يُعد تآكل التيار المتجول مصدر قلق كبير في صناعة النفط والغاز، خاصة خلال العمليات التي تنطوي على بيئات قابلة للانفجار. يشير هذا المصطلح إلى تدفق التيار الكهربائي غير المرغوب فيه عبر الأرض، غالبًا ما ينشأ من مصادر مختلفة مثل خطوط الأنابيب والمعدات الكهربائية أو حتى أنظمة الحماية الكاثودية. يمكن أن يتسبب هذا التيار المتجول في أضرار كبيرة للهياكل المعدنية، مما يؤدي إلى إصلاحات باهظة التكلفة وتوقف الإنتاج ومخاطر السلامة المحتملة.
فهم الآلية:
يشبه تدفق التيار المتجول في الأرض دورة كهربائية. تُعرف النقطة التي يدخل فيها التيار الأرض بالـكاثود، بينما تُعرف النقطة التي يخرج منها بالـأنود. يعتبر فرق الجهد بين الأرض وغلاف البئر، والذي يُعرف غالبًا باسم جهد التيار المتجول، أمرًا بالغ الأهمية لفهم مدى مخاطر التآكل. يعمل هذا الفرق في الجهد كقوة دافعة للتيار الكهربائي غير المرغوب فيه ليتدفق عبر الأرض ويصل في النهاية إلى غلاف البئر، مما قد يؤدي إلى التآكل.
إمكانية التآكل:
يُعد تآكل التيار المتجول شكلًا عدوانيًا للغاية من أشكال التآكل لأنه مدفوع بمصدر كهربائي خارجي. يتركز تدفق التيار على الأنود، مما يسبب هجومًا موضعيًا وقد يؤدي إلى تدهور سريع للمعدن. تعتمد شدة التآكل بشكل مباشر على حجم التيار المتجول ومدة التعرض وموصلية التربة.
تقليل المخاطر:
قبل البدء بأي عمليات قابلة للانفجار، من الضروري قياس جهد التيار المتجول وتقليله بعناية. يشمل ذلك تحديد مصادر التيارات المتجولة وتنفيذ استراتيجيات التخفيف. تشمل بعض الطرق الشائعة ما يلي:
الاستنتاج:
يُعد تآكل التيار المتجول تهديدًا صامتًا وخبيثًا في عمليات النفط والغاز. فهم آلياته وتنفيذ استراتيجيات التخفيف المناسبة وإجراء المراقبة المنتظمة أمور بالغة الأهمية لضمان سلامة وكفاءة العمليات. من خلال إدارة جهد التيار المتجول، يمكن للمشغلين تقليل مخاطر التآكل بشكل كبير والحفاظ على سلامة بنيته التحتية، مما يحمي المصالح البيئية والاقتصادية على حد سواء.
Instructions: Choose the best answer for each question.
1. What is the main cause of stray current corrosion?
(a) Chemical reactions between metal and surrounding fluids (b) Flow of unwanted electrical current through the earth (c) Temperature fluctuations affecting metallic structures (d) Mechanical stress on metal components
(b) Flow of unwanted electrical current through the earth
2. Which of the following is NOT a potential source of stray currents in oil & gas operations?
(a) Pipelines (b) Electrical equipment (c) Cathodic protection systems (d) Natural gas deposits
(d) Natural gas deposits
3. The point where stray current exits the earth is called the:
(a) Cathode (b) Anode (c) Electrode (d) Conductor
(b) Anode
4. What factor is NOT directly related to the severity of stray current corrosion?
(a) Magnitude of stray current (b) Duration of exposure (c) Type of metal used in the structure (d) Conductivity of the soil
(c) Type of metal used in the structure
5. Which of the following mitigation strategies is used to control the flow of stray currents?
(a) Increasing the pressure within pipelines (b) Implementing a regular cleaning schedule for equipment (c) Bonding different metallic structures together (d) Using high-grade steel alloys for construction
(c) Bonding different metallic structures together
Scenario: A new oil well is being drilled in a region known for its high soil conductivity. The well casing is made of carbon steel. During installation, stray current potentials of 1.5 volts were measured near the wellhead.
Task: Identify at least two potential sources of stray current in this scenario and propose two specific mitigation strategies to reduce the corrosion risk to the well casing. Explain how these strategies would address the potential sources of stray current.
**Potential Sources of Stray Current:** 1. **Nearby Pipelines:** Existing pipelines in the area could be carrying stray currents, especially if they are not adequately insulated or bonded. 2. **Cathodic Protection System:** A malfunctioning or poorly designed cathodic protection system on nearby pipelines or equipment could be generating stray currents. **Mitigation Strategies:** 1. **Insulation and Bonding:** Install insulating materials on the well casing to minimize contact with the conductive soil. Additionally, connect the well casing to the nearest pipeline using a bonding cable to provide a controlled path for stray currents, preventing them from concentrating on the well casing. 2. **Optimize Cathodic Protection System:** Inspect and optimize the existing cathodic protection system on nearby pipelines and equipment to ensure it is operating effectively and not contributing to stray current generation. This may involve adjustments to the current output or installation of additional anodes.
Comments