سابقه اکتشاف نفت در ایران به حدود 4000 سال پیش می‌رسد ایرانیان باستان به عنوان مواد سوختی و قیراندود کردن کشتی‌ها ، ساختمانها و پشت بامها از این مواد استفاده می کردند نادر شاه در جنگ با سپاهیان هند قیر را آتش زد و مورد استفاده قرار داد در بعضی از معابد ایران باستان برای افروختن آتش مقدس از گاز طبیعی استفاده شده و بر اساس یک گزارش تاریخی یک درویش د

بازرسی فنی و ایمنی در صنعت نفت و گاز

فهرست مطالب

عنوان                                                                                              صفحه

مقدمه و تاریخچه .................... 1

فصل اول............................. 4

آشنایی باكدها و استانداردها......... 4

نتیجه گیری حداكثر پریود بین بازرسی ها... 8

استانداردهای پوشش................... 11

استانداردهای باز دارنده خوردگی...... 12

استاندارد آستری یا LINING............ 13

استاندارد ملاحظات خوردگی در طراحی.... 14

بازرسی فنی.......................... 16

تعریف بازرسی فنی.................... 16

خوردگی.............................. 16

زیان های خوردگی..................... 17

فصل دوم............................. 21

پایش خوردگی (CORROSION MONITORING) چیست؟ 21

تغییر مقاومت پلاریزاسیون............. 26

بازرسی عینی......................... 30

فصل سوم............................. 40

فصل چهارم........................... 48

حفاظت رویه بیرنی.................... 50

اثر توپكرانی (توپك های پاكسازی)..... 51

تركیب دو رو پیگ رانی و زدودن شیمیائی پارافین 62

كنترل خوردگی داخلی.................. 64

فصل پنجم............................ 65

خوردگی خارج لوله.................... 67

خوردگی عمومی........................ 69

آزمایش خوردگی....................... 72

فصل ششم............................. 84

آرایش تحریك مجموعه مبدل ها.......... 88

دقت اندازه گیری عمق با توجه به ناصفای سطوح  89

منابع فارسی......................... 92

منابع انگلیسی....................... 93

مقدمه

تاریخچه نفت در ایران

كاوشهای باستان شناسی معلوم داشته كه ساكنین كشور ما از 5 تا 6 هزار سال پیش قیر را بعنوان ملاط در ساختن عمارات و یا برای نصب و بهم چسباندن جواهرات و ظروف سفالین یا اندود كردن كشتی ها و غیره بكار می برده اند .

دو تن از مستشرقین بنام پروفسور هرتزفلد و پروفسور بیلی معتقدند كه كلمة نفت از فعل ناب فارسی به معنی ضد رطوبت گرفته شده و در زبان اوستائی نیز نپتا بوده و گلدانیها و یهودیها و عربها آنرا از زبان مدیها گرفته و نفت خوانده اند .

در اوستا كتاب دینی زردشتیان نفت به معنای روغن معدنی آمده است ، تاریخ هرودت كه 450 سال قبل از میلاد مسیح نوشته شده نشان میدهد كه بهره برداری از نفت به همان صورت دو تا سه هزار سال از آن بوده و طی این مدت چندان تغییری نكرده است ، چون سرعت تحولات علمی در روزهای كهن بسی كندتر از امروز بوده است .

در دورة هخامنشیان از نفت برای ایجاد روشنائی و درمان برخی از ناخوشیها استفاده به عمل می آمده است . هرودوت ، مورخ یونانی در دوران باستان ، در كتاب خود چگونگی كندن چاه و استخراج و صاف كردن نفت را ایران شرح میدهد . به گفته او در اردریكا نزدیك شوش چاهی بوده كه ایرانیان از آن سه ماده مختلف یعنی قیر و نمك و نفت استخراج می نموده اند . بدین نحو كه چرخی بر سر چاه نصب میكردند و به كمك چرخ از آنجا فرآورده ها را بدرون حوضچه ای دیگر راه میدادند . پس از ته نشین شدن قیر و نمك ، نفت را از روی آن جدا می ساختند .

تاریخچه استخراج نفت

سابقه اکتشاف نفت در ایران به حدود 4000 سال پیش می‌رسد. ایرانیان باستان به عنوان مواد سوختی و قیراندود کردن کشتی‌ها ، ساختمانها و پشت بامها از این مواد استفاده می کردند. نادر شاه در جنگ با سپاهیان هند قیر را آتش زد و مورد استفاده قرار داد. در بعضی از معابد ایران باستان برای افروختن آتش مقدس از گاز طبیعی استفاده شده و بر اساس یک گزارش تاریخی یک درویش در حوالی باکو چاه نفتی داشته که از فروش آن امرار معاش می‌کرده است.

عکسبرداری هوایی

اگر در منطقه‌ای به وجود نفت مشکوک شوند از آنجا عکسبرداری هوایی می‌کنند تا پستی و بلندیهای سطح زمین را دقیقا منعکس نمایند. آنگاه عکس را به صورت فتوموزائیک درآورده و با دستگاه استریوسکوپ مورد مطالعه قرار می‌دهند.

نقشه برداری عملی

برای گویا کردن عکسهای هوایی نقشه برداری از محل ، توسط اکیپی صورت می‌گیرد. فواصل و اختلاف ارتفاع با دستگاه فاصله یاب یا تئودولیت تعیین می‌شود و بدین ترتیب نقطه به نقطه محل مورد نظر مطالعه می‌شود.

نقشه کشی

اطلاعات بدست آورده را بوسیله دستگاه پانتوگراف در اندازه‌های بزرگتر و یا کوچکتر رسم کرده و همراه با عکسهای هوایی نقشه پانتوگرافی که پستی و بلندیهای سطح زمین را نشان می دهد رسم می کنند.

آزمایش روی نمونه های سطحی

پس از نمونه برداری ، آنها را شماره گذاری کرده و در کیسه‌های مخصوص به آزمایشگاه می‌فرستند. در آنجا بر روی یک شیشه مستطیل شکلی کمی چسب کانادا قرار داده و مقداری از خرده سنگهای دانه بندی شده را روی آن می‌چسبانند. سپس آنها را سائیده تا ضخامت آن 0.2 میلیمتر گردد و نور بتواند از آن عبور کند. این نمونه ها را که اسلاید می‌گویند در زیر میکروسکوپ قرار داده تا از نظر زمین شناسی ، نوع سنگ ، فسیل شناسی ، میکروفسیل شناسی و ساختار زمین مورد بررسی قرار گیرد.

 

 

 

 

 

 

 

فصل اول:

اولین گام جهت تأسیس این سازمان مهم از پالایشگاه ابادان شروع گردید آن هم به دلیل حوادث خطرناك پیش آمده همانند انفجار و آتش سوزی در سال های اولیه شروع كار پالایشگاه، كه باعث ضررهای هنگفت مالی و جانی گردید.

در سال 1948 ریفورمر شماره 8 دچار آتش سوزی شد و باعث خسارت مالی حدود 5 میلیون دلار گردید.

آشنایی باكدها و استانداردها

1) كد ASME

در مورد طراحی و ساخت بولیرها – مخازن تحت فشار و دستگاه های هسته می باشد.

2) كد ANSI – B – 31

در مورد طراحی و ساخت لوله ها و PIPING می باشد.

3) استانداردASTM

شامل چند جلد است و خواص مكانیكی و عناصر شیمیایی تشكیل دهنده آلیاژ را در بر دارد.

4) استاندارد B.S

5) استاندارد DIN

6) كد TEMA

در مورد طراحی مكانیكی و فرآیندی مبدل های حرارتی می باشد و شامل سه بخش است.

7) كد EJMA

در مورد طراحی Expansion Joint می باشد.

8)كد API

دارای جلدهای زیادی می باشد و موارد مورد مصرف بازرسی فنی عبارتند از:

API: 5L – 1104 – 650 – 620 – 510 – 570- 598

9) كد NBIC

10) NACE

انجمن مهندسین خوردگی آمریكا است و مشتمل بر سه بخش اصلی است:

TM: تست مواد

RP: توصیه ها

MR: احتیاجات متریال جه سرویس های مختلف

مهمترین كدهای مورد استفاده در واحدهای بهره برداری:

الف) Piping Inspection Code – API 570

كه در مورد بازرسی، تعمیر و تغییر و Rerating لوله ها و Piping در حال بهره برداری می باشد كه شامل 7 فصل می باشد و سه فصل مهم آن به صورت اجمال عبارت است از :

 تقسیم بندی Piping:

كد API – 570 با توجه به سرویس لوله ها آنها را به سه كلاس تقسیم بندی می كند:

كلاس یك:

این سرویس ها دارای پتانسل خطر زیادی می باشند و عبارتند از:

سرویس های H2S با بیشتر از 3% وزنی

لوله های اب اشامیدنی كه در كنار این لاین ها می باشند.

كلاس دو:

سرویس های دیگر فرآیندی كه در كلاس یك نیستند عبارتند از:

اسیدهای قوی داخل سایت و كاستیك

كلاس سه:

سرویس هایی كه قابل اشتعال هستند ولی قابلیت بخار شدن آنها كم است:

لاین های محصول

اسیدها و كاستیك های خارج از سایت

عمر باقی ماده:

عمر باقیمانده سیستم های Piping براساس فرمول زیر محاسبه می شوند:

(1) 

 

] ( حداقل ضخامت مورد نیاز ) tmin – (ضخامت واقعی ) tact [                                                                                        = ( سال ) عمر باقیمانده                        RATE .CORR .

 

 

 

 

 

(2)                                                           

1) این فرمول بر اساس ANSI B31.3 می باشد كه در مورد طراحی لاین ها است.

2) P عبارت است از  فشار تنظیم شرهای ایمنی مسیر

3) D قطر خارجی

4)S تنش مجاز

5) E ضریب جوش

6) Y ضریبی است كه در جداول آمده است

7) خوردگی مجاز(Corrosion Allowance) را نباید به M.R.T اضافه نمود.

Corr. Rate یا محسابه نرج خوردگی نیز خیلی مهم ست و به سه روش محاسبه می شود (البته برای یك دستگاه جدید و یا سرویسی كه شرایط ان تغییر كند):

1) نرخ خوردگی كه دقیقاً توسط استفاده كننده دستگاه در سرویس مشابه تعیین شده است.

2) اگر مورد یك موجود نباشد به وسیله اطلاعات و تجربه بازرس در سرویس مشابه تعیین گردد.

3) اگر با دو روش فوق این امر تحقق نیابد، می بایست به صورت واقعی اندازه گیری انجام شود. زمان بین دو اندازه گیری حدود 000/1 ساعت باشد.

4) نظر به این كه محاسبه نرخ خوردگی فوق العاده مهم است بعضی از كدها آن را به دو روش بیان می كنند.

بزرگترین عدد از فرمول های بالا در نظر گرفته می شود و در محاسبات عمر باقیمانده به كار می رود.

نتیجه گیری حداكثر پریود بین بازرسی ها:

حداكثر پریود بین بارسی ها (داخلی یا در حین بهره برداری) نباید از نصف عمر باقی مانده دستگاه یا 10 سال تجاوز نماید (هر كدام كمتر بود در نظر گرفته شود). در صورتی كه تشخیص داده  شود كه چهار سال دیگر دستگاه ایمن بوده و كار می كند دوره بازرسی حداكثر دو سال پیش بینی می شود.

استانداردهای وزارت نفت (IPS) در رشته حفظت در برابر خوردگی (حفاظت فنی)

اصولی ترین، ساده ترین و ارزانترین راه مبارزه با خوردگی و كاهش خسارات ناشی از آن در صنایع نفت رعایت استانداردهای IPS و به ویژه استانداردهای حفاظت فنی است.

استاندارد كردن عبارت است از فرآیند تدوین، ابلاغ و كاربستن استاندارد و هدف آن ایجاد یا افزایش نظم و ترتیب و راهنمائی برای حل مسئل تكرار شونده در موارد علمی، فنی و اقتصادی است.

استاندارد برای مهندس به مثابه رساله برای مؤمن و قانون برای شهروند است و بدون استاندارد مهندسی ابتر است.

در صنعت نیز چنانچه رعایت استاندارد جدی گرفته نشود وضیت مشابهی به وجود خواهد آمد كه نتیجه همه آنها فقر و بیچارگی و عقب افتادگی اقتصادی و اجتماعی خواهد بود.

استانداردهای IPS در رشته خوردگی و حفاظت در برابر آن (حفاظت فنی IPS – TP)

اصولی ترین، ساده ترین و ارزانترین راه مبارزه با افت خوردگی و كاهش خسارات ناشی از آن در صنایع، رعایت استانداردهای معتبر مربوط به خوردگی و حفاظت به طور عموم، و در صنایع نفت رعایت استانداردهای حفاظت فنی به طور اخص می باشد.

خوشبختانه استانداردهای IPS در رشته حفاظت فنی چه از نظر موضوع و چه از جهت مطالب و معیارها از جامعیت بسیار خوبی برخوردار بوده و می توان ادعا نمود كه این مجموعه منسجم در سطح شركت های نفتی بی همتاست و می تواند نیازهای صنایع نفت كشور را در زمینه استانداردهای حفاظت در مقابلخوردگی به خوبی براورد نماید.

استانداردهای حفاظت فنی اساسا بر دو محور خوردگی سطح خارجی EXTERNAL CORROSION و خوردگی سطوح داخلی INTERNAL CORROSION تأسیسات پایه ریزی شده و برای هر مورد استانداردهای مورد نیاز تهیه گردیده است.

1) استاندردهای مربوط به حفاظت سطوح خارجی (EXTERNAL CORROSION):

استانداردهای حافظت فنی در زمینه خوردگی سطوح خارجی بر پایه محیط خورنده ای كه تأسیسات فلزی در آنها قرار می گیرند طرح ریزی گردیده است و برای هر محیط مشخص استاندارد های حفاظتی مورد نیاز تهیه شده است.

این محیط ها و عوامل حفاظتی آنها عبارتند از:

محیط خورنده	عوامل حفاظتی
تاسیست روی زمینی در خشكی	رنگ
تاسیسات مدفون در خاك	پوشش + حفاظت كاتدی
تاسیسات مغزوق در آب	پوشش + حفاظت كاتدی
تاسیسات دریائی	رنگ و پوشش

 

ب) استاندارد مربوط به حفاظت سطوح داخلی (INTERNAL CORROSION):

استاندارد حفاظت فنی در زمینه خرودگی سطوح داخلی نیز براساس محیط های خورنده در تماس با سطوح داخلی تأسیسات فلزی تنظیم گردیده و برای هر محیط مشخص استاندارد مورد نیاز تدوین شده است.

 

 

 

این محیط ها و عوامل حفاظتی آنها عبارتند از:

محیط خورنده	عوامل حفاظتی
محیط آبی	مواد بازدارنده خوردگی INHIBITORS و تغییرات شیمیایی محیط خورنده
محیط های اسیدی	آستر (LINING) + حفاظت كاتدی
محیط های شیمیائی	آستر (LINING) و انتخاب مواد MATERIAL SELECTION

 

علاوه بر استانداردهای فوق یك استاندارد مهندسی درزمین ملاحظت خوردگی در طراحی

 CORROSION CONSIDERATION IN DESIGA

IPS – E – TP – 760

 و یك استاندارد مهندسی در زمینه ملاحظات خوردگی در انتخاب مواد

CORROSION CONSIDERATION IN MATERIAL SELECTION

IPS – E – TP – 740

استانداردهای پوشش:

این مجموعه استاندارد در خمدمت سیستم هائی است كه شریان های حیاتی صنعت یعنی خطوط و نفت و فرآورده های مختلف نفتی را محافظت می نمایند و این خودگواهی است بر اهمیت این مجموعه استاندارد و لزوم رعایت كامل كلیه گونه های این مجموعه در فرآیند احداث این شریان های حیاتی صنعت.

استاندارد مهندسی پوشش IPS – E- TP – 270 (COATING) ضوابط و معیارهای مورد نیاز برای طرحی پوشش سازه های مدفون در خاك و كارشناس خوردگی مربوط را به انتخاب پوشش اصلح با توجه به جنبه های فنی، اقتصادی، اجرائی و پتانسیل های خرودگی رهننمون می شود در استاندارد مهندسی فقط 5 نوع پوشش توصیه شده در استانداردهای معتبر پذیرفته شده جهانی شامل پوشش های گرم نظیر انامل های فیر نفتی و ذغال سنگی، پوشش پلی اتیلن كارخانه ای پوشش نوارهای چسبنده، پوشش اپوكسی و پوشش سیمانی توصیه گردیده است كه می توانند نیازهای اساسی صنایع نفت را در زمینه پوشش برآورد سازند.

استانداردهای باز دارنده خوردگی

یكی از مواردی كه لازم بود در صنایع نفت تحت كنترل و ضابطه در اید مصرف بازدارنده های خوردگی بود.

این موارد از سال های دور در بخش های مختلف صنعت به طور وسیعی مورد مصرف قرار می گرند بدون آن كه نیاز واقعی به مصرف آنها مورد ارزیابی قرار گرفته و یا میزان تدثیر آنها با توجه به جنبه های اجرائی و اقتصادی بررسی شده باشد.

از این راه هزینه های زیادی به صنعت تحمیل می گردد مجموعه استاندارد بازدارنده ها تحت نام كنترل شیمیائی محیط خورنده IPS – E –TP - 780 ضوابط و معیارها و راه های مشخصی را برای دستیابی به لزوم و یا عدم لزوم مصرف بازدارنده ارائه می نماید.

استاندارد IPS – E –TP – 780 در 3 بخش مختلف تدوین گردیده و هر یك به مبحث خاصی از كاربرد بازدارنده های مربوط می شود.

استاندارد دیگر این مجموعه، استاندارد ارزیابی عملكرد مواد بازدارنده IPS – E –TP – 802 است كه رو های مورد قبلو را برای ارزیابی عملكرد بازدارنده ها استاندارد نموده و این روش ها در تمام بخش های صنعت كه مواد بازدارنده مصرف می نمایند یكسان باید عمل شوند از طریق دو استاندارد فوق كاربرد مواد بازدارنده خوردگی در تمام صنعت تحت ضابطه قرار گرفته و از پراكندگی جلوگیری خواهد شد كه به تبع آن هزینه ها كنترل می شود.

استاندارد آستری یا LINING:

این مجموعه استاندارد كه برای جلوگیری از خوردگی داخلی (INTERNAL CORROSION) در لوله های حمل مایعات خورنده همانند استانداردهای رنگ و پش بر پایه تدثیر محیط های خورنده در تماس با بدنه فلزی تأسیسات تنظیم گردیده است. استاندارد مهدسی آستری یا (IPS – E – TP – 350) LINING روش های استاندارد شده انتخاب نوع آستری LINING برای محیط خورنده خاص با توجه به جنبه های اقتصادی و امكانات و توان اجرائی و سایر ملاحظاتی كه باید در این زمینه مورد توجه و عمل قرار گیرد را در اختیار كارشناس خوردگی قرار می دهد.

استاندارد ملاحظات خوردگی درگزینش مواد

(CORROSION CONSIDERATION IN MATERIAL SELECTION)

(IPS – E – TP – 740)

این استاندارد ضوابط گزینش مواد را در هنگام طراحی یك تأسیسات صنعتی مشص می نماید و طراحی یك تأسیسات با دنبال كردن دستورالعمل های این استاندارد می تواند مواد و مصالح اصلح را برای یك پروژه خاص انتخاب نماید.

با نبودن این استاندارد هیچ كنترلی بر طراحی سیستم ها به خصوص در مواردی كه طراح خارجی باشد نمی توان اعمال نمود و این از ویژگی های صنایع نفت ایران است كه این كار را استاندارد كرده و قادر به كنترل پروژه های طراحی شده از نظر گزینش مواد خواهد بود كه از این رهگذر منافع عظیمی نصیب صنعت خواهد شد.

استاندارد ملاحظات خوردگی در طراحی: 

(CORROSION CONSIDERATION IN DESIGNE IPS – E- TP – 760)

یكی از اعوامل ایجاد خوردگی در تأسیسات صنعتی عدم توجه كافی به مسئل خوردگی در طراحی این تأسیسات است.

این استاندارد به كارشناسان خوردگی این امكان را می دهد كه طراحی های انجام شده توسط مشاور یا سازمان طراحی كننده را به راحتی كنترل و ارزیابی نمایند.

نیروهای متشكل از مهندسین مجرب و كارآمد را تحت عنوان بازرسی فنی ساختمان داده تا این گروه ها بتوانند با پیش بینی های لازم و طرح ریزی و زمانبندی مناسب برنامه بازرسی و تعمیرات دستگاه ها را به انجام برسانند و از ضایعات و خرابی دستگاه ها و همچنین خطراتی مثل انفجار و آتش سوزی جلوگیری به عمل آورند.

امروزه تمامی تأسیسات مختلف و تجهیزات صنایع نفت به وسیله بازرسی فنی تحت نظارت و كنترل بوده و همواره به وسیله بازرسی های دوره ای رفع عیب شده و آماده برای كاردهی مجدد می گردند.