erosão de componentes de tubagem na linha de transmissão por exposição a pó preto. sulfuretos de ferro e óxidos de ferro danificar significativamente os componentes a partir da origem do oleoduto para a entrega do produto final, porque antes da precipitação, que se encontram e abaixo dos níveis sub-micron, por conseguinte indetectável quando passando através de sensores e medidores. pólvora negra, neste tamanho, danos bombear selos, medidores, válvulas, e os componentes do compressor porque ele placas de fora e usa em permutadores, bandejas, orifícios e válvulas. Estes componentes comprometidos e instrumentação, de chumbo a fluir restrição e limites de pressão rompidas.

Solução

Ciclones, separadores, cone e cesta filtros com uma malha fina são usados ​​para reduzir os níveis de contaminação de pó preto mas não são eficientes para níveis sub-micron e estão sujeitas a entupimento e a perda de integridade estrutural.

Para condensados ​​de hidrocarbonetos, petróleo leve ou pesado em bruto e produtos refinados, muito pouco de filtração é utilizada. Danos a fluir metros, válvulas e bombas é muito caro. filtração tradicional utilizado nestas aplicações é telas de malha em formatos de filtro e de cone do cesto do filtro, que são concebidos para parar a contaminação em excesso de 100 microns.

Padrão industrial

Atualmente, a maioria das medidas empregadas para lidar com pó preto não são reativos pró-ativa como pigging e produtos químicos de limpeza, resultando em tempo de inatividade significativo e custos.

medidas pró-activas presentes são para tratar gasodutos ácidas com inibidores de corrosão, empregar tubos revestidos e quando possível substituir o tubo de aço com um tubo de plástico.

Para as linhas de tubos de gás, filtração tradicional que consiste em elementos de filtro de cartuchos fabricados a partir de papel, fibra de vidro, ou meios de polímero com diferentes capacidades de filtragem de M são empregues para reduzir os níveis de pó preto. Estas tecnologias são ineficientes porque eles ligar-se rapidamente e necessitam de saídas de mudança dispendiosos, resultando numa produção reduzida. Estas tecnologias presente de restrição de fluxo que causam stress sobre os sistemas de bombagem ou de compressores que requerem o aumento de potência de cavalos para manter o fluxo.

Nova tecnologia

BPS nova magnético de terras raras tecnologia proporciona práticas de gestão pró-ativa para reduzir os níveis de contaminação, mitigando o impacto negativo geral do pó preto na integridade operacional do duto. A solução para este problema é empregar tecnologia de separação magnética em locais estratégicos em todo o sistema de gasodutos, refinarias, fábricas de produtos químicos, portões da cidade, e instalações de carga.

Nos últimos 15 anos, melhorias significativas em tecnologia magnética terras raras criaram a capacidade de usar campos magnéticos como um meio de filtro ou separador que é ambientalmente e fácil de usar, altamente eficiente e de baixo custo.

Através da utilização de separadores de pó preto em um formato modular para fluido hidrocarboneto de gás e condutas de fluxo de integral que removem a contaminação do pó preto ferrosos e não ferrosos. Isto é conseguido através de dois métodos:

  1. Aprisionamento das partículas de ferro com a mistura não-ferrosos durante o fluxo.
  2. que ocorre naturalmente carga estática criada pelo fluxo de gás ou de fluidos através de tubos, que se refere à adesão como estático. As partículas ferrosos e não ferrosos são carregadas e casar-se quando entram em contacto em fluxo. Quando expostos a campos magnéticos radiais BPS, atraem e armadilha para a superfície da haste separador magnético.

Em condutas de gás natural e do petróleo, materiais aglutinantes, tais como parafinas, glicóis, e asfaltenos casar-se com partículas de ferro e de areia fina de retenção para os campos magnéticos, ao passar através dos separadores de pó preto.

A contaminação do pó preto retida nos separadores magnéticos é facilmente removida e armazenada em sacos de minerais. Quando a composição é essencialmente sulfuretos de ferro, há uma oportunidade de auto-ignição (smolders e das chamas), devem ser tomadas precauções para saturar o pó preto com um produto químico para a neutralizar.

A remoção e controlo das quantidades de pó preto em locais estratégicos ao longo das linhas de transmissão irá diminuir o factor de erosão e pode actuar como uma ferramenta de controlo para o ciclo de vida tubo de parede.

locais privilegiados para o emprego de separadores de pó preto para reduzir os níveis de contaminação é de carregamento e descarregamento do produto em instalações portuárias, antes de instalações de GNL, refinarias, fábricas de produtos químicos de gás, estações de medição, e centrais eléctricas. Limpador produto inserindo estas instalações irão melhorar a produção e custos operacionais mais baixos, reduzindo o desgaste dos componentes do equipamento de prematura.

Referências

links externos