Wissenschaftler der Bergbauuniversität St. Petersburg von Kaiserin Katharina II. haben ein Patent für ein grundlegend neues Gerät zur Reduzierung von Eigenspannungen erhalten. Diese Vorrichtung wird die Anzahl der Defekte in Rohrleitungen verringern und dadurch die Zeit zwischen den Reparaturen verlängern.
Bekanntlich ist die Schweißnaht eine der empfindlichsten Stellen eines jeden Rohres. Nicht nur, dass der Arbeiter sie unprofessionell ausführen kann, d. h. die Kanten zweier Produkte ungleichmäßig verschmelzen oder fremde Mikropartikel auf die verformte Stelle gelangen lassen kann, was zu Rissen führt. Selbst wenn alle Qualitätsstandards eingehalten werden, ist die Wahrscheinlichkeit, dass hier früher oder später ein Leck auftritt, sehr hoch.
Denn wenn das Metall hohen Temperaturen ausgesetzt ist, entstehen in seiner kristallinen Struktur Zugeigenspannungen, die sich negativ auf die Festigkeit und Haltbarkeit der Struktur auswirken. Mit anderen Worten: Egal, welche Anstrengungen der Besitzer einer Öl- oder Gaspipeline unternimmt, Schweißverbindungen sind immer noch schwache Glieder in der Kette des Transports fossiler Brennstoffe.
Um die Anzahl der Fehler zu minimieren, werden die Schweißnähte nach dem Erkalten einer speziellen Behandlung unterzogen, um die Eigenschaften des Materials wiederherzustellen und ihm seine frühere Widerstandsfähigkeit gegen aggressive Umwelteinflüsse zurückzugeben. Zu diesem Zweck können Sie Geräte verschiedener Modifikationen verwenden, je nach den Vorlieben des jeweiligen Ingenieurs oder Schweißers. Sie alle haben jedoch einen großen Nachteil: Sie können nicht nach Isolierungs- und Verlegungsarbeiten an der Rohrleitung eingesetzt werden, da sie nur für Arbeiten an der Außenseite der Rohrleitung vorgesehen sind.
"Wir haben viele Laborexperimente durchgeführt, bei denen deutlich wurde, dass die Ultraschallbehandlung der Randzone der Pipeline ein viel besseres Ergebnis liefert und es uns ermöglicht, die Zugspannungen effektiver zu reduzieren, wenn sie von innen durchgeführt wird. Die nächste Etappe unserer Forschung bestand in der Entwicklung und Herstellung eines Produkts, das sich zusammen mit dem transportierten Medium, d. h. den Kohlenwasserstoffen, im Inneren des Rohrs bewegen und mit der erforderlichen Intensität auf die Schweißnähte einwirken kann", so Alexander Palajew, außerordentlicher Professor der Abteilung für Öl- und Gasspeicherung an der Bergbauuniversität St. Petersburg.
Das zweite Mitglied des wissenschaftlichen Teams, der Doktorand Anton Krasnikow, wies darauf hin, dass alle Öl- und Gasfernleitungen mit speziellen Kammern ausgestattet sind, in die Reinigungs- und Diagnosegeräte in den Verdichterstationen eingesetzt werden. Sie ermöglichen es, Verstopfungen zu bekämpfen, die regelmäßig in der Leitung aufgrund der Ablagerung von festen Partikeln aus dem Bohrloch, der Ausfällung von Paraffinkristallen oder aus anderen Gründen auftreten, und können unter anderem dazu verwendet werden, das von Wissenschaftlern der Ersten Technischen Universität Russlands entwickelte Projektil zu bedienen.
"Unser Gerät ist mit einer herausnehmbaren Batterie und einer Steuereinheit ausgestattet, über die bestimmte Befehle aus der Ferne gegeben werden, darunter der Beginn und das Ende der Arbeit, das Einschalten des Ultraschallgenerators und die Bearbeitung der Nahtzone der Schweißnaht durch oszillierende Systeme. Er wird von leistungsstarken Eindringlingen erzeugt, d.h. von Wandlern, die Ultraschallfrequenzen in mechanische Schwingungen umwandeln, wodurch der Prozess der Metallbearbeitung zum Abbau von Eigenspannungen erfolgt", erklärt Anton Krasnikow.
Die an der Bergbauuniversität entwickelte Technologie hat bereits das Interesse von Unternehmen geweckt, die an der Beförderung fossiler Brennstoffe beteiligt sind. Denn die Nachfrage nach diesen Brennstoffen wird weltweit immer größer. So wird nach den jüngsten Prognosen der IEA der Ölverbrauch auf unserem Planeten Ende dieses Jahres im Durchschnitt einen Rekordwert von 102 Millionen Barrel pro Tag erreichen, und im nächsten Jahr wird er sogar noch weiter steigen - auf bis zu 103 Millionen Barrel. Mit anderen Worten: Die Bedeutung solcher Innovationen wird in Zukunft nur noch zunehmen.
Übrigens können wir sagen, dass die Wissenschaftler des Lehrstuhls für Öl- und Gastransport und -lagerung der Universität St. Petersburg solche Entwicklungen bereits "auf den Weg gebracht" haben. Erst kürzlich haben sie ein weiteres Produkt vorgestellt, das für den Betrieb in einer Rohrleitung konzipiert ist. Es handelt sich um ein Miniaturgerät von der Größe eines Tennisballs, dessen Aufgabe es ist, Öl- und Gasleitungen zu überwachen. Seine kapazitiven und akustischen Sensoren sind in der Lage, dem Betreiber Informationen über eine Vielzahl von Problemen zu übermitteln, die die Sicherheit und Produktivität des Kohlenwasserstofftransports gefährden. Zum Beispiel Wasseransammlungen, Lecks oder illegale Anzapfungen.
