چگونه رسوبات پارافینی را از خطوط انتقال نفت پاک کنیم؟

یکی از چالش‎های بسیار مهم و پر هزینه در صنعت نفت وگاز، تمیزکاری خطوط لوله و نفت است. این موضوع زمانی همراه با چالش‎های بیشتر خواهد بود که رسوبات پارافینی در لوله‎ها ایجاد شود و جریان سیال را مختل کند. در این حالت برای رفع گرفتگی لوله نفت و گاز باید از روش ‏های تخصصی حذف رسوبات آلی در خطوط انتقال استفاده کرد. از آن جا که اغلب لوله‏ های مورد استفاده در صنعت نفت و گاز ایران و جهان جنس فولادی با دبی بالا دارند، نگه‎داری و پاکسازی آن‎ها بسیار مهم است. با ما همراه شوید تا در این مطلب با این رسوبات، علت تشکیل و روش‎های حذف آن‎ها بیشتر آشنا شویم.

همچنین بخوانید: 

♣ کنترل خوردگی در خطوط و تجهیزات پتروشیمی

♣ روش‌های شستشوی خطوط انتقال گاز

رسوبات پارافینی در خطور انتقال چیست و چرا ایجاد می‏ شود؟

قبل از آن که سراغ روش‎های تمیزکاری خطوط لوله نفت و گاز برویم، بهتر است بدانیم این رسوبات چطور ایجاد می ‏شوند. زمانی که نفت خام یا گاز همراه با میعانات از میدان به سمت مخزن یا پالایشگاه منقل می‏ شود، در ترکیبات آن هیدروکربن ‏های بلند زنجیر یا پارافین وجود دارد. این مواد در شرایط خاصی مانند کاهش دما، افت فشار یا تغییر ترکیب سیال در لوله ‏ها به شکل جامد یا ژله مانند ته نشین شده و به مرور از حرکت و جابجایی سیال جلوگیری می‎کنند. در صورتی که این رسوبات در زمان مناسب پاکسازی نشوند، به مرور سخت‏ تر شده و حذف آن‎ها با مشکلات و دردسرهای بیشتری همراه خواهد شد. در نتیجه زمان مناسب حذف رسوبات پارافینی از خطوط لوله نفت و گاز بسیار مهم است.

اهمیت تمیزکاری و رفع گرفتگی لوله های نفت و گاز

تمیزکاری خطوط لوله نفت و گاز به ویژه حل مشکلات رسوبات پارافینی از جنبه‏ های مختلف فنی، اقتصادی و زیست محیطی بسیار اهمیت دارد.

• با افزایش میزان رسوبات، سطح مقطع مفید لوله‏ ها کاهش و فشار گاز یا مایع کاهش پیدا می‎کند.
• رسوبات ایجاد شده، باعث خوردگی و آسیب به جداره لوله و کاهش عمر مفید آن خواهند شد.
• با انجام عملیات پیشگیرانه مانند پیگ گذاری خطوط لوله و دیگر روش ‏های حذف رسوبات، هزینه ‏های ناشی از توقف کامل خط و گرفتگی و تعمیرات اساسی کاهش پیدا می‎کند.
• با افزایش میزان رسوبات در لوله ‏ها احتمال بازگشت گاز و مایع یا نشت افزایش پیدا می‎کند. این موضوع منجر به بروز حادثه می گردد و از نظر زیست محیطی خطرناک خواهد بود.

روش ‏های رایج رفع گرفتگی لوله نفت و گاز

در صنعت نفت وگاز برای رفع گرفتگی لوله‏ ها از روش ‏های مختلفی استفاده می‏شود. این روش‏ ها به خصوص به حفظ رسوبات پارافینی در خطوط لوله نفت و گاز بسیار کمک خواهند کرد.

از جمله رایج‏ ترین این روش‎ها به شرح زیر است:

الف) پیک گذاری خطوط لوله یا Pigging

یکی از روش‎های موثر برای پاکسازی داخلی لوله‏ ها استفاده از دستگاهی به نام پیگ است. این دستگاه با استفاده از ابزار مخصوصی به نام pig توسط فشار سیال یا پمپاژ به داخل لوله‏ ها فرستاده می‏شود تا با حرکت در طول لوله دیواره آن را پاکسازی کند. رسوبات در انتهای خط همراه با دستگاه از آن خارج می‏شوند. در استفاده از این روش باید نکات تخصصی به طور کامل مورد بررسی قرار گیرند.

• با استفاده از این روش می‎توان بخش عمده‏ای از رسوبات را بدون توقف کامل خط انتقال از بین برد.
• کارایی این روش به فاکتورهای مختلفی مانند دمای جداره لوله، ضخامت لایه رسوب، نوع پیگ و فاکتورهای دیگر بستگی خواهد داشت.
• برای این روش می‎توان از پیگ‎های مختلف مانند پیگ سنبه‏ای، فومی یا جامد استفاده کرد.
• در صورتی که پیگ گذاری به یک روش منظم، منسجم و پیشگیرانه تبدیل شود، از بروز مشکلات جدی و هزینه‎های بیشتر جلوگیری خواهد کرد.

ب) اسید شویی و شست و شوی مکانیکی

روش مورد استفاده دیگر برای پاکسازی رسوبات پارافینی از لوله ‏های انتقال استفاده از اسید شویی و شست‎وشو و روش‎های مکانیکی است. در این روش قبل از اسیدشویی پمپاژ جریان فشار بالا به همراه مواد پاک کننده به داخل لوله‎ها فرستاده می‎شود تا رسوب‎ها تا حد ممکن از لوله‎ها جدا شوند. سپس در مرحله بعد، از مواد اسیدی برای حل و برداشتن رسوبات خورنده، چربی‎ها و اکسیدها استفاده می‎شود. در مرحله پایانی شست و شوی داخل لوله ‏ها با استفاده از واتر جت صنعتی یا هیدروجت مورد استفاده قرار می‏گیرد. در این مرحله رسوبات سخت‏ تر نیز از جداره لوله جدا خواهند شد. این روش معمولا زمانی استفاده می‏شود که لوله‏ ها مدت‏ها است مورد استفاده قرار نگرفته یا ضخامت و پیچیدگی رسوبات زیاد است.

 استفاده از این روش در خطوط لوله‏ های فولادی قدیمی ممکن است باعث تضعیف جداره آن شود. از ان جا که بسیاری از خطوط انتقال در جنوب ایران به انتقال نفت خام اختصاص دارند، از ترکیب پیگ گذاری دوره‏ای و اسید شویی برای رفع گرفتگی پارافینی لوله نفت و گاز استفاده می‏شود.

ج) فلاشینگ یا شست و شوی جریانی

یکی دیگر از روش‎های حذف رسوبات پارافینی از خطوط انتقال، روش فلاشینگ است. فلاشینگ به معنای عبور دادن سیال با سرعت و فشار بالا است تا ذرات معلق و رسوبات سبک را بیرون براند. از این روش در خطوطی که به تازگی تاسیس و راه اندازی یا خطوطی که به تازگی تعمیر شده اند، استفاده می ‏شود. در این روش، سیال خروجی به همراه رسوبات جدا شده در فیلتر یا جدا کننده خارج می ‏شود. در خطوطی که در معرض ایجاد رسوبات پارافینی هستند، معمولا هر چند ماه یک بار و به صورت دوره‏ای از فلاشینگ به عنوان یک روش پیشگیری استفاده می‏شود.

د) افزودنی‎های شیمیایی و دمای کنترلی

یکی دیگر از روش ‏های مبارزه با رسوبات پارافینی در خطوط لوله نفت و گاز، استفاده از افزودنی‎های شیمیایی پارافین ‏زدا است. مواد پارافین‎زدا مولکول‏ های پارافین را در فاز مایع نگاه می دارند و از ته نشین شدن و چسبیدن آن‎ها به جداره لوله جلوگیری می ‏کند. از دیگر مواد مورد استفاده مواد پایدار کننده دما است. این مواد نیز نقطه انجماد ترکیبات پارافینی را بالا می برد تا دیرتر جامد و رسوب شوند. در خطوط انتقال نفت خام نیز می‎توان از بازدارنده ‏های رسوب آلی استفاده کرد. با استفاده از این روش می‎توان از همان ابتدا از تشکیل رسوبات پارافینی جلوگیری کرد. این روش بهترین گزینه برای پاکسازی خطوط لوله دوردست و زیرزمینی به شمار می‏رود. لازم به ذکر است، هزینه استفاده از این روش در دراز مدت بالا خواهد بود.

ه) کنترل دما و گرمایش خطوط

پارافین زمانی به شکل جامد تبدیل شود و رسوب می‎کند که دمای سیال از نقطه شروع پارافین کمتر باشد. در نتیجه اگر دمای سیال را بالاتر از این دما حفظ کرد، می‎توان تا حد قابل توجهی از ایجاد رسوب پارافینی جلوگیری کرد. برای افزایش و حفظ دمای سیال می‎توان از روش‏هایی مانند عایق کاری حرارتی لوله ‏ها به خصوص در مناطق سرد، استفاده از بخار یا روغن حرارتی در لایه بیرونی لوله‎ها و استفاده از گرمکن سیال در ورودی لوله استفاده کرد. این روش باعث افزایش عمر لوله‏ ها و پیشگیری کامل از ایجاد رسوب خواهد شد اما هزینه نصب و مصرف انرژی آن بسیار بالا است. استفاده از این روش در خطوط طولانی نیز سخت و غیر اقتصادی خواهد بود.

نکات عملی و مهم در تمیزکاری خطوط نفت و گاز

رفع گرفتگی خطوط لوله نفت و گاز کاری بسیار تخصصی در صنعت است و برای انجام صحیح آن باید به نکات دقیق و کاربردی زیر توجه داشت:

کلام آخر:

تمیزکاری خطوط انتقال نفت و گاز از رسوبات پارافینی یک فرآیند حیاتی برای حفظ عملکرد بهینه این خطوط و جلوگیری از مشکلات عملکردی و هزینه‌های اضافی است. رسوبات پارافینی می‌توانند جریان مواد را محدود کرده و منجر به کاهش کارایی سیستم شوند، بنابراین استفاده از روش‌های مؤثر برای حذف این رسوبات نه تنها به افزایش عمر مفید خطوط انتقال کمک می‌کند، بلکه از نظر اقتصادی نیز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یکی از محصولات صنایع آرال شیمی برای پاک کردن رسوبات پارافینی از خطوط انتقال نفت و گاز، حلال 040 است. همچنین می توان از محصول حلال 050 برای از بین بردن کلیه رسوبات آلی از سطوح، تجهیزات و لوله های انتقال نفت و گاز استفاده کرد. این حلال حاوی مواد ضدخوردگی است و برای استفاده بر روی انواع سطوح ایمن است.