Rørledningstransport - Pipeline transport

HDPE -rørledninger på et minested i Australien.

Rørledningstransport er transport over en lang afstand af en væske eller gas gennem et rørsystem- en rørledning-typisk til et markedsområde for forbrug. De seneste data fra 2014 giver i alt lidt mindre end 2.175.000 miles (3.500.000 km) rørledning i 120 lande i verden. USA havde 65%, Rusland havde 8%, og Canada havde 3%, således var 75%af alle rørledninger i disse tre lande.

Pipeline and Gas Journal 's verdensomspændende undersøgelsestal indikerer, at 118.623 miles (190.905 km) rørledninger er planlagt og under opførelse. Heraf repræsenterer 143.193 km 88.97 projekter i planlægnings- og designfasen; 47.712 km afspejler rørledninger i forskellige byggetrin. Væsker og gasser transporteres i rørledninger, og ethvert kemisk stabilt stof kan sendes gennem en rørledning. Der findes rørledninger til transport af rå og raffineret petroleum, brændstoffer - såsom olie, naturgas og biobrændstoffer - og andre væsker, herunder spildevand , gylle , vand , øl , varmt vand eller damp i kortere afstande. Rørledninger er nyttige til transport af vand til drikke eller kunstvanding over lange afstande, når det skal bevæge sig over bakker , eller hvor kanaler eller kanaler er dårlige valg på grund af fordampning , forurening eller miljøpåvirkning.

Olierørledninger er fremstillet af stål- eller plastrør, der normalt er begravet. Olien flyttes gennem rørledningerne af pumpestationer langs rørledningen. Naturgas (og lignende gasformige brændstoffer) sættes under tryk til væsker kendt som naturgasvæsker (NGL'er). Naturgasrørledninger er konstrueret af kulstofstål . Hydrogenrørledningstransport er transport af brint gennem et rør. Rørledninger er en af ​​de sikreste måder at transportere materialer på i forhold til vej eller jernbane, og derfor i krig er rørledninger ofte målet for militære angreb.

Olie og naturgas

En " Gris " affyringsramme/modtager på naturgasledningen i Schweiz

Det er usikkert, hvornår den første råolie rørledning blev bygget. Kreditten for udviklingen af ​​rørtransport er omtvistet med konkurrerende krav til Vladimir Shukhov og Branobel- selskabet i slutningen af ​​det 19. århundrede og Oil Transport Association, der først konstruerede en 2-tommer (51 mm) smedejernsrørledning over en 6- mile (9,7 km) spor fra et oliefelt i Pennsylvania til en jernbanestation i Oil Creek i 1860'erne. Rørledninger er generelt den mest økonomiske måde at transportere store mængder olie, raffinerede olieprodukter eller naturgas over land. For eksempel kostede rørledningstransport af råolie i 2014 omkring $ 5 pr. Tønde, mens jernbanetransport kostede omkring $ 10 til $ 15 pr. Tønde. Trucking har endnu højere omkostninger på grund af den nødvendige ekstra arbejdskraft; beskæftigelse på færdige rørledninger repræsenterer kun "1% af lastbilindustriens.".

I USA sendes 70% af råolie og råolieprodukter med rørledning. (23% er med skib, 4% med lastbil og 3% med jernbane) I Canada sendes 97% med rørledning til naturgas og olieprodukter.

Naturgas (og lignende gasformige brændstoffer) sættes let under tryk til væsker kendt som naturgasvæsker (NGL'er). Små NGL -behandlingsfaciliteter kan placeres i oliefelter, så butan- og propanvæsken under let tryk på 860 kPa (125 pund pr. Tomme) kan sendes med jernbane, lastbil eller rørledning. Propan kan bruges som brændstof i oliefelter til opvarmning af forskellige faciliteter, der bruges af olieboremaskiner eller udstyr og lastbiler, der bruges i olieplasteret. EG: Propan vil omdanne fra en gas til en væske under let tryk, 100 psi, give eller tage afhængigt af temperaturen og pumpes ind i biler og lastbiler ved mindre end 125 psi (860 kPa) på detailstationer. Rørledninger og jernbanevogne bruger omkring det dobbelte af trykket til at pumpe ved 1.700 kPa (250 psi).

En forhøjet sektion af Alaska -rørledningen .

Afstanden til at sende propan til markeder er meget kortere, da tusindvis af naturgasbehandlingsanlæg er placeret i eller i nærheden af ​​oliefelter. Mange Bakken Basin olieselskaber i North Dakota, Montana, Manitoba og Saskatchewan gasfelter adskiller NGL'erne i feltet, så boremaskinerne kan sælge propan direkte til små grossister, hvilket eliminerer den store raffinaderikontrol af produkter og priser på propan eller butan.

Den seneste store rørledning, der begynder at operere i Nordamerika, er en TransCanada naturgasledning, der går nordover over Niagara -regionen broer med Marcellus -skifergas fra Pennsylvania og andre bundet i metan eller naturgaskilder, ind i den canadiske provins Ontario fra og med efterår 2012 og leverede 16 procent af al den naturgas, der blev brugt i Ontario.

Store russiske gasledninger til Europa i 2009

Denne nye naturgas fra USA fortrænger den naturgas, der tidligere blev afsendt til Ontario fra det vestlige Canada i Alberta og Manitoba, og dermed faldt de statslige regulerede forsendelsesomkostninger på grund af den betydeligt kortere afstand fra gaskilde til forbruger. For at undgå forsinkelser og amerikansk regerings regulering har mange små, mellemstore og store olieproducenter i North Dakota besluttet at køre en olierørledning nordpå til Canada for at mødes med en canadisk olierørledning, der sender olie fra vest til øst. Dette gør det muligt for Bakken Basin og Three Forks olieproducenter at få højere forhandlede priser for deres olie, fordi de ikke vil være begrænset til kun ét engrosmarked i USA. Afstanden fra den største olieplaster i North Dakota, i Williston, North Dakota , er kun cirka 85 miles eller 137 kilometer til grænsen mellem Canada og USA og Manitoba . Investeringsforeninger og joint ventures er store investorer i nye olie- og gasledninger. I efteråret 2012 begyndte USA at eksportere propan til Europa, kendt som LPG, da engrospriser der er meget højere end i Nordamerika. Derudover konstrueres der i øjeblikket en rørledning fra North Dakota til Illinois, almindeligvis kendt som Dakota Access Pipeline .

Efterhånden som der bygges flere nordamerikanske rørledninger, sker der endnu mere eksport af LNG, propan, butan og andre naturgasprodukter på alle tre amerikanske kyster. For at give indsigt er North Dakota Bakken -regionens olieproduktion vokset med 600% fra 2007 til 2015. North Dakota -olieselskaber sender enorme mængder olie med tankvognbane, da de kan lede olien til det marked, der giver den bedste pris, og jernbanevogne kan bruges til at undgå en overbelastet olierørledning for at få olien til en anden rørledning for at få olien til at markedsføre hurtigere eller til et andet mindre travlt olieraffinaderi. Rørledninger giver imidlertid et billigere transportmiddel i volumen.

Enbridge i Canada ansøger om at vende en olierørledning, der går fra øst til vest (linje 9) og udvider den og bruger den til at sende vestlig canadisk bitumenolie mod øst. Fra en aktuelt vurderet 250.000 tønder ækvivalent om dagen rørledning, vil den blive udvidet til mellem en million til 1,3 millioner tønder om dagen. Det vil bringe vestlig olie til raffinaderier i Ontario, Michigan, Ohio, Pennsylvania, Quebec og New York i begyndelsen af ​​2014. New Brunswick vil også forfine noget af denne vestlige canadiske råolie og eksportere noget rå og raffineret olie til Europa fra sin dybe vandolie ULCC læsseport.

Selvom rørledninger kan bygges under havet, er denne proces økonomisk og teknisk krævende, så størstedelen af ​​olien til søs transporteres med tankskibe . Tilsvarende er det ofte mere økonomisk muligt at transportere naturgas i form af LNG, men break-even-punktet mellem LNG og rørledninger vil afhænge af mængden af ​​naturgas og den afstand, den tilbagelægger.

Markedsvækst

Gasrør i det tørre område i Antofagasta, Chile.

Markedsstørrelsen for olie- og gasledningskonstruktion oplevede en enorm vækst forud for den økonomiske nedtur i 2008. Efter vaklende i 2009 steg efterspørgslen efter udvidelse og opdatering af rørledninger året efter, efterhånden som energiproduktionen voksede. I 2012 var næsten 32.000 miles nordamerikansk rørledning under planlægning eller under opførelse. Når rørledninger er begrænset, kan yderligere transportmuligheder for rørledningsprodukter omfatte brug af trækreducerende midler eller ved at transportere produkt via lastbil eller jernbane.

Konstruktion og drift

Olierørledninger er fremstillet af stål- eller plastrør med indvendig diameter typisk fra 4 til 48 tommer (100 til 1.220 mm). De fleste rørledninger er typisk begravet i en dybde på ca. 3 til 6 fod (0,91 til 1,83 m). For at beskytte rør mod slag , slid og korrosion anvendes en række forskellige metoder. Disse kan omfatte efterslæbning af træ (trælameller), betonbelægning , klippeskærm, polyethylen med høj densitet , importeret sandpolstring og polstringsmaskiner.

Råolie indeholder varierende mængder paraffinvoks, og i koldere klimaer kan der opstå voksdannelse inden for en rørledning. Ofte inspiceres og rengøres disse rørledninger ved hjælp af pigging , praksis med at bruge enheder kendt som "grise" til at udføre forskellige vedligeholdelsesoperationer på en rørledning. Enhederne er også kendt som "skrabere" eller "Go-djævle". "Smarte grise" (også kendt som "intelligente" eller "intelligens" grise) bruges til at detektere anomalier i røret såsom buler, metaltab forårsaget af korrosion, revner eller andre mekaniske skader. Disse enheder lanceres fra grisstarterstationer og kører gennem rørledningen for at blive modtaget på enhver anden station nedstrøms, enten ved at rense voksaflejringer og materiale, der kan have akkumuleret inde i linjen, eller inspicere og registrere linjens tilstand.

For naturgas er rørledninger konstrueret af kulstofstål og varierer i størrelse fra 2 til 60 tommer (51 til 1.524 mm) i diameter, afhængigt af rørledningstypen. Gassen sættes under tryk af kompressorstationer og er lugtfri, medmindre den blandes med en mercaptan -lugtstof, hvor det kræves af en regulerende myndighed.

Ammoniak

Verdens længste ammoniakrørledning fra Rusland til Ukraine

En vigtig ammoniakrørledning er den ukrainske Transammiak -linje, der forbinder TogliattiAzot -anlægget i Rusland med den eksporterende Sortehavs -havn i Odessa .

Alkohol brændstoffer

Rørledninger er blevet brugt til transport af ethanol i Brasilien, og der er flere ethanol -rørledningsprojekter i Brasilien og USA. De største problemer i forbindelse med transport af ethanol ved rørledning er dets ætsende karakter og tendens til at absorbere vand og urenheder i rørledninger, som ikke er problemer med olie og naturgas. Utilstrækkelige mængder og omkostningseffektivitet er andre overvejelser, der begrænser konstruktion af ethanolrørledninger. I USA transporteres minimale mængder ethanol med rørledning. De fleste ethanol sendes med jernbane, de vigtigste alternativer er lastbil og pram. Levering af ethanol via rørledning er den mest ønskelige mulighed, men ethanols affinitet til vand og opløsningsmiddelegenskaber kræver brug af en dedikeret rørledning eller betydelig oprydning af eksisterende rørledninger.

Kul og malm

Gylle rørledninger bruges undertiden til at transportere kul eller malm fra miner. Materialet, der skal transporteres, blandes tæt med vand, før det føres til rørledningen; i den fjerneste ende skal materialet tørres. Et eksempel er en 525 kilometer lang gyllerørledning, der er planlagt til at transportere jernmalm fra Minas-Rio- minen (producerer 26,5 millioner tons om året) til havnen i Açu i Brasilien. Et eksisterende eksempel er den 85 kilometer lange Savage River Slurry-rørledning i Tasmanien , Australien, muligvis verdens første, da den blev bygget i 1967. Den omfatter et brospænd på 366 meter (161 meter) ved 167 meter (548 fod) ) over Savage -floden.

Brint

Hydrogenrørledningstransport er transport af brint gennem et rør som en del af brintinfrastrukturen . Hydrogenrørledningstransport bruges til at forbinde punktet for brintproduktion eller levering af brint med efterspørgslen, med transportomkostninger svarende til CNG , teknologien er bevist. Det meste brint produceres på efterspørgselsstedet med hver 160 km fra et industrielt produktionsanlæg. 1938 Rhin-Ruhr 240 kilometer (150 mi) brintledning er stadig i drift. Fra 2004 er der 1.400 km lavtryksbrintledninger i USA og 1.500 km i Europa.

Vand

For to årtusinder siden brugte de gamle romere store akvædukter til at transportere vand fra højere højder ved at bygge akvædukterne i graduerede segmenter, der tillod tyngdekraften at skubbe vandet med, indtil det nåede sin destination. Hundreder af disse blev bygget i hele Europa og andre steder, og sammen med melværker blev det betragtet som Romerrigets livline. De gamle kinesere gjorde også brug af kanaler og rørsystemer til offentlige arbejder. Den berømte Han-dynastiet domstol eunuk Zhang Rang (d. 189 e.Kr.), når bestilt Bi Lan ingeniør til at konstruere en række kvadrat-palle kæde pumper uden for hovedstaden Luoyang . Disse kæde pumper repareret de kejserlige paladser og bolig i hovedstaden som vandet løftet af kæden pumper blev bragt i ved et stentøj pipe system.

Rørledninger er nyttige til transport af vand til drikke eller kunstvanding over lange afstande, når det skal bevæge sig over bakker , eller hvor kanaler eller kanaler er dårlige valg på grund af fordampning , forurening eller miljøpåvirkning.

530 km (330 mi) Goldfields Water Supply Scheme i Western Australia ved hjælp af 750 mm (30 inch) rør og færdiggjort i 1903 var den største vandforsyningsordning i sin tid.

Eksempler på betydelige vandrørledninger i det sydlige Australien er rørledningen Morgan-Whyalla (færdiggjort 1944) og Mannum-Adelaide (færdiggjort 1955), begge en del af den større Snowy Mountains-ordning .

Der er to Los Angeles, Californien akvædukter, Owens Valley akvædukten (afsluttet 1913) og den anden Los Angeles akvædukt (færdig 1970), som også omfatter omfattende brug af rørledninger.

Den store menneskeskabte flod i Libyen leverer 3.680.000 kubikmeter vand hver dag til Tripoli, Benghazi, Sirte og flere andre byer i Libyen. Rørledningen er over 2.800 kilometer lang og er forbundet med brønde, der tapper en akvifer over 500 meter (1.600 fod) under jorden.

Andre systemer

Fjernvarme

Fjernvarmerørledning i Østrig med en længde på 31 km

Fjernvarme- eller teleopvarmningssystemer består af et netværk af isolerede føde- og returledninger, der transporterer opvarmet vand, varmt vand under tryk eller undertiden damp til kunden. Mens damp er varmest og kan bruges i industrielle processer på grund af dens højere temperatur, er den mindre effektiv at producere og transportere på grund af større varmetab. Varmeoverførselsolier bruges generelt ikke af økonomiske og økologiske årsager. Det typiske årlige tab af termisk energi gennem distribution er omkring 10%, set i Norges fjernvarmenet.

Fjernvarmerørledninger installeres normalt under jorden, med nogle undtagelser. Inden for systemet kan der installeres varmelagring for at udligne spidsbelastningskrav. Varme overføres ind i centralvarme af boligerne gennem varmevekslerevarme understationer , uden blanding af fluiderne i begge systemer.

Øl

Thor Pipeline i Randers, Danmark
Thor Pipeline i Randers , Danmark

Barer i Veltins-Arena , en større fodboldbane i Gelsenkirchen , Tyskland, er forbundet med en 5 kilometer lang ølledning. I Randers by i Danmark blev den såkaldte Thor Beer-rørledning betjent. Oprindeligt løb kobberrør direkte fra bryggeriet, men da bryggeriet flyttede ud af byen i 1990'erne, erstattede Thor Beer det med en kæmpe tank.

En tre kilometer lang ølrørledning blev afsluttet i Brugge , Belgien i september 2016 for at reducere lastbilstrafikken på byens gader.

Saltvand

Landsbyen Hallstatt i Østrig, der er kendt for sin lange saltminedrift , hævder at indeholde "den ældste industrielle rørledning i verden", der dateres tilbage til 1595. Den blev bygget af 13.000 udhulede træstammer til transport af saltlage 40 kilometer fra Hallstatt til Ebensee .

Mælk

Mellem 1978 og 1994 løb en 15 km mælkerørledning mellem den hollandske ø Ameland og Holwerd på fastlandet, heraf 8 km under Vadehavet . Hver dag blev 30.000 liter mælk produceret på øen transporteret til forarbejdning på fastlandet. I 1994 blev mælketransporten opgivet.

Marine rørledninger

Nogle steder skal en rørledning muligvis krydse vandområder såsom små hav, sund og floder. I mange tilfælde ligger de helt på havbunden. Disse rørledninger omtales som "marine" rørledninger (også "ubåde" eller "offshore" rørledninger). De bruges primært til at transportere olie eller gas, men transport af vand er også vigtig. I offshore -projekter skelnes der mellem en "flowline" og en pipeline. Førstnævnte er en intrafield -rørledning, i den forstand at den bruges til at forbinde undersøiske brøndhoveder , manifolder og platformen inden for et bestemt udviklingsfelt. Sidstnævnte, undertiden omtalt som en "eksportrørledning", bruges til at bringe ressourcen til land. Konstruktion og vedligeholdelse af marine rørledninger indebærer logistiske udfordringer, der er forskellige fra dem på landet, hovedsageligt på grund af bølge- og strømdynamik sammen med andre geohazards .

Funktioner

Generelt kan rørledninger klassificeres i tre kategorier afhængigt af formålet:

Indsamling af rørledninger
Gruppe af mindre sammenkoblede rørledninger, der danner komplekse netværk med det formål at bringe råolie eller naturgas fra flere nærliggende brønde til et rensningsanlæg eller forarbejdningsanlæg. I denne gruppe er rørledninger normalt korte- et par hundrede meter- og med små diametre. Rørledninger til søs til opsamling af produkter fra platforme til dybt vand betragtes også som opsamlingssystemer.
Transportrørledninger
Hovedsageligt lange rør med store diametre, bevægelige produkter (olie, gas, raffinerede produkter) mellem byer, lande og endda kontinenter. Disse transportnet omfatter flere kompressorstationer i gasledninger eller pumpestationer til rå- og flerproduktrørledninger.
Distributionsledninger
Består af flere sammenkoblede rørledninger med små diametre, der bruges til at tage produkterne til den endelige forbruger. Feederlinjer til at distribuere gas til hjem og virksomheder nedstrøms. Rørledninger ved terminaler til distribution af produkter til tanke og lagerfaciliteter er inkluderet i denne gruppe.

Udvikling og planlægning

Når en rørledning bygges, dækker byggeprojektet ikke kun anlægsarbejdet med at lægge rørledningen og bygge pumpe-/kompressorstationerne, det skal også dække alt det arbejde, der er relateret til installationen af ​​markenhederne, der understøtter fjernbetjening.

Rørledningen dirigeres langs det, der er kendt som en "vejaret". Rørledninger er generelt udviklet og bygget ved hjælp af følgende faser:

  1. Åben sæson for at bestemme markedsinteressen: Potentielle kunder får chancen for at tilmelde sig en del af den nye pipelines kapacitetsrettigheder.
  2. Valg af rute (vej til højre)
  3. Rørledningsdesign: Rørledningsprojektet kan antage en række former, herunder konstruktion af en ny rørledning, konvertering af eksisterende rørledning fra en brændstoftype til en anden eller forbedringer af faciliteter på en nuværende rørledningsrute.
  4. Indhentning af godkendelse: Når designet er færdiggjort, og de første rørledningskunder har købt deres andel af kapacitet, skal projektet godkendes af de relevante tilsynsmyndigheder.
  5. Undersøgelse af ruten
  6. Rydning af ruten
  7. Grøftning - Hovedrute og kryds (veje, skinner, andre rør osv.)
  8. Installation af røret
  9. Installation af ventiler, kryds osv.
  10. Dækker røret og skyttegraven
  11. Test: Når konstruktionen er afsluttet, udsættes den nye rørledning for test for at sikre dens strukturelle integritet. Disse kan omfatte hydrostatisk testning og line -pakning.

Rusland har "Pipeline Troops" som en del af Rear Services , som er uddannet til at bygge og reparere rørledninger. Rusland er det eneste land, der har rørledningstropper.

Operation

Feltenheder er instrumentering, dataindsamlingsenheder og kommunikationssystemer. Feltet instrumentering omfatter flow, tryk, og temperaturmålere / sendere og andre enheder til måling af de relevante data, der kræves. Disse instrumenter installeres langs rørledningen på nogle bestemte steder, f.eks. Injektions- eller leveringsstationer, pumpestationer (flydende rørledninger) eller kompressorstationer (gasrørledninger) og blokventilstationer.

Informationerne målt af disse feltinstrumenter indsamles derefter i lokale fjerntliggende terminalenheder (RTU), der overfører feltdataene til et centralt sted i realtid ved hjælp af kommunikationssystemer, såsom satellitkanaler, mikrobølgeforbindelser eller mobiltelefonforbindelser.

Rørledninger styres og drives eksternt fra det, der normalt er kendt som "Hovedkontrolrum". I dette center er alle data vedrørende feltmåling konsolideret i en central database. Dataene modtages fra flere RTU'er langs rørledningen. Det er almindeligt at finde RTU'er installeret på hver station langs rørledningen.

SCADA -systemet til rørledninger.

Det SCADA -systemet ved Main Control Room modtager alle de feltdata og præsenterer dem til rørledningen operatør gennem et sæt af skærme eller Human Machine Interface , der viser de driftsmæssige forhold i rørledningen. Operatøren kan overvåge de hydrauliske forhold på linjen samt sende operationelle kommandoer (åbne/lukke ventiler, tænde/slukke kompressorer eller pumper, ændre setpunkter osv.) Gennem SCADA -systemet til feltet.

For at optimere og sikre driften af ​​disse aktiver bruger nogle pipelinevirksomheder det, der kaldes "Advanced Pipeline Applications", som er softwareværktøjer installeret oven på SCADA -systemet, der giver udvidet funktionalitet til at udføre lækagedetektering, lækageplacering, batchsporing (flydende linjer), grisesporing, sammensætningssporing, forudsigende modellering, fremadgående modellering og operatørtræning.

Teknologi

Komponenter

Trans Alaska -rørledningen krydser under Delta -floden og over ryggen af Alaska Range

Rørledningsnetværk består af flere stykker udstyr, der fungerer sammen for at flytte produkter fra sted til sted. Hovedelementerne i et rørledningssystem er:

Indledende injektionsstation
Også kendt som "forsyning" eller "indløb" station er begyndelsen på systemet, hvor produktet injiceres i ledningen. Lagerfaciliteter, pumper eller kompressorer er normalt placeret på disse steder.
Kompressor/pumpestationer
Pumper til flydende rørledninger og kompressorer til gasrørledninger er placeret langs linjen for at flytte produktet gennem rørledningen. Placeringen af ​​disse stationer er defineret af terrænets topografi, typen af ​​produkt, der transporteres, eller driftsbetingelserne for netværket.
Delvis leveringsstation
Disse faciliteter, der også er kendt som "mellemstationer", giver rørledningsoperatøren mulighed for at levere en del af produktet, der transporteres.
Bloker ventilstation
Disse er den første beskyttelseslinje for rørledninger. Med disse ventiler kan operatøren isolere ethvert segment af ledningen til vedligeholdelsesarbejde eller isolere et brud eller lækage. Blokventilstationer er normalt placeret hver 20 til 30 miles (48 km), afhængigt af typen af ​​rørledning. Selvom det ikke er en designregel, er det en meget sædvanlig praksis i flydende rørledninger. Placeringen af ​​disse stationer afhænger udelukkende af arten af ​​det produkt, der transporteres, rørledningens bane og/eller ledningens driftsbetingelser.
Regulator station
Dette er en særlig type ventilstation, hvor operatøren kan frigive noget af trykket fra ledningen. Regulatorer er normalt placeret på den nedadgående side af en top.
Endelig leveringsstation
Kendt også som "outlet" -stationer eller -terminaler, det er her produktet distribueres til forbrugeren. Det kan være en tankterminal til flydende rørledninger eller en forbindelse til et distributionsnet for gasrørledninger.

Lækagedetekteringssystemer

Da olie- og gasrørledninger er et vigtigt aktiv for den økonomiske udvikling i næsten ethvert land, har det været påkrævet enten af ​​offentlige regler eller interne politikker at sikre aktivernes sikkerhed og befolkningen og miljøet, hvor disse rørledninger løber.

Rørledningsvirksomheder står over for regeringens regulering, miljømæssige begrænsninger og sociale situationer. Regeringens bestemmelser kan definere minimumspersonale til drift af driften, krav til operatøruddannelse, rørledningsfaciliteter, teknologi og applikationer, der kræves for at sikre driftssikkerhed. For eksempel er det i staten Washington obligatorisk for rørledningsoperatører at kunne detektere og lokalisere lækager på 8 procent af det maksimale flow inden for femten minutter eller mindre. Sociale faktorer påvirker også driften af ​​rørledninger. Produkttyveri er undertiden også et problem for rørledningsselskaber. I dette tilfælde skal detektionsniveauerne være under to procent af det maksimale flow, med en høj forventning til placeringsnøjagtighed.

Forskellige teknologier og strategier er blevet implementeret til overvågning af rørledninger, fra fysisk at gå langs linjerne til satellitovervågning. Den mest almindelige teknologi til at beskytte rørledninger mod lejlighedsvise lækager er Computational Pipeline Monitoring eller CPM. CPM tager oplysninger fra feltet vedrørende tryk, strømninger og temperaturer for at estimere den hydrauliske adfærd for produktet, der transporteres. Når estimeringen er afsluttet, sammenlignes resultaterne med andre feltreferencer for at detektere tilstedeværelsen af ​​en anomali eller uventet situation, som kan være relateret til en lækage.

Den American Petroleum Institute har udgivet flere artikler relateret til udførelsen af CPM i væsker rørledninger. API -publikationerne er:

  • RAM 1130 - Computational pipeline monitoring for liquid pipelines
  • API 1149 - Usikkerheder ved rørledningsvariabler og deres indvirkning på lækagesøgbarhed

Når en rørledning indeholdende passerer under en vej eller jernbane, er den normalt lukket i et beskyttende hus. Dette kabinet ventileres til atmosfæren for at forhindre ophobning af brandfarlige gasser eller ætsende stoffer og for at tillade, at luften inde i huset tages for at detektere lækager. Den husets udluftning , et rør stikker ud fra jorden, ofte fordobler som en advarsel markør kaldes en kappe udluftning markør .

Implementering

Rørledninger lægges generelt under jorden, fordi temperaturen er mindre variabel. Fordi rørledninger normalt er metal, hjælper dette med at reducere ekspansion og krympning, der kan opstå ved vejrskift. I nogle tilfælde er det imidlertid nødvendigt at krydse en dal eller en flod på en rørledningsbro . Rørledninger til centraliserede varmesystemer lægges ofte på jorden eller over hovedet. Rørledninger til olie, der løber gennem permafrostområder som Trans-Alaska-rørledning, køres ofte overhead for at undgå at smelte den frosne jord af varm petroleum, hvilket ville resultere i at rørledningen synker i jorden.

Vedligeholdelse

Vedligeholdelse af rørledninger omfatter kontrol af katodiske beskyttelsesniveauer for det korrekte område, overvågning for konstruktion, erosion eller utætheder til fods, landkøretøj, båd eller luft og kørsel af rengøringsgrise, når der er noget transporteret i rørledningen, der er ætsende.

Amerikanske regler for vedligeholdelse af rørledninger er dækket af afsnit i Code of Federal Regulations (CFR), 49 CFR 192 for naturgasrørledninger og 49 CFR 195 for olieholdige rørledninger.

Regulering

En underjordisk petroleumsledning, der løber gennem en park

I USA reguleres onshore og offshore rørledninger, der bruges til at transportere olie og gas, af Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA). Visse offshore rørledninger, der bruges til at producere olie og gas, reguleres af Minerals Management Service (MMS). I Canada reguleres rørledninger enten af ​​provinsregulatorerne eller, hvis de krydser provinsgrænser eller grænsen mellem Canada og USA, af National Energy Board (NEB). Regeringsforskrifter i Canada og USA kræver, at nedgravede brændstofrørledninger skal beskyttes mod korrosion . Ofte er den mest økonomiske metode til begrænsning af korrosion er ved anvendelse af rørledning belægning sammenholdt med katodisk beskyttelse og teknologi til at overvåge rørledningen. Over jorden er katodisk beskyttelse ikke en mulighed. Belægningen er den eneste ydre beskyttelse.

Rørledninger og geopolitik

Rørledninger til store energiressourcer (råolie og naturgas) er ikke kun et element af handel. De forbinder også spørgsmål om geopolitik og international sikkerhed , og konstruktion, placering og kontrol af olie- og gasledninger spiller ofte en fremtrædende rolle i statens interesser og handlinger. Et bemærkelsesværdigt eksempel på rørledningspolitik opstod i begyndelsen af ​​året 2009, hvor en strid mellem Rusland og Ukraine angiveligt om prisfastsættelse førte til en stor politisk krise. Det russiske statsejede gasfirma Gazprom afbrød naturgasforsyninger til Ukraine, efter at samtaler mellem det og den ukrainske regering faldt igennem. Ud over at afbryde forsyningerne til Ukraine blev russisk gas, der strømmer gennem Ukraine - som omfattede næsten alle forsyninger til Sydøsteuropa og nogle forsyninger til Central- og Vesteuropa - afbrudt, hvilket skabte en større krise i flere lande, der var stærkt afhængige af russisk gas som brændstof . Rusland blev anklaget for at bruge tvisten som en løftestang i sit forsøg på at forhindre andre magter, og især Den Europæiske Union , i at blande sig i dets " nær udlandet ".

Olie- og gasledninger spiller også en fremtrædende rolle i politikken i Centralasien og Kaukasus .

Fareidentifikation

Fordi opløsningsmiddelfraktionen af dilbit typisk omfatter flygtige aromater som naptha og benzen , kan en rimelig hurtig fordampning af bæreren forventes at følge et spild over jorden-tilsyneladende muliggøre rettidig intervention ved kun at efterlade en viskøs rest, der er langsom til at migrere. Effektive protokoller for at minimere eksponering for petrokemiske dampe er veletablerede, og olie, der spildes fra rørledningen, vil sandsynligvis ikke nå akviferen, medmindre ufuldstændig afhjælpning blev fulgt af indførelsen af ​​en anden bærer (f.eks. En række voldsomme regnskyl).

Indførelsen af benzen og andre flygtige organiske forbindelser (samlet BTEX ) til det underjordiske miljø forbyder truslen fra en rørledningslækage. Især hvis det efterfølges af regn, ville et brud på en rørledning resultere i BTEX -opløsning og ækvilibrering af benzen i vand efterfulgt af perkolering af blandingen i vandføreren. Benzen kan forårsage mange sundhedsproblemer og er kræftfremkaldende med EPA Maximum Contaminant Level (MCL) indstillet til 5 μg/L til drikkevand . Selv om det ikke er godt undersøgt, er enkeltbenzeneksponeringshændelser blevet forbundet med akut carcinogenese. Derudover har eksponering af husdyr, hovedsageligt kvæg, for benzen vist sig at forårsage mange sundhedsproblemer, såsom neurotoksicitet , fosterskader og dødelig forgiftning.

Hele overfladen af ​​en overjordisk rørledning kan undersøges direkte for materiel overtrædelse. Pulveret olie er utvetydigt, let opdaget og angiver placeringen af ​​nødvendige reparationer. Fordi effektiviteten ved fjerninspektion er begrænset af omkostningerne ved overvågningsudstyr, huller mellem sensorer og data, der kræver fortolkning, kan små lækager i nedgravet rør undertiden gå uopdaget

Pipeline -udviklere prioriterer ikke altid effektiv overvågning mod lækager. Nedgravede rør giver færre klager. De er isoleret mod ekstremer i omgivelsestemperatur , de er afskærmet mod ultraviolette stråler , og de er mindre udsat for fotodegradering . Nedgravede rør er isoleret fra luftaffald, elektriske storme , tornadoer , orkaner , hagl og sur regn . De er beskyttet mod redende fugle, sprudlende pattedyr og vildfarne buckshot. Nedgravet rør er mindre sårbart over for ulykkesskader (f.eks. Bilkollisioner ) og mindre tilgængeligt for vandaler , sabotører og terrorister .

Eksponering

Tidligere arbejde har vist, at et 'værst tænkeligt eksponeringsscenarie' kan begrænses til et specifikt sæt betingelser. Baseret på de avancerede detektionsmetoder og rørledningssluknings- SOP udviklet af TransCanada er risikoen for en væsentlig eller stor frigivelse over en kort periode forurenende grundvand med benzen usandsynlig. Detekterings-, luknings- og afhjælpningsprocedurer ville begrænse opløsning og transport af benzen. Eksponeringen af ​​benzen ville derfor være begrænset til lækager, der ligger under detektionsgrænsen, og som går ubemærket hen over længere perioder. Lækagedetektering overvåges gennem et SCADA -system, der vurderer tryk og volumenstrøm hvert 5. sekund. En pinhole lækage, der frigiver små mængder, der ikke kan detekteres af SCADA -systemet (<1,5% flow), kan akkumuleres til et væsentligt spild. Påvisning af huller i hulhuller kommer fra en visuel eller lugtende inspektion, luftmåling eller uoverensstemmelser i massebalancen. Det antages, at der opdages huller i hulhuller inden for 14-dages inspektionsinterval, men snedække og placering (f.eks. Fjerntliggende, dybt) kan forsinke opdagelsen. Benzen udgør typisk 0,1 - 1,0% olie og vil have varierende grader af flygtighed og opløsning baseret på miljøfaktorer.

Selv med mængder af rørledningslækage inden for SCADA -detektionsgrænser, er rørledningsledere undertiden misfortolket af rørledningsoperatører som pumpefejl eller andre problemer. Den Enbridge Linje 6B råolie rørledning fiasko i Marshall, Michigan den 25. juli, 2010 var tænkt som operatørerne i Edmonton at være fra kolonne adskillelse af dilbit i den rørledning. Lækagen i vådområder langs Kalamazoo -floden blev først bekræftet 17 timer efter, at det skete af en lokal gasvirksomhedsmedarbejder i Michigan.

Spildfrekvens-volumen

Selvom Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration (PHMSA) har standard baseline hændelsesfrekvenser til at estimere antallet af spild, ændrede TransCanada disse forudsætninger baseret på forbedret rørledningsdesign, drift og sikkerhed. Om disse justeringer er berettigede kan diskuteres, da disse antagelser resulterede i et næsten 10-faldet fald i spildestimater. I betragtning af at rørledningen krydser 247 miles af Ogallala Aquifer, eller 14,5% af hele rørledningens længde, og 50-års levetid for hele rørledningen forventes at have mellem 11-91 spild, kan der forventes ca. 1,6-13,2 spild til forekomme over akviferen. Et skøn på 13,2 spild over akvifer, der hver varer 14 dage, resulterer i 184 dages potentiel eksponering i løbet af rørledningens 50 års levetid. I det eksponeringsscenarie i værste tilfælde med reduceret omfang er mængden af ​​et hul i huller ved 1,5% af maksimal strømningshastighed i 14 dage blevet anslået til 189.000 tønder eller 7,9 millioner liter olie. Ifølge PHMSAs hændelsesdatabase var kun 0,5% af alle spild i de sidste 10 år> 10.000 tønder.

Benzen skæbne og transport

Scenario for benzenudvaskning til grundvand

Benzen betragtes som et let aromatisk carbonhydrid med høj opløselighed og høj flygtighed. Det er uklart, hvordan temperatur og dybde ville påvirke flygtigheden af ​​benzen, så der er antaget, at benzen i olie (1 vægt% efter volumen) ikke ville fordampe, før der blev ækvilibreret med vand.

Ved hjælp af oktanol-vand-fordelingskoefficienten og en 100-årig nedbørshændelse for området forventes et værst tænkt estimat på 75 mg/L benzen at strømme mod akviferen. Den faktiske bevægelse af fjorden gennem grundvandssystemer er ikke godt beskrevet, selvom et skøn er, at op til 4,9 milliarder liter vand i Ogallala Aquifer kan blive forurenet med benzen ved koncentrationer over MCL. Den endelige miljøpåvirkningserklæring fra Udenrigsministeriet indeholder ikke en kvantitativ analyse, fordi den antog, at det meste benzen vil fordampe.

Tidligere problemer med afhjælpning af dilbit -spild

En af de største bekymringer ved dilbit er vanskeligheden ved at rydde op. Enbridge's Line 6B, en 30-tommer råolierørledning, sprængte i Marshall, Michigan den 25. juli 2010, nævnt ovenfor, spildte mindst 843.000 liter dilbit. Efter opdagelsen af ​​lækagen blev bomme og vakuumbiler indsat. Kraftige regnskyl fik floden til at overhale eksisterende dæmninger og førte dilbit 30 miles nedstrøms, før udslippet blev inddæmmet. Saneringsarbejde indsamlede over 1,1 millioner liter olie og næsten 200.000 kubikmeter olieforurenet sediment og affald fra Kalamazoo-flodsystemet. Der blev dog stadig fundet olie i berørte farvande i oktober 2012.

Ulykker og farer

Ødelæggelse af rørledninger kan påvirke et lands økonomi og sandsynligvis være målet for borgerkrig, krig og terrorisme. Fossile brændstoffer kan transporteres med rørledning, jernbane, lastbil eller skib, selvom naturgas kræver kompression eller flydende for at gøre køretøjstransport økonomisk. Til transport af råolie via disse fire tilstande vurderer forskellige rapporter, at rørledninger proportionalt forårsager mindre menneskelig død og materielle skader end jernbane og lastbil og spilder mindre olie end lastbil.

Ulykker

Rørledninger, der transporterer brandfarligt eller eksplosivt materiale, såsom naturgas eller olie, udgør særlige sikkerhedsproblemer.

  • 1965-En 32-tommer gastransmissionsledning, nord for Natchitoches, Louisiana, der tilhørte Tennessee Gas Pipeline eksploderede og brændte af fejlkorrosionssprækkende fiasko den 4. marts og dræbte 17 mennesker. Mindst 9 andre blev såret, og 7 hjem 450 fod fra bruddet blev ødelagt. Denne ulykke og andre i den æra fik daværende præsident Lyndon B. Johnson til at opfordre til dannelse af et nationalt rørledningssikkerhedsagentur i 1967. Den samme rørledning havde også haft en eksplosion den 9. maj 1955, kun 930 fod (280 fod) m) fra fiaskoen i 1965.
  • 16. juni 1976 - En benzinrørledning blev bristet af et vejbyggeri i Los Angeles, Californien . Benzin sprøjtede ud over området og blev hurtigt antændt, dræbte 9 og sårede mindst 14 andre. Forvirring over rørledningens dybde i byggeområdet syntes at være en faktor i ulykken.
  • 4. juni 1989 - Ufa -togkatastrofen : Gnister fra to forbipasserende tog detonerede gas, der lækker fra en LPG -rørledning nær Ufa , Rusland. Mindst 575 mennesker blev rapporteret dræbt.
  • 17. oktober 1998 - 1998 Jesse -rørledningseksplosion : En petroleumsledning eksploderede ved Jesse ved Niger -deltaet i Nigeria og dræbte omkring 1.200 landsbyboere, hvoraf nogle rensede benzin .
  • 10. juni 1999 - Et brud på en rørledning i en park i Bellingham i Washington førte til frigivelse af 277.200 gallon benzin. Benzinen blev antændt og forårsagede en eksplosion, der dræbte to børn og en voksen. Mangelfuld drift af rørledningen og en tidligere beskadiget sektion af røret, der ikke blev opdaget før, blev identificeret som årsag til fejlen.
  • 19. august 2000 - Ruptur og brand i naturgasledninger nær Carlsbad, New Mexico ; denne eksplosion og brand dræbte 12 medlemmer af en udvidet familie. Årsagen skyldtes alvorlig intern korrosion af rørledningen.
  • 30. juli 2004 - En større naturgasrørledning eksploderede i Ghislenghien , Belgien nær Ath (tredive kilometer sydvest for Bruxelles ), og dræbte mindst 24 mennesker og efterlod 132 sårede, nogle kritisk.
  • 12. maj 2006 - En olieledning sprængte uden for Lagos , Nigeria . Op mod 200 mennesker kan være blevet dræbt. Se oliesprængning i Nigeria .
  • 1. november 2007 - En propanrørledning eksploderede nær Carmichael, Mississippi, cirka 48 km syd for Meridian, Mississippi . To mennesker blev dræbt øjeblikkeligt, og yderligere fire blev såret. Flere hjem blev ødelagt, og tres familier blev fordrevet. Rørledningen ejes af Enterprise Products Partners LP og løber fra Mont Belvieu, Texas , til Apex, North Carolina . Manglende evne til at finde fejl i ERW sømsvejsede rørfejl før 1971 var en medvirkende årsag til ulykken.
  • 9. september 2010-2010 San Bruno rørledningsexplosion : En 30-tommer højtryks naturgasrørledning, der ejes af Pacific Gas and Electric Company, eksploderede i Crestmoor-boligkvarteret 3,2 km vest for San Francisco International Airport og dræbte 8 , skadede 58 og ødelagde 38 hjem. Dårlig kvalitetskontrol af det anvendte rør og af konstruktionen blev nævnt som faktorer i ulykken.
  • 27. juni 2014 - En eksplosion opstod efter en naturgasrørledning briste i landsbyen Nagaram, East Godavari -distriktet, Andhra Pradesh , Indien, der forårsagede 16 dødsfald og ødelagde "mange hjem".
  • 31. juli 2014 - Natten til 31. juli skete der en række eksplosioner med oprindelse i underjordiske gasledninger i byen Kaohsiung , Taiwan . Lækende gas fyldte kloakkerne langs flere større færdselsårer, og de resulterende eksplosioner gjorde flere kilometer vejbelægning til dybe skyttegrave og sendte køretøjer og affald højt op i luften og antændte brande over et stort område. Mindst 32 mennesker blev dræbt og 321 såret.

Som mål

Rørledninger kan være målet for hærværk , sabotage eller endda terrorangreb . For eksempel mellem begyndelsen af ​​2011 og juli 2012 blev en naturgasledning, der forbinder Egypten med Israel og Jordan, angrebet 15 gange. I 2019 eksploderede en brændstofrørledning nord for Mexico City, efter at brændstofstyve bankede ind i ledningen. Mindst seks og tres mennesker blev rapporteret at være blevet dræbt. I krig er rørledninger ofte målet for militære angreb, da ødelæggelse af rørledninger alvorligt kan forstyrre fjendens logistik .

Se også

Referencer

eksterne links