O que é um Pipeline Pig?

Uma seleção adequada de pigs e um programa de limpeza ajudará a manter a integridade e a eficiência da tubulação.

Os pigs são uma ferramenta essencial para a manutenção da tubulação. Este artigo examina o pigging operacional da tubulação para prevenção de corrosão interna, incluindo requisitos de pigging, tipos de pig, seleção de pig, frequência de operação e avaliação dos resultados dos cursos de pig para otimizar o custo total de propriedade da tubulação. (Para obter mais dicas sobre como prevenir a corrosão de tubulações, leia Prevenção de corrosão para tubulações enterradas.)

O que é um Pipeline Pig?

Um pig é um dispositivo de movimento livre inserido em uma tubulação e impulsionado pelo fluxo do produto. Uma seleção adequada de pigs e um programa de limpeza ajudará a manter a integridade e a eficiência da tubulação. Os pig traps devem estar localizados no início (lançador) e no final (receptor) da tubulação, permitindo que o pig seja inserido na tubulação sem interromper o fluxo. Durante o uso, a localização do porco pode ser determinada por meio de dispositivos de rastreamento e detectores de porcos.

Como os porcos ajudam os pipelines

Os pigs desempenham um papel importante em garantir a operação contínua do duto por meio de uma combinação do seguinte:

  • Maximização do transporte de fluidos

À medida que os dutos transportam fluidos entre as instalações de produção ou para os clientes, a incrustação pode se acumular e afetar adversamente a pressão e o fluxo, tornando o duto menos eficaz. Os pigs ajudam a remover a incrustação e garantem que o fluxo e a pressão adequados sejam mantidos durante toda a vida útil do tubo.

  • Controle de corrosão interna

A corrosão interna é uma das ameaças mais comuns a uma tubulação e, se não for tratada adequadamente, pode causar sérios problemas de integridade que podem levar à perda de contenção, impactos ambientais e outros. Os pigs são usados ​​para limpar a superfície interna do tubo, removendo detritos e deslocando líquidos. Isso evitará a corrosão dos depósitos, melhorará a distribuição dos inibidores de corrosão e facilitará a dosagem de produtos químicos.

 

  • Construção e comissionamento de oleodutos

Durante a construção, o teste hidrostático é uma etapa crítica do processo. Antes e depois dessa etapa, os pigs são usados ​​para limpar entulhos e deslocar gases ou líquidos. Esta etapa é importante para evitar corrosão interna prematura na linha. Os pigs de medição também são usados ​​para testar a redondeza do tubo para garantir que não haja detritos excessivos ou penetração de solda antes do comissionamento. (Para obter mais informações sobre corrosão de solda, consulte Visão geral da corrosão de juntas soldadas: causas e práticas de prevenção.)

  • Coleta de dados de pipeline

Antes de realizar uma inspeção em linha, um pig é usado para verificar o raio mínimo de curvatura e se o tubo está limpo. Isso pode garantir uma corrida bem-sucedida, o que é imperativo, considerando o alto custo desse tipo de porco. As inspeções online são realizadas por pigs inteligentes inteligentes que podem fornecer mais informações (como temperatura, elevação, espessura da parede e anomalias) sobre o duto ao longo de todo o seu comprimento. Isso garante a integridade da tubulação.

Definindo requisitos de limpeza de raspagem

Os requisitos de risco devem ser definidos com base na seleção do material do tubo (por exemplo, aço carbono) e nas ameaças esperadas ou no mecanismo de corrosão. Os principais mecanismos de corrosão na indústria de óleo e gás para tubos de aço carbono são CO2 corrosão, H2S corrosão, corrosão por influência microbiológica (MIC), corrosão por oxigênio ou uma mistura destes. Pigging ajuda a mitigar essas ameaças.

Como o pigging mitiga cada mecanismo de corrosão

Existem vários mecanismos que podem induzir a corrosão do tubo, cada um dos quais pode ser mitigado por pigging.

  • CO2 corrosão

Quando se trata de CO2 Corrosão Em tubos de aço-carbono, o pigging reforça a eficácia de um inibidor de corrosão injetado, garantindo a distribuição adequada (incluindo o topo da linha) e permitindo que o produto químico alcance a parede do tubo. A raspagem também ajuda a evitar o acúmulo de detritos, o que minimiza a possibilidade de adsorção química (para evitar revestimento localizado) e corrosão de subdepósitos. Também reduz a formação de poças de água parada em pontos baixos da tubulação.

  • h2S corrosão

Como é o caso do CO2 corrosão, H2A mitigação da corrosão S é melhorada pelo desgaste. Um fator adicional que contribui para uma maior taxa de corrosão neste mecanismo são os depósitos de enxofre. Se houver depósitos de enxofre, a boa prática da indústria é a dosagem entre dois pigs.

  • QUALQUER2 corrosão

O oxigênio pode aumentar significativamente a taxa de corrosão interna em uma tubulação. As células de desaeração podem ocorrer na presença de incrustações ou detritos. Em ambientes ácidos, o oxigênio pode reagir com H2S para produzir enxofre elementar. Pigging pode mitigar ambas as ameaças removendo sólidos.

  • Corrosão influenciada microbiologicamente (MIC)

A mitigação da ameaça de bactérias em uma tubulação é feita por injeção de biocidas, que devem ser acompanhados de raspagens para garantir a eficácia do lote. A raspagem é essencial para remover detritos, sólidos, areia, lodo bacteriano, biofilme e tubérculos da superfície do tubo. Se não forem removidos, o biocida pode não conseguir penetrar e matar as bactérias.

Tipos de pipe pigs

Conforme mencionado acima, quando se trata de prevenção de corrosão, raspagens podem ser necessárias para limpeza, compensação ou imersão. Em todos os casos são usados ​​porcos utilitários (Figura 1).

De acordo com sua finalidade, os porcos utilitários são divididos em dois grupos principais:

  1. Os pigs de limpeza são usados ​​para remover depósitos sólidos ou detritos.
  2. Pigs de vedação são usados ​​para fornecer uma boa vedação para varrer líquidos ou criar uma interface entre dois produtos (por exemplo, um lote químico).

Esses grupos podem ser subdivididos em mandril pigs (por exemplo, mandril pigs de aço, Figura 2), sólidos fundidos (Figura 3), ball pigs (Figura 4) e espuma pigs.

Os porcos são construídos com diferentes materiais, dependendo do tipo de porco e da finalidade a que se destinam. A Tabela 1 descreve os materiais comuns usados ​​para construir pigs utilitários e suas aplicações típicas.

tipo de porco Material Formulários Observações adicionais
porco atirado Corpo em aço carbono ou aço inox com copo/discos em poliuretano, neoprene ou borracha Limpeza

cotonete

processamento em lote

Separação

Deslocamento

Cup (unidirecional) ou Bi-Di (bidirecional, pode viajar em ambas as direções).

Você pode adicionar placas de medição, escovas, ímãs, rastreadores e transmissores.

Os pigs Bi-Di requerem a pressão diferencial mais alta para conduzir o pig através do tubo em comparação com os pig pigs e outros pigs de uso geral.

Os pigs tendem a vibrar, o que pode afrouxar as peças (parafusos e porcas) e causar falhas no pig.

porco fundido sólido Poliuretano cotonete

produto químico em lote

Disponível com escovas e bicos bypass.
Porco esférico (esferas) Borracha ou termoplástico, sólido (poliuretano/neopreno) ou inflado com água/glicol lotes separados Menos requisitos operacionais (menor pressão motriz).

Bidirecional.

Você pode ter uma liberação automática. Ineficiente para limpar ou esfregar.

porco de espuma Espuma de poliuretano processamento em lote

Separação

Limpeza

cotonete

 

A densidade varia (baixa, média, alta).

Você pode negociar reduções e restrições de pipeline.

Bom para pigging progressivo. Você pode ter escovas para remover escamas duras.

Recomenda-se o uso de cestos de recebimento para evitar a entrada de peças nas instalações de beneficiamento.

Ineficiente para limpar ou esfregar.

Tabela 1. Materiais de construção e aplicações de porcos utilitários.

Como selecionar o porco certo

A seleção do pig mais adequado deve ser baseada no motivo para realizar o procedimento do pig e nas recomendações do fabricante do pig, que são determinadas pelas especificações do tubo (diâmetro, comprimento, fluido, finalidade, sólidos esperados, dimensões da dobra, emendas, etc.) . ).

O estabelecimento de um cronograma e frequência de arranhões dependerá de vários fatores, incluindo:

  • Quebra da película protetora inibidora de corrosão que foi pré-injetada durante a instalação do tubo
  • Tipo de fluido (por exemplo, gás úmido, óleo)
  • Corte de água (a proporção de água para hidrocarbonetos produzidos pelo poço)
  • Regime de fluxo (possibilidade de queda de água, molhamento de água, fluxo estratificado, velocidades de fluido, etc.)
  • deposição de detritos
  • Quantidade de detritos que se acumula no receptor de pig (para condições de baixo fluxo)
  • Tratamento adicional (como inibição em lote)
  • restrições operacionais

Otimização da frequência de pigging e operação do duto

Tubos operados com uma velocidade de filme (normalmente água e condensado) maior que 1 m/s são considerados como tendo menor risco de acúmulo de detritos (incluindo areia) e, portanto, não requerem pigging frequente, tão alto quanto um tubo com velocidade menor.

A otimização da frequência de arranhões (ou seja, mais ou menos frequente) é obtida analisando os resultados de uma série de execuções de arranhões (caracterização sólida, quantidade de água), dados de monitoramento (como cupons de corrosão, sondas, testes ultrassônicos automatizados (AUT), amostragem de líquidos, condições do processo, etc.) e inspeção (smart pig). (Tem um tubo não escalpável? Certifique-se de ler Teste ultrassônico de onda guiada para tubo não escalpável para obter um método alternativo.) Uma abordagem conservadora deve ser reduzir progressivamente a frequência de arranhões à medida que os dados de suporte são obtidos e avaliados; isso garantirá o gerenciamento ideal da corrosão sem afetar a integridade da tubulação.

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