连续地远程腐蚀监测促使码头经营符合环保要求


    1. 码头管道腐蚀问题介绍

       大多数炼油厂和油港位于水域(大海或河流)主要岸线旁边,为原油和进口原料以及出口成品提供方便和高效的运输路线。轮船和驳船需要一定水深确保安全装卸产品而不出现搁浅危险——因此大多数装置都利用码头,以确保船舶能够停泊在更深水域。码头通常几百米长,使用多泊位,能够同时处理不同产品。
 
 
        这样一来,多条油产品管线就从岸边向外布置(悬挂在码头甲板下面,便于车辆从顶部通过)。大多数情况下,使用不锈钢或合金钢建造这些码头管线的性价比不高——一般使用碳钢制造。

        但是,使用碳钢建造这些管线却打开了内部腐蚀风险,尤其是:

        • 高硫含量石油(如燃料油);

        • 含有潜在腐蚀性添加剂的燃料;

        • 水的出现和聚集会导致细菌聚集,从而导致细菌诱导式腐蚀或者MIC。这种问题极可能在码头管道中产生,因为这些管道经常发生间歇流量或缓慢流速,让水停留在低点位置。详见下图中“管道底部”腐蚀举例:
 

管道底部腐蚀(图片由Chevron能源公司提供)
 
        如果不探测,码头管道腐蚀引起的碳氢化合物泄漏将直接进入到水道中;当对泄漏进行密封处理时,会中断码头经营活动,这就需要有复杂的溢油响应程序来清洗水道。

        为了减少这类风险以及为了避免相关成本和监管调查,大多数码头业主会使用简单的人工方法,比如超声波壁厚检查方法等,从船舶上或通过脚手架对悬空的管道进行定期检查。大多数地方,这种定期检查活动由地方环保监管机构执行。乘船进入管道一般是不可能的——例如,恶劣天气下——而且会产生一些常规成本,在当今低利润率的市场环境下,经营者往往会希望避免产生这种成本。
 
    2. 解决方案采取持续壁厚监测
 
        永感™超声波壁厚监测系统的使用提供有效连续管道一致性检查。架空区域腐蚀率和壁损耗的探测不需要人为干预。由于码头管道内腐蚀机理性质上一般是一样的,或者限于特定已知区域,比如6点钟位置的低点微生物诱导式腐蚀,传感器能够沿着管道一致地部署,从而确保能够沿着管道持续取样,并对高风险区域进行监测。
  永感™传感器提供的数据通过无线方式输送到某一网关,网关可能安装在几公里(英里)外的位置或者局部安装在码头控制室内。网关实时向电脑或服务器输送数据,存放在数据库中:可从公司网络任何一点查询到这些数据。于是,这种技术能让坐在中心位置(比如公司总部或技术中心)的完整性专家可以监测码头多个位置。永感™数据分析软件DataManager提供发生的腐蚀和锈蚀率计算和标志变化内容,从而让终端用户能够关注例外问题/位置。另外,该软件也可用来预测何时需要更换管道,预测精确度高。

    3. 永感™技术的各种优势
 
        永感™最近发布了一款新型传感器,亦即ET210传感器,成为Permasense高度成功和广泛部署的、基于波导的WT传感器大家庭的一员。以发展成熟的EMAT(电磁超声)原理为基础,Permasense率先开发了低频变异技术,第一次将这类技术永久地部署在确定为碳氢化合物加工设备危险区域(Zone I Div 等、 ATEX、IECEx)。

        ET210传感器是一种无线传感器,使用电池工作,因此不需要安装电源线或通信线或者设置电缆槽。这种变异技术也采用WirelessHART通信协议,因此可能与其他WirelessHART装置(比如温度和压力传感器)组成无线网络,能够使用市场上可以购买的网关——对于那些已经使用这种越来越广泛使用的无线协议的工厂,这些传感器的无线连接是一件很简单的事情。

        另外,传感器安装是一件琐碎的事情——用传感器上自带磁铁将传感器固定到管子表面,然后使用束带捆绑牢固,避免脱落,如下面图片所示。另外,同传统超声波壁厚检查要求一样,测量位置外部腐蚀保护不需要拆除。

 
        这些创新能够实现几分钟内完成安装和试机程序,不需要多个安装专业专家(机械、仪表/电气、焊接等)亲自到现场参与安装。一天时间内,能够完成一个多条管线组成的码头25个或以上传感器组成的设施监测系统的安装和试机。如果在外面的极端环境条件下工作,或者在环境法规限制进入监测位置或人手有限的区域工作,这无疑又是一大优势。

        使用寿命5年以上的电池,永感™传感器设计既适用于极端温度下的工业环境,而且维护频率低——因此是安装在边远和难以进入位置(比如码头)的理想产品。

    4. 永感™装置的成本效益比
 
        如果每个监测位置的一般进入检查和人力成本为1,000美元,每两个月检查一次,那么对于一个设有25个监测位置的码头来说,每年检查成本为15万美元。

        漏油发生后产生的环境清洁成本可能上升至25万美元,根据溢油程度不同,可能进一半还会产生大额罚款、监管压力、名誉损失,因停止营业所造成的各种损失远远超出了清洁成本。

        因此,使用一般ET210系统,仅需六个月即可收回投资。

    5. 总结
 
        1)   码头管道可能遭受内部腐蚀,存在碳氢化合物泄漏隐患,泄漏的碳氢化合物可能会直接流入水道。泄漏成本包括修补泄漏时停止码头经营产生的损失、溢油响应和清洁成本以及环境监管部门加大监管力度所产生的成本和潜在声誉毁损。

        2)   大多数码头业主使用简单方法,比如手动超声波检查,对船舶或悬挂脚手架进行常规检查。

        3)   许多管辖地,环保法规要求加强检查和报告制度,以确保将泄漏概率降到最低。

        4)   永感™超声波壁厚监测系统提供一种持续测量和报告腐蚀率的手段,不需要进入监测位置。

        5)   最新永感™ ET210传感器安装简便,安装成本低——对于一个全部安装这类传感器的码头来说,可在不到一天时间内事先完成数据传输。

        6)   码头(以及其他工厂管道或加工装置)上多个传感器收集的数据可集中起来,由一个成员不多的完整性专家小组负责全部生产设施的监测,提高这些熟练但分散各处工作人员的工作效率。

        7)   永感™数据管理程序的数据可视化和分析软件提供单个位置和单个区域的腐蚀事件,灵敏度非常高,因此能定时实施维护,精确地规划工作范围,且不会产生碳氢化合物泄漏风险。

        8)   在码头管道监测中使用永感™系统预计仅需要几个月即可收回投资。


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