Войти
Черный порох - это отраслевое название абразивных, реактивных твердых частиц, присутствующих во всех линиях передачи газа и углеводородной жидкости. Черный порошок варьируется от светло-коричневого до черного, а минеральный состав варьируется в зависимости от области производства по всему миру.
Черный порох образуется на протяжении всего технологического процесса; из продуктивных пластов через стволы скважин в трубопроводы сбора, в резервуары для разделения флюидов и вдоль магистральных трубопроводов. После очистки черный порох продолжает поступать на газовые и нефтеперерабатывающие заводы, в резервуары для хранения и, наконец, до конечного пользователя. Черный порошок представляет собой смесь оксидов железа, сульфидов железа, различных загрязнений, таких как кремнезем и кальций, а также хлоридов, натрия и других частиц.
Черный порох является результатом химических и бактериальных реакций в углеводородных системах. Бактериально, сульфатредуцирующие бактерии и кислотообразующие бактерии зависят от реакции воды и железа с образованием сероводорода, вызывающего окисление и, в свою очередь, черного порошка. С химической точки зрения тремя основными катализаторами загрязнения черного пороха являются влажность, H2S, а также изменение температуры или давления. В трубопроводных системах передачи постоянная влага катализирует бактериальную и химическую коррозию стенок из углеродистой стали в трубопроводах и резервуарах для хранения. На нефтеперерабатывающих заводах, технологических установках и резервуарах для хранения H2S вызывает коррозию всех компонентов углеродистой стали, создавая больше черного порошка. Сильные перепады температуры и давления происходят по всему трубопроводу у городских ворот, на перерабатывающих и нефтеперерабатывающих заводах, в результате чего из углеводородного газа или жидкостей осаждаются оксиды железа, сульфиды железа и сера. Эти частицы имеют сродство к себе и на протяжении всего остального процесса трубопровода будут достигать измеримых уровней, мгновенно вызывая облака черного пороха в потоке.
При наличии влаги возникает коррозия, побочным продуктом которой являются очень абразивные частицы сульфида железа и оксида железа. Эти два компонента являются родственными в том смысле, что сульфид будет образовываться и находиться в трубе в отсутствие кислорода, но превращается в оксиды железа в присутствии кислорода. Кислород не обязательно должен быть свободным кислородом, но может образовываться в результате распада других соединений, содержащих атомы кислорода.
Большая часть состава черного порошка имеет железную или магнитную природу. Другими источниками черного пороха являются прокатная окалина в процессе производства труб в результате высокотемпературного окисления стали и мгновенной ржавчины, образующейся при гидроиспытаниях трубы.
Микробы, обнаруженные в трубах Известно, что геологические структуры вызывают сульфиды железа и коррозию труб. Наиболее распространенными микробами, которые можно найти в газопроводах, которые могут производить сульфиды железа, являются:
Жизнеспособность микробов к коррозии Внутренние поверхности трубопроводов зависят от тех же исходных материалов, что и сульфидная химическая коррозия, то есть воды и железа. Кроме того, микробы зависят от короткоцепочечных летучих жирных кислот (ЛЖК) как источника питательных веществ. Они почти всегда встречаются там, где вода присутствует в закрытых трубопроводах.
Поток газа или углеводородной жидкости по трубопроводу вызывает эрозию в результате контакта между трубами. стена и транспортируемая среда. Основными факторами, увеличивающими эрозию, являются скорость потока и уровни загрязнения, присутствующие в газе или углеводородной жидкости. Степень эрозии увеличивается по мере увеличения уровня загрязнения черного пороха по мере его прохождения по трубопроводу.
Поскольку большинство линий электропередачи, транспортных систем и резервуаров для хранения Изготовленные из мягкой углеродистой стали, все этапы трубопровода подвержены эрозии компонентов трубопровода в линии электропередачи из-за воздействия черного пороха. Сульфиды и оксиды железа значительно повреждают компоненты от источника трубопровода до конечной доставки продукта, поскольку до осаждения они находятся на субмикронном уровне и ниже, поэтому не обнаруживаются при прохождении через датчики и измерители. Черный порошок такого размера повреждает уплотнения насоса, расходомеры, клапаны и компоненты компрессора, поскольку он изнашивается и изнашивается на теплообменниках, лотках, отверстиях и клапанах. Эти скомпрометированные компоненты и приборы приводят к ограничению потока и нарушению границ давления.
Циклоны, сепараторы, конусные и корзиночные фильтры с мелкими ячейками используются для снижения уровня загрязнения черного пороха, но не эффективны до субмикронных уровней и подвержены забиванию и потере структурной целостности.
Для углеводородных конденсатов, легкой или тяжелой нефти и продуктов нефтепереработки используется очень небольшая фильтрация. Повреждение расходомеров, клапанов и насосов обходится очень дорого. Традиционная фильтрация, используемая в этих приложениях, представляет собой сетчатые сита в форматах конических фильтров и корзин, которые предназначены для предотвращения загрязнения более 100 микрон.
В настоящее время большинство мер, используемых для обращения с дымным порохом, являются реактивными, а не упреждающими, например очистка скребков и химические очистители, что приводит к значительным временным простоям и затратам.
Текущие превентивные меры заключаются в обработке трубопроводов высокосернистого газа ингибиторами коррозии, использовании труб с футеровкой и, по возможности, замене стальных труб на пластиковые.
Для газопроводов используется традиционная фильтрация, состоящая из картриджных фильтрующих элементов, изготовленных из бумаги, стекловолокна или полимерных материалов с различными номинальными фильтрующими возможностями, для снижения уровней черного пороха. Эти технологии неэффективны, потому что они быстро отключаются и требуют дорогостоящих замен, что приводит к снижению производства. Эти технологии представляют собой ограничение потока, которое вызывает нагрузку на насосные или компрессорные системы, требующие повышенной мощности для поддержания потока.
Новая технология BPS редкоземельных магнитов обеспечивает упреждающие методы управления для снижения уровней загрязнения, смягчая общее негативное воздействие черного пороха на эксплуатационную целостность трубопровода. Решением этой проблемы является использование технологии магнитной сепарации в стратегических точках трубопроводной системы, нефтеперерабатывающих заводов, химических заводов, городских ворот и перегрузочных сооружений.
За последние 15 лет произошли значительные улучшения в технологии редкоземельных магнитов. создали возможность использовать магнитные поля в качестве фильтра или разделительной среды, что является экологически чистым и удобным для пользователя, высокоэффективным и экономичным.
За счет использования сепараторов черного порошка в модульном формате для полнопоточных трубопроводов газа и углеводородной жидкости, удаляющих загрязнения черным порошком черных и цветных металлов. Это достигается двумя способами:
В трубопроводах природного газа и нефтепродуктов связующие материалы, такие как парафины, гликоли и асфальтены, вступают в брак с мелкими частицами железа и песка, задерживающимися на поверхности. магнитные поля при прохождении через сепараторы черного пороха.
Загрязнение черного порошка, оставшееся на магнитных сепараторах, легко удаляется и хранится в минеральных мешках. Если состав состоит в основном из сульфидов железа, существует возможность самовоспламенения (тление и пламя), необходимо принять меры предосторожности, чтобы пропитать черный порошок химическим веществом для его нейтрализации.
Удаление и контроль количества черного пороха в стратегических точках вдоль линий электропередачи снизит фактор эрозии и может выступать в качестве инструмента мониторинга жизненного цикла стенок трубы.
Основные места для использования сепараторов черного пороха для снижения уровня загрязнения - это погрузка и разгрузка продукта на портовых объектах, до заводов СПГ, нефтеперерабатывающих, газохимических, измерительных станций и электростанций. Более чистый продукт, поступающий на эти объекты, улучшит производство и снизит эксплуатационные расходы за счет снижения преждевременного износа компонентов технологического оборудования.
