مهندسی گاز ایران

بررسی کمی و کیفی چاه‌های آبی سیستم حفاظت کاتدی لوله‌های انتقال گاز

نوع مقاله : مقاله ترویجی

نویسنده

استادیار / گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه گلستان، علی آباد کتول، گلستان، ایران

چکیده

در این مقاله، روش حفاظت کاتدی در لوله‌های انتقال گاز با استفاده از بستر آندی برای چاه‌های آبی موردمطالعه قرار گرفت. در این پژوهش، با روش مانیتورینگ ۱۴ چاه آندی آبی بررسی و بر روی آب موجود در چاه‌ها نیز آنالیز انجام شد. نتایج آنالیزها بیانگر شکستگی دیواره چاه، قطع شدن طناب‌ها، نامنظم بودن کابل‌ها و رانش زمین در اعماق داخلی چاه‌ها است. سختی آب از ۸۰۰ تا ۵۲۰۰ ppm، کلرین از ۵ تا ۸۶ و آمپراژ از ۰/۲۱ تا ۳/۶ در چاه‌های مختلف تغییر کرده است. برخی چاه‌ها دارای pH کمتر از ۶/۵ و درنتیجه دارای محیطی اسیدی و مستعد برای خوردگی هستند. برخی چاه‌های موردمطالعه دارای TDS بالاتر از mg/l ۳۰۰۰ و برخی دارای سختی آب بالایی بودند. همچنین اکثر چاه‌ها هدایت الکتریکی پایینی داشتند. بر اساس نتایج این تحقیق مشخص گردید در زمان طراحی و بهره‌برداری از چاه‌های آندی بایستی ویژگی‌های خاک، احتمال نفوذ شوینده‌ها به آب چاه‌ها و دیگر مسائل محیط زیستی در نظر گرفته شود. همچنین پیشنهاد شد اندازه‌گیری مشخصات شیمیایی و الکتریکی آب و خاک چاه به بازرسی‌های سالانه اضافه شود و در این زمینه استانداردی تدوین گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Quantitative and Qualitative Study of Water Wells in Cathodic Protection System of Gas Pipelines

نویسنده [English]

  • Nasibeh Hajilary

Assistant Professor / Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Golestan University, Aliabad Katool, Golestan, Iran

چکیده [English]

Cathodic protection using an anode is one of the common methods for preventing the corrosion of metals in the oil and gas industry. In Golestan province, in some cities, the ground bed has been used for cathodic protection. In this research, with a monitoring method and using a novel- research tool, 14 anodic water wells in the cities of Golestan Province were investigated and the water of wells was analyzed. The breakage of the well wall, broken rope, irregularity of cables, and ground drift were observed at the well`s internal. Water hardness varied from 800 to 5200 ppm, chlorine from 5 to 86, and current from 0.21 to 3.6 in different wells. Wells No. 3, 11, and 12 have a pH lower than 6.5 and therefore have an acidic environment that is prone to corrosion. Wells 1, 4, 5, and 6 had TDS higher than 3000 mg/l, wells 1 to 3 had high water hardness, and the sodium adsorption ratio in well No. 6 was reached 23 indicating saline-sodium soil. Most wells also had low electrical conductivity. Based on the results of this research, it has become clear that during the design and operation of the anodic wells, soil characteristics, the probability of penetration of detergents into water wells, and other environmental issues should be considered. Moreover, It is suggested that the chemical and electrical properties of water and wells should be measured the during annual inspections and, that a standard be established in this field.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Corrosion
  • Cathodic protection
  • Ground bed
  • Chlorine
  • Current
  1. Kentish, Gas pipeline failures: Australian experience, British Corrosion Journal, Vol. 20, 1985, Pp. 139 -146.
  2. Xu, Y. Cheng, Experimental and numerical studies of effectiveness of cathodic protection at corrosion defects on pipelines, Corrosion Science, Vol. 78, 2014, Pp. 162-171.
  3. Cui, Z. Li, C. Yang, X. Ding, Study on the interference between cathodic protection systems of gas station and long distance trunk pipeline, Anti-Corrosion Methods and Materials, Vol. 63, 2016, Pp. 405- 413.
  4. آهنگری،  بهزاد (1389)، شناسایی ومقابله با پدیده خوردگی در خطوط لوله فولادی انتقال وتوزیع نفت وگاز. تهران: انتشارات ناقوس.
  5. مرگان، جان (1384)،  حفاظت کاتدی، (ترجمه حسین جمالی). تهران: انتشارات شرکت ملی گاز.
  6. شیخ زاده دوانی، بیژن (1371)، خوردگی، تهران: انتشارات شرکت ملی گاز ایران .
  7. جوادی نژاد، حمیدرضا، احمدی، مهدی، کاویان، امین، گلعذار، محمدعلی (1395)،  بررسی کاهش PH چاه های آبی سیستم حفاظت کاتدی . دهمین همایش مشترک وپنجمین کنفرانس بین المللی انجمن مهندسی مواد ومتالوژی وانجمن علمی ریخته گری ایران، شیراز.
  8. Bahadori, Cathodic corrosion protection systems: a guide for oil and gas industries, Gulf Professional Publishing, 2014.
  9. Hongchen, Cathodic Protection System Operation and Maintenance, International Parkway, 2007
  10. S.E. Manahan, Water chemistry : green science and technology of nature's most renewable resource, Taylor & Francis Group,  Boca Raton,  2011.
  11. L.M. Nollet, L.S. De Gelder, Handbook of water analysis, Taylor & Francis Group, New York, 2014.
  12. S.T. Nesaratnam, Water Pollution Control,  John Wiley & Sons, 2014.
  13. Walton, Electrical conductivity and total dissolved solids—What is their precise relationship?, Desalination, Vol.72, No. 4, 1989, Pp. 275-292.
  14. Kaown, D-C. Koh, B. Mayer, K.-K. Lee, Identification of nitrate and sulfate sources in groundwater using dual stable isotope approaches for an agricultural area with different land use, Chuncheon, mid-eastern Korea, Agriculture, ecosystems & environment, Vol. 132, 2009, Pp. 223-231.
  15. Liu, J. Šimůnek, L. Li, J. He, Identification of sulfate sources in groundwater using isotope analysis and modeling of flood irrigation with waters of different quality in the Jinghuiqu district of China, Environmental earth sciences, Vol. 69, 2013, Pp. 1589-1600.
  16. بای بوردی، محمد(1359)، طبقه بندی و تشکیل خاک، انتشارات دانشگاه تهران.
  17. غلامعلی زاده، آهنگر(1381)، کیفیت و ارزیابی کیفی آب آبیاری: نشر علوم کشاورزی.
  18. الیاس، آذر، (1381)، اصلاح خاکهای شور و سدیمی (مدیریت خاک و آب)، انتشارات جهاد دانشگاهی ارومیه.
  19. Fitzgerald, Stray‐Current Analysis, Uhlig's Corrosion Handbook, 3nd Ed , Pp. 1013-1020, 2011.
  20. T.H. Lewis, Jr., Deep Anode Systems - Design, Installation, and Operation, NACE International, 2000.
مهندسی گاز ایران
دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 15
شهریور 1401
صفحه 18-26
  • تاریخ دریافت: 18 اسفند 1400
  • تاریخ بازنگری: 27 فروردین 1401
  • تاریخ پذیرش: 05 خرداد 1401