بررسی مکانیزم و علل تخریب محل نشتی خط لوله مدفون خروجی ایستگاه تقلیل فشار گاز

نوع مقاله : مقاله کاربردی

نویسندگان
1 واحد بازرسی فنی، شرکت گاز استان اصفهان، اصفهان، ایران
2 مدیرعامل، شرکت گاز استان اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
ایستگاه‌های تقلیل فشار، نقش کلیدی در توزیع گاز طبیعی به صنایع و مشترکان خانگی ایفا می‌کنند. بروز نشتی در خطوط لوله این ایستگاه‌ها علاوه بر ایجاد خطر انفجار، می‌تواند منجر به قطع گاز در مناطق پایین‌دست شود. با توجه به اهمیت موضوع در این پژوهش، نشتی مشاهده‌شده در خط لوله ۶ اینچ مدفون در خاک، در خروجی یکی از ایستگاه‌های تقلیل فشار متعلق به شرکت گاز استان اصفهان مورد بررسی قرار گرفته است. پس از جداسازی ناحیه معیوب و بررسی چشمی، آزمایش‌های متالوگرافی، آنالیز شیمیایی، سختی‌سنجی و کشش بر روی نمونه انجام شد. نتایج این آزمایش‌ها، همراه با بررسی سوابق لوله و مشخصات خاک اطراف، نشان داد که دو مکانیزم خوردگی شیاری و خوردگی توأم با تنش (Stress Corrosion Cracking - SCC) در فرآیند تخریب نقش داشته‌اند. در نهایت، مکانیزم خوردگی توأم با تنش منجر به ایجاد ترک و عامل اصلی نشتی در لوله شده است. وجود تنش کششی در لوله و حضور محیط خورنده، شرایط لازم برای وقوع SCC را فراهم کرده و با جوانه‌زنی و رشد ترک، نشتی به وقوع پیوسته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigation of the Mechanism and Causes of the Destruction of the Leakage Damage of the Underground Pipeline Outlet of the Gas Pressure Reduction Station

نویسندگان English

Mojtaba Soltanpour 1
Ebrahim Mohseni Homagerani 2
Farzad Abbasian 1
Meysam Rasooly 1
1 Technical Inspection Unit, Isfahan Province Gas Company, Isfahan, Iran
2 Managing Director, Isfahan Province Gas Company, Isfahan, Iran
چکیده English

Pressure reduction stations serve as gas distribution centers for industries and households. Leakage in these stations’ pipelines poses explosion hazards and can disrupt gas supply to downstream areas. Highlighting the importance of this issue, this study examines observed leakage on a 6-inch underground pipeline at the outlet of a pressure reduction station connected to the Isfahan Gas Company. After cutting out the damaged section and conducting a visual inspection of the sample, we performed metallographic tests, chemical analysis, hardness testing, and tensile tests. The results of these tests, along with a review of the pipeline’s history, indicated that two corrosion mechanisms—crevice corrosion and stress corrosion cracking (SCC)—contributed to the failure of the sample. Notably, the SCC mechanism led to the formation of cracks and subsequent leakage in the pipeline. The presence of tensile stress in the pipeline, combined with a corrosive environment, created the conditions necessary for SCC to occur, resulting in the initiation and growth of cracks that caused the leakage.

کلیدواژه‌ها English

Pipe
Stress Corrosion Cracking
Crevice Corrosion
Crack
Leakage
  1. G. Fontana, (1987), Corrosion Engineering, Third Edition, McGraw-Hill Book Co.
  2. Kain, (2011), stress corrosion cracking (SCC) in stainless steel, wood publishing series in metals and surface engineering, 199-244.
  3. Beavers and T.A. Bubenik, (2017), stress corrosion cracking, trend in oil and gas corrosion research and technologies, 295-314.
  4. A. Loto, (2017), stress corrosion cracking: characteristic, mechanism and experimental study, the international journal of advanced manufacturing technology, 93(9), 3597-3582, 2017.
  5. Nuthalapati, K.E. Kee, S.R. Pedapati and Kh. Jumbri, (2024), areview of chloride induced stress corrosion cracking characterization in austenitic stainless steel using acoustic emission technique, Nuclear Engineering and Technology, 56(2), 688-705.
  6. Hu, G. Zhang, Y. Qiu and X. Guo, (2011), the crevice corrosion behavior of stainless steel in soldium chloride solution”, Corrosion Science, 53(12), 4065-4072.
  7. Rashidi, S.A. Soltani, R. Asmatulu, (2007), Crevice corrosion theory, mechanism and prevention methods, proceeding of the 3rd annual GRASP symposium, Wichita State University 27.
  8. Salam, H. Makhlouf, A. Botello, (2017), failure of the metallic structure due to microbiologically induced corrosion and the techniques for protection”, Handbook of Materials Failure Analysis.
  9. Busenberg, J. George (2011), "The Policy Dynamics of the Trans-Alaska Pipeline System", Review of Policy Research. 28 (5), 401–422.
  10. NDK Crystal Case Study: Final Investigation Report (2013). US Chemical Safety and Hazard Investigation Board.
  11. ASTM E415-21. (2021): Standard Test Method for Analysis of Carbon and Low-Alloy Steel by Spark Atomic Emission Spectrometry.
  12. ISO 6892-1, (2019), Metallic materials Tensile testing, Part 1: Method of test at room temperature.
  13. Jean A. Nehme, (2024), "Exploratory Testing of Stress Corrosion Cracking in Stainless Steels at Low Temperature, FHWA-HRT-24-132.
  14. Turnbull. (2016). Stress Corrosion Cracking in Metals – Mechanism. in Reference Module in Materials Science and Materials Engineering.
  15. ASTM G25(2024): Standard Test Methods for Chemical Analysis of Limestone, Quicklime, and Hydrated Lime.
  16. IGS-M-PL-001-2(1), (2016): SMLS/HFW/SAWL and SAWH Carbon Steel Pipes, Grades B to X80, Sizes: 6 to 56 inch.
  17. API Specification 5L, Line Pipe, Forty-Sixth Edition, April 2018.
  18. Ehrnstén, PL. Andresen, Z. Que. (2024). A review of stress corrosion cracking of austenitic stainless steels in PWR primary water. Journal of Nuclear Materials. 588.
  19. Roberge. (2020). Corrosion Basics Corrosion Basics: Stress Corrosion Cracking, Materials Performance.
  20. ASME B31.8 (2022): Gas Transmission and Distribution Piping Systems.
  21. Frank Cheng (2013), "Stress Corrosion Cracking of Pipelines", A John Wiley & Sons, Inc., Publication.

  • تاریخ دریافت 30 بهمن 1403
  • تاریخ بازنگری 26 فروردین 1404
  • تاریخ پذیرش 17 اردیبهشت 1404