عملیات پیگرانی در صنعت نفت و گاز

عملیات پیگ رانی در خطوط لوله نفت و گاز

عملیات پیگ رانی یا انتقال پیگ (Pigging) یکی از مهم‌ترین فرآیندهای صنعتی در صنایع نفت و گاز است که برای پاکسازی، بازیابی و حفاظت خطوط لوله نفت و گاز از آلودگی‌ها و رسوبات استفاده می‌شود. این فرآیند با استفاده از یک دستگاه خاص به نام پیگ (Pig) صورت می‌گیرد که به صورت یکی از زیراندازهای خط لوله با حرکت درون لوله، از رسوبات، کثیفی‌ها و آلودگی‌های مختلف جمع‌آوری می‌کند.

انواع پیگ‌ها

1. پیگ پاکسازی کننده (Cleaning Pig): این نوع پیگ برای حذف رسوبات و کثیفی‌های موجود در داخل خطوط لوله استفاده می‌شود. در این نوع پیگ، مواد شیمیایی و حلال‌هایی که می‌تواند رسوبات را حل کند نیز درون پیگ قرار می‌گیرد.
2. پیگ بازیابی کننده (Recovery Pig): در صورتی که لوله‌ای که باید پاک شود بسیار طولانی باشد، این نوع پیگ برای بازیابی مایعات باقی‌مانده در داخل خطوط استفاده می‌شود.
3. پیگ حفاظتی (Utility Pig): این نوع پیگ برای حفاظت از دیواره خط لوله استفاده می‌شود و به‌طور معمول شامل یک لایه فوم برای جلوگیری از برخورد لوله با دیواره خطوط است.
4. پیگ کنترل کیفیت (Inspection pig): برای بررسی و کنترل کیفیت خطوط لوله به کار می‌رود.
5. پیگ نگهداری (Maintenance pig): برای تعمیر و نگهداری خطوط لوله به کار می‌رود.
6. پیگ اندازه‌گیری (Geometry pig): برای اندازه‌گیری قطر و ضخامت خطوط لوله به کار می‌رود.
7. پیگ آبگیر (Dewatering pig): برای حذف آب موجود در خطوط لوله

فرایند پیگ رانی

1. بررسی و ارزیابی خطوط: قبل از انجام عملیات پیگ رانی، خطوط لوله باید مورد بررسی قرار گیرند تا مشکلات و موانع ممکن در راه انجام این فرایند شناسایی شوند
2. انتخاب پیگ: پس از بررسی خطوط، پیگ مناسب برای هر خط لوله بر اساس نوع و میزان آلودگی، اندازه خطوط و سایر عوامل مشخص می‌شود.
3. آماده‌سازی خطوط: قبل از ورود پیگ به داخل خطوط، خطوط باید آماده‌سازی شوند. این شامل خالی کردن خطوط از مایعات، اجزای لوله‌ای یا جسم خارجی است.
4. ورود پیگ به داخل خط: پیگ به وسیله یک موتور برای حرکت درون لوله به داخل خط فرستاده می‌شود.
5. عملیات پیگ رانی: پیگ در داخل خط با حرکت خود، رسوبات، کثیفی‌ها و آلودگی‌های مختلف را جمع‌آوری می‌کند. همچنین در صورت نیاز، پیگ می‌تواند مواد شیمیایی و حلال‌هایی را که می‌تواند رسوبات را حل کند درون خود جا دهد.
6. خروج پیگ: پس از انجام عملیات پیگ رانی، پیگ با حرکت خود به نقطه خروجی می‌رسد و از داخل خط خارج می‌شود.
7. بررسی پیگ: پس از خروج پیگ، بررسی و ارزیابی پیگ انجام می‌شود تا از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل شود.
8. تعمیر و نگهداری خطوط: پس از انجام عملیات پیگ رانی، لوله‌های خطوط باید مورد تعمیر و نگهداری قرار گیرند تا از این به بعد نیز به درستی کار کنند.

آمار استفاده از پیگ رانی

1. با استفاده از پیگ‌های پاکسازی کننده، می‌توان حدود 95 تا 99 درصد از رسوبات داخل لوله‌های نفت و گاز را حذف کرد.
2. براساس آمارهای اخیر، ه

ر میزان استفاده از پیگ‌های پاکسازی کننده، در سال 2020، بیش از 2 میلیون کیلومتر از خطوط لوله در سراسر جهان با استفاده از این روش پاکسازی شده است.

1. استفاده از پیگ‌های پاکسازی کننده در خطوط لوله نفت و گاز باعث کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، افزایش بهره‌وری خطوط و کاهش آلودگی‌های محیطی می‌شود.
2. این روش پاکسازی، در بسیاری از کشورها به عنوان یک روش کارآمد و مقرون به صرفه برای پاکسازی خطوط لوله نفت و گاز استفاده می‌شود.
3. همچنین با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژی، پیگ‌های پاکسازی کننده با قابلیت‌های بیشتری مانند تشخیص خرابی و رسوبات بیشتر، عملکرد بهتر و دقیق‌تری را ارائه می‌دهند.
4. در کشورهایی مانند روسیه، آمریکا، چین، هند، ایران و برزیل، استفاده از پیگ‌های پاکسازی کننده برای پاکسازی خطوط لوله نفت و گاز رایج است.
5. از جمله شرکت‌های بزرگی که در زمینه تولید پیگ‌های پاکسازی کننده فعالیت می‌کنند، می‌توان به شرکت‌های Pipeline Engineering، TDW، Pigs Unlimited International، Baker Hughes و Pigtek اشاره کرد.

ماشین آلاتی که در عملیات پیگ رانی استفاده می شود:

در عملیات پیگ رانی در خطوط لوله نفت و گاز، از ماشین آلاتی مانند پیگ‌های پاکسازی کننده و تجهیزات مربوط به آن‌ها استفاده می‌شود. پیگ‌های پاکسازی کننده با انواع مختلفی و با توجه به نوع رسوبات و آلودگی‌های خط لوله، طراحی و ساخته می‌شوند. این پیگ‌ها معمولا شامل تجهیزاتی مانند شاسی، سیستم‌های تولید انرژی، مخازن، سیستم کنترل، سنسورها و دوربین‌های مانیتورینگ هستند. همچنین برای انتقال پیگ‌ها در خطوط لوله، از تجهیزات مانند لوله‌های انتقال و گیره‌های مربوط به آن‌ها استفاده می‌شود. بعضی از پیگ‌ها همچنین مجهز به سیستم‌های قطع کننده و جداکننده برای جدا کردن و حذف قسمت‌های خراب یا ناکارآمد از خطوط لوله هستند

کاربرد کمپرسورهای هوا در عملیات پیگرانی

کمپرسورهای هوا در عملیات پیگ رانی در خطوط لوله نفت و گاز دارای کاربردهای متعددی هستند. در این عملیات، کمپرسورهای هوا برای ایجاد فشار هوا برای حرکت پیگ‌ها در خطوط لوله استفاده می‌شوند. با ایجاد فشار هوا، پیگ‌ها به سرعت در خطوط لوله حرکت می‌کنند و با جمع‌آوری رسوبات و آلودگی‌های موجود در خط لوله، تمیزی و پاکسازی خط لوله را انجام می‌دهند.

همچنین، کمپرسورهای هوا در این عملیات برای پایداری فشار هوا و حفظ کیفیت پیگ‌ها نیز استفاده می‌شوند. با ایجاد فشار هوای پایدار، پیگ‌ها به طور مداوم در حال حرکت در خطوط لوله با سرعت ثابت می‌باشند و کیفیت و کارایی آن‌ها بهینه می‌شود.

همچنین، کمپرسورهای هوا در برخی موارد برای پشتیبانی از سیستم‌های قطع و وصل خطوط لوله نیز استفاده می‌شوند. با فشار دادن هوا به خطوط لوله و قسمت‌های مختلف آن‌ها، می‌توان از احتمال نفوذ هوا و خلأ در خطوط لوله جلوگیری کرد

قطر لوله‌های که در عملیات پیگرانی استفاده شده است:

در عملیات پیگ‌رانی در خطوط لوله نفت و گاز، قطر لوله‌ها معمولاً بین 2 تا 56 اینچ (5.08 تا 142.24 سانتی‌متر) است. اما انواع مختلفی از خطوط لوله با اندازه‌ها و قطرهای مختلف برای انتقال نفت و گاز در سراسر جهان وجود دارند. در این عملیات، اندازه لوله بر اساس نوع پیگ و خصوصیات خط لوله مشخص می‌شود.

قطر بزرگتر لوله‌ها اغلب در خطوط انتقال نفت از میدان‌های نفتی به بنادر یا محل های پالایشگاهی استفاده می‌شود. همچنین در خطوط انتقال گاز، قطر لوله‌ها به دلیل توانایی بیشتر در انتقال گاز، معمولاً بزرگتر از خطوط انتقال نفت است. در کل، قطر لوله‌ها بر اساس نیاز و استفاده آن‌ها تعیین می‌شود

توضیحات بیشتر در مورد cleaning pig 

Cleaning Pig یا پیگ تمیزکننده، یکی از انواع پیگ‌های خطوط لوله نفت و گاز است که برای تمیز کردن داخل خطوط لوله استفاده می‌شود. این پیگ‌ها معمولاً از پلی‌یورتان ساخته می‌شوند و شامل مواد شوینده و مسیریابی شده‌اند تا بتوانند به طور کامل داخل خطوط حرکت کرده و هر چیزی که در مسیر آن‌ها باشد را جمع آوری کنند.

از Cleaning Pig برای حذف رسوبات، چربی، خاک، روغن، کربن، اسید، کرم‌های شوینده و دیگر آلودگی‌ها استفاده می‌شود. این پیگ‌ها به طور معمول به وسیله هوا یا آب به داخل خطوط لوله فشرده می‌شوند و سپس با فشار گاز یا مایع خارج می‌شوند. همچنین برای تمیز کردن لوله‌ها قبل از انجام عملیات دیگری مانند بازرسی یا تعمیرات نیز از این پیگ‌ها استفاده می‌شود.

با استفاده از Cleaning Pig می‌توان نتیجه بهتری در عملیات حمل‌ونقل مواد در خطوط لوله بدست آورد، زمان نگهداری و تعمیرات را کاهش داد و هزینه‌های مرتبط با تعمیر و نگهداری خطوط لوله را کاهش داد

توضیحات بیشتر در مورد recovery pig 

Recovery Pig یا پیگ بازیافت‌کننده، نوع دیگری از پیگ‌های خطوط لوله نفت و گاز است که برای بازیابی محصولات نفتی، گازی و شیمیایی استفاده می‌شود. این پیگ‌ها به طور کلی از پلی‌یورتان ساخته شده و برای جمع‌آوری مواد باقی‌مانده در لوله‌هایی که می‌توانند بازیافت شوند، به کار می‌روند.

از Recovery Pig در خطوط لوله‌هایی که دارای تلفات محصول در حین انتقال هستند، استفاده می‌شود. این پیگ‌ها قادرند برای بازیافت محصولات، به طور مستقیم و بدون نیاز به تخلیه لوله‌ها از محصولات، داخل خطوط حرکت کنند و محصولات باقی‌مانده را جمع‌آوری کنند.

با استفاده از Recovery Pig می‌توان مقداری از محصولات نفتی و گازی که به طور طبیعی در لوله‌ها باقی‌می‌مانند و به طور معمول در فرآیند استخراج بازیافت نمی‌شوند، بازیافت کرد. این عمل باعث می‌شود که میزان ضایعات کاهش یابد، سودآوری افزایش یابد و هزینه‌های مرتبط با محصولاتی که در لوله‌ها باقی‌می‌مانند، کاهش یابد

توضیحات بیشتر در مورد utility pig 

Utility Pig یا پیگ کاربردی، نوع دیگری از پیگ‌های خطوط لوله نفت و گاز است که به منظور انجام عملیات خاص در لوله‌ها استفاده می‌شود. این پیگ‌ها از جنس پلی‌یورتان ساخته شده و در برخی از موارد، با مواد شیمیایی پوشش داده می‌شوند تا با شرایط خاصی که در لوله‌ها وجود دارد سازگار شوند.

از Utility Pig برای انجام عملیات مختلف در لوله‌ها استفاده می‌شود. برخی از مواردی که از این پیگ‌ها در آنها استفاده می‌شود عبارتند از:

• از بین بردن رسوبات: در برخی از خطوط لوله نفت و گاز، رسوباتی مانند گل و خاک وجود دارد که ممکن است منجر به انسداد خطوط شود. با استفاده از Utility Pig، می‌توان این رسوبات را از داخل لوله‌ها حذف کرد.
• تعویض محصولات: در صورتی که بخواهیم محصولی را که در یک خط لوله وجود دارد، با محصولی دیگر جایگزین کنیم، می‌توان از Utility Pig برای تعویض محصولات استفاده کرد.
• آزمایش فشار: برای اطمینان از اینکه لوله‌های نفت و گاز مقاومت کافی در برابر فشار دارند، می‌توان از Utility Pig برای انجام آزمایش فشار استفاده کرد.
• ارسال پیغام: در برخی از موارد، Utility Pig برای ارسال پیام به دستگاه‌هایی که در ارتباط با لوله‌ها هستند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، می‌توان از این پیگ برای ارسال پیامی به دستگاه کنترلی استفاده کرد تا آن دستگاه بداند که Utility Pig در آن نقطه از خط لوله قرار دارد.

کاربردهای مختلف Utility Pig در خطوط لوله نفت و گاز، نشان می‌دهد که این پیگ‌ها در ایمنی و بهبود کارایی خطوط لوله نیز نقش مهمی دارند. برخی از مزایای استفاده از Utility Pig عبارتند از:

• بهبود بهره وری: استفاده از Utility Pig برای از بین بردن رسوبات و آلودگی‌ها مانع افت فشار و همچنین کاهش جریان محصول در خطوط لوله می‌شود. این امر بهبود کارایی خطوط لوله و بهره وری آنها را بهبود می‌بخشد.
• افزایش عمر خطوط لوله: رسوبات و آلودگی‌ها ممکن است باعث خرابی و کاهش عمر خطوط لوله شوند. با استفاده از Utility Pig برای از بین بردن آنها، می‌توان عمر خطوط لوله را افزایش داد.
• بهبود کیفیت محصول: از طریق تعویض محصولات با استفاده از Utility Pig، می‌توان کیفیت محصولات را بهبود بخشید. به عنوان مثال، می‌توان محصول کثیف را با محصول تمیز جایگزین کرد.
• افزایش ایمنی: استفاده از Utility Pig برای انجام آزمایش فشار و ارسال پیام، می‌تواند به افزایش ایمنی خطوط لوله کمک کند.
• کاهش هزینه‌ها: با استفاده از Utility Pig برای از بین بردن رسوبات و آلودگی‌ها، افت فشار کاهش پیدا می‌کند و این به معنی کاهش هزینه‌های ناشی از کاهش جریان و فشار است.

در کل، استفاده از Utility Pig برای بهبود کارایی و ایمنی خطوط لوله نفت و گاز بسیار حائز اهمیت است و با توجه به کاربردهای مختلف آن، این پیگ از اهمیت بالایی برخوردار است

شرکت‌های سازنده pig در جهان 

شرکت‌های سازنده pig در سراسر جهان فعالیت دارند و بسیاری از آن‌ها دارای تجربه طولانی در طراحی و ساخت پیگ‌های خطوط لوله هستند. برخی از شرکت‌های برجسته و معروف در این زمینه عبارتند از:

1. Pigs Unlimited International, Inc. (آمریکا)
2. Pipeline Engineering & Supply Co. Ltd. (انگلستان)
3. Rosen Group (آلمان)
4. Enduro Pipeline Services (کانادا)
5. T.D. Williamson, Inc. (آمریکا)
6. Jamison Products, L.P. (آمریکا)
7. PPS Pipeline Systems GmbH (آلمان)
8. Polly Pig Industrial Pigging Solutions (آمریکا)
9. BPP Tech Ltd. (اسرائیل)
10. Pigtek Ltd. (انگلستان)

همه این شرکت‌ها به طور مستقیم یا غیرمستقیم در طراحی، ساخت و توزیع پیگ‌های خطوط لوله نفت و گاز فعالیت می‌کنند و با توجه به نیازهای مختلف صنعت نفت و گاز، تلاش می‌کنند تا به روزرسانی و بهبود پیگ‌های خود را انجام دهند.

شرکت‌های فعال در این حوزه در سطح جهانی همچنین در حال تلاش برای بهبود و توسعه تکنولوژی پیگ رانی هستند. این شرکت‌ها با ارائه پیگ های هوشمند و پیشرفته، سعی در کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی در عملیات پیگ رانی دارند.

در این راستا، شرکت Rosen Group از آلمان نیز به عنوان یکی از شرکت‌های پیشرو در تولید پیگ های هوشمند و نوآورانه به شمار می‌رود. این شرکت با ارائه پیگ هایی مانند Rosen Smart Pigs، به کاهش هزینه‌ها و بهبود کارایی در عملیات پیگ رانی کمک می‌کند.

به علاوه، شرکت‌هایی مانند T.D. Williamson و Baker Hughes نیز در حوزه تولید پیگ فعالیت دارند. این شرکت‌ها با ارائه پیگ های با کیفیت بالا و ایمنی بیشتر، به بهبود عملیات پیگ رانی کمک می‌کنند.

در ایران نیز، شرکت‌هایی مانند شرکت توسعه صنایع نفت و گاز (پتروشیمی)، شرکت پارس پیگ و شرکت پیگمک از جمله شرکت‌های فعال در حوزه پیگ رانی هستند. این شرکت‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته، به بهبود عملیات پیگ رانی در صنعت نفت و گاز در ایران کمک می‌کنند.

 قیمت های جهانی pig 

قیمت پیگ‌های خطوط لوله نفت و گاز به شدت متغیر است و به فاکتورهای متعددی مانند سایز و نوع پیگ، فاصله‌ی پیمایشی، شرایط اجرایی، تعداد پیگ‌های مورد نیاز و سایر عوامل بستگی دارد. به طور کلی، هزینه‌ی یک پیگ خطوط لوله نفت و گاز از چند هزار تا چند ده هزار دلار متغیر است.

بعضی از شرکت‌های سازنده‌ی پیگ به طور مستقیم قیمت پیگ‌های خود را منتشر نمی‌کنند و برای دریافت قیمت باید با آن‌ها تماس بگیرید. در ضمن، می‌توان با جستجوی اینترنتی قیمت پیگ‌های مختلف را در بازار جهانی پیدا کرد، اما به دلیل تغییرات مستمر در قیمت‌ها، همیشه قیمت دقیقی را پیدا کردن دشوار است

پیگ های هوشمند

پیگ های هوشمند (Smart Pigs) پیگ هایی هستند که با استفاده از فناوری های نوینی مانند سیستم های نوری و الکترونیکی، قادرند به جمع آوری اطلاعات دقیقی در مورد وضعیت خطوط لوله و همچنین شناسایی نواقص و مشکلات موجود در آن ها باشند. این پیگ ها معمولا به دو دسته تقسیم می شوند:

1. پیگ های تصویربرداری (Imaging Pigs): این نوع از پیگ ها از فناوری های نوری و الکترونیکی برای تصویربرداری و ثبت تصاویر از داخل خطوط لوله استفاده می کنند. با تحلیل این تصاویر، می توان به دقت وضعیت خطوط لوله را تشخیص داد.
2. پیگ های اندازه گیری و شناسایی (Measurement and Identification Pigs): این نوع از پیگ ها با استفاده از سنسورها و تجهیزات مختلف، قادر به اندازه گیری فشار، دما، سرعت و جریان می باشند. با تجزیه و تحلیل این اطلاعات، می توان نواقص و مشکلات موجود در خطوط لوله را شناسایی کرد.

در واقع، پیگ های هوشمند با انجام این کارها به صورت دقیق و هوشمندانه، به کاهش خطرات احتمالی از خرابی خطوط لوله و در نتیجه، حفظ ایمنی، کاهش هزینه ها و افزایش بهره وری کمک می کنند. همچنین این پیگ ها می توانند برای تحلیل و طراحی بهینه خطوط لوله و همچنین برای پیش بینی آینده وضعیت خطوط لوله نیز مورد استفاده قرار گیرند.

فعالیتهای شرکتهای ایرانی در عملیات پیگرانی

تعدادی شرکت در ایران فعالیت در زمینه خدمات پیگ‌رانی دارند که برخی از آن‌ها عبارتند از:

1. شرکت فنی مهندسی گاز طبیعی ایران
2. شرکت مدیریت منابع آب و برق استان خوزستان
3. شرکت خدمات نفت و گاز میاندورود
4. شرکت صنایع نفت سیستان و بلوچستان
5. شرکت خدمات نفت و گاز پارس رویال
6. شرکت خدماتی و مهندسی نفت و گاز پترو پایا

لازم به ذکر است که این فهرست صرفا محدود به چند نمونه از شرکت‌های فعال در این زمینه است و شرکت‌های دیگری نیز ممکن است در این زمینه فعالیت داشته باشند

پروژه‌های اخیر پیگ رانی در ایران 

برخی از پروژه‌های اخیر در مورد پیگ رانی در ایران عبارتند از:

1. پروژه افزایش ظرفیت خط انتقال گاز طبیعی گرگان – تهران – جم
2. پروژه احداث خط لوله گاز بندرعباس – جاسک – زاگرس
3. پروژه احداث خط لوله جدید جنوبی ایران از ایرانشهر تا چابهار
4. پروژه احداث خط لوله گاز کازرون – بوشهر
5. پروژه احداث خط لوله گاز شاهرود – مشهد

این پروژه‌ها با هدف بهبود عملکرد شبکه‌های انتقال گاز و نفت، افزایش ظرفیت، کاهش هزینه‌ها و بهره‌وری بیشتر انجام شده‌اند. در هر یک از این پروژه‌ها از تکنولوژی پیگ رانی برای تمیز کردن خطوط لوله استفاده شده است.

نتیجه گیری

در آخر، می‌توان نتیجه گرفت که استفاده از روش پیگ رانی در ایران به عنوان یکی از روش‌های موثر و اقتصادی برای حفظ و نگهداری خطوط لوله نفت و گاز بسیار مفید بوده است و می‌تواند در برنامه‌های آینده نیز مورد استفاده قرار داد

علاوه بر این، پروژه‌هایی نیز در دست اجرا هستند که با هدف افزایش بهره وری و ایمنی در عملیات پیگ رانی در ایران آغاز شده‌اند. به عنوان مثال، یک پروژه با هدف طراحی و ساخت پیگ‌های هوشمند توسط شرکت فنی و مهندسی پتروپژوهش با همکاری دانشگاه صنعتی شریف و دانشگاه علم و صنعت ایران در حال اجرا است. همچنین، شرکت نفت و گاز پارس جنوبی نیز در حال طراحی و ساخت پیگ هوشمند با هدف افزایش بهره وری در عملیات پیگ رانی است.

در نهایت، عملیات پیگ رانی با توجه به اهمیت آن در حفظ ایمنی، بهره وری و کاهش هزینه‌ها، همچنان برای شرکت‌های نفت و گاز در سراسر جهان از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است و پیشرفت‌های فناورانه در این زمینه همچنان ادامه دارد