Es gibt viele Gründe für Leckagen in Stahlrohrleitungen, die sich im Wesentlichen in drei Kategorien einteilen lassen: Korrosionsdurchdringung, Ermüdungsbruch und Beschädigung durch äußere Kräfte.
Obwohl Korrosionsschutzmaßnahmen die Korrosion deutlich verlangsamen können, lassen sie sich nicht verhindern. Bei unzureichendem kathodischem Schutz wird der Korrosionsprozess der Stahlrohrleitung zwar verlangsamt, aber nicht gestoppt; bei einer Abschirmung des kathodischen Schutzes wird die Korrosion der Stahlrohrleitung überhaupt nicht gehemmt. Unzureichender kathodischer Schutz bedeutet, dass der vom kathodischen Schutzsystem bereitgestellte Schutzstrom die Anforderungen an den Schutz der Stahlrohrleitung nicht erfüllt; eine Abschirmung des kathodischen Schutzes bedeutet, dass der kathodische Schutzstrom im Fluss blockiert wird und die vorgegebene Stelle nicht erreichen kann. Wenn großflächige Schäden, kontinuierliche Leckagen oder eine allgemeine Verschlechterung der Isolationsleistung der Beschichtung auftreten, kann dies leicht zu unzureichendem kathodischem Schutz führen. Da solche Mängel durch Inspektion entdeckt werden können, lassen sich Korrosionsschäden in der Regel durch Reparatur vermeiden. Löst sich die Beschichtung vom Metall des Rohrkörpers ab, wirkt dies abschirmend auf das kathodische Schutzsystem, insbesondere bei Beschichtungen aus organischen synthetischen Materialien mit hohen Isolationseigenschaften. Mit den derzeitigen Prüftechniken ist das Ablösen der Beschichtung jedoch schwer zu erkennen, sodass es leicht zu Leckagen durch Korrosionsdurchbrüche kommen kann.
Wenn Öl- und Gasleitungen aus Stahl über längere Zeit unter hohem Druck betrieben werden, verschlechtern sich die mechanischen Eigenschaften des Stahls allmählich. Die in den Schweißnähten vorhandenen Mikrorisse, die durch Spannungsrisskorrosion entstehen, breiten sich aus. Sobald diese Risse ein bestimmtes Ausmaß erreichen, kann es zu einem plötzlichen Rohrbruch und damit zu Leckagen kommen. Bei Gasleitungen kann ein Rohrbruch katastrophale Folgen haben.
Äußere Schäden umfassen hauptsächlich Naturkatastrophen und von Menschen verursachte Katastrophen. Überschwemmungen, Erdrutsche, Schlammlawinen und Erdbeben können Stahlpipelines beschädigen. Von Menschen verursachte Katastrophen beziehen sich vor allem auf Schäden durch Dritte, darunter unbeabsichtigte Schäden durch Bauprojekte wie Straßenbau, Aushubarbeiten usw. sowie Bohrungen zur Öl- und Gasförderung. Vorsätzliche Beschädigung durch Kriminelle stellt mittlerweile eine große Bedrohung für den Schutz von Stahlpipelines dar und ist in manchen Gebieten sogar die Ursache für Schäden.
Bei größeren, plötzlichen Leckagen in Stahlrohrleitungen, wie Rohrbrüchen und -frakturen, die durch den abrupten Druckverlust in der Rohrleitung verursacht werden, lassen sich diese in der Regel rechtzeitig erkennen. Eine Vor-Ort-Inspektion ist jedoch erforderlich, um die genaue Leckagestelle zu bestimmen. Für kleinere Leckagen ist Leckageortungstechnik notwendig. Diese umfasst Offline-Erkennung und Online-Überwachung.
Die Offline-Inspektion ist eine regelmäßige oder bedarfsabhängige Inspektion der Stahlpipeline. Sie kann zu Fuß, mit dem Auto oder per Flugzeug (für die Fluginspektion) erfolgen. Leckagen werden durch Beobachtung der Oberfläche, instrumentelle Detektion oder Infrarotbildgebung aufgespürt. Da die Inspektion nicht permanent durchgeführt wird, können Leckagen mit dieser Methode in der Regel nicht rechtzeitig nach ihrem Auftreten erkannt werden.
Die Online-Überwachung nutzt ein speziell an der Stahlpipeline installiertes Leckageüberwachungssystem, um die Stahlpipeline dynamisch zu überwachen, die Leckageinformationen im Moment der Leckage zu erfassen, einen Alarm auszulösen und die Leckagestelle schnell über einen Computer zu berechnen.
Leckagen in Stahlpipelines für die Öl- und Gasförderung führen nicht nur zu Öl- und Gasverlusten, sondern auch zu Umweltverschmutzung und können Brände, Explosionen und andere Unfälle verursachen. Daher ist der sichere Betrieb von Stahlpipelines von größter Wichtigkeit.
Veröffentlichungsdatum: 10. Januar 2024