Olie- en gaspijpleidingen zijn polariserende problemen geworden in Canada, maar zowel voor- als tegenstanders kunnen het erover eens zijn dat hoe veiliger ze zijn, des te beter.

Helaas, integriteit en gezondheid zijn aanhoudende en ernstige problemen voor de pijpleidinginfrastructuur in Noord-Amerika. Volgens het Amerikaanse ministerie van Transport (DOT), er zijn er meer dan 10 geweest, Alleen al in dat land zijn er sinds 2002 meer dan duizend pijpleidingstoringen. Complicerende veiligheidsmaatregelen zijn de kosten en intensiteit van de arbeid die nodig zijn om de gezondheid van de duizenden kilometers pijpleidingen die Canada en de Verenigde Staten doorkruisen, te controleren.

In een recent artikel in de Journal of Pipeline Systems Engineering and Practice , onderzoekers van Concordia en de Hong Kong Polytechnic University kijken naar de methodologieën die momenteel door de industrie en academici worden gebruikt om het falen van pijpleidingen te voorspellen - en hun beperkingen.

"In veel van de bestaande codes en praktijken, de focus ligt op de gevolgen van wat er gebeurt als er iets misgaat, " zegt Fuzhan Nasiri, universitair hoofddocent bij de afdeling Bouwkunde, Civiele en milieutechniek aan de Gina Cody School of Engineering and Computer Science.

"Als er een storing is, onderzoekers kijken naar de ontwerpcriteria van de pijplijn. Maar ze negeren vaak de operationele aspecten en hoe pijpleidingen kunnen worden onderhouden om risico's te minimaliseren."

Nasiri, die het Sustainable Energy and Infrastructure Systems Engineering Lab runt, co-auteur van het papier met zijn Ph.D. student Kimiya Zakikhani en Hong Kong Polytechnic professor Tarek Zayed.

Bescherming tegen corrosie

De onderzoekers identificeerden vijf storingstypes:mechanisch, het resultaat van het ontwerp, materiaal- of constructiefouten; operationeel, door fouten en storingen; natuurlijk gevaar, zoals aardbevingen, erosie, vorst of bliksem; derde partij, betekent schade die per ongeluk of opzettelijk is toegebracht door een persoon of groep; en corrosie, de verslechtering van het pijpleidingmetaal als gevolg van milieueffecten op pijpmaterialen en zuurgraad van olie- en gasverontreinigingen. Deze laatste is de meest voorkomende en de meest eenvoudige om te verminderen.

Nasiri en zijn collega's ontdekten dat de bestaande academische literatuur en industriepraktijken rond pijplijnstoringen verder moeten evolueren rond beschikbare onderhoudsgegevens. Ze zijn van mening dat de enorme hoeveelheden gegevens over het falen van pijpleidingen die beschikbaar zijn via de DOT's Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration in het beoordelingsproces kunnen worden gebruikt als aanvulling op handmatige in-line inspecties.

Deze voorspellende modellen, gebaseerd op tientallen jaren aan gegevens over alles, van pijpleidingdiameter tot metaaldikte, druk, gemiddelde temperatuurverandering, locatie en timing van de storing, faalpatronen kunnen bieden. Deze kunnen worden gebruikt om het algehele veiligheidsbeoordelingsproces te stroomlijnen en de kosten aanzienlijk te verlagen.

"We kunnen trends en patronen identificeren op basis van wat er in het verleden is gebeurd, " zegt Nasiri. "En je zou kunnen aannemen dat deze patronen in de toekomst zouden kunnen worden gevolgd, maar hebben bepaalde aanpassingen nodig met betrekking tot klimaat en operationele omstandigheden. Het zou een op toeval gebaseerd model zijn:gegeven variabelen zoals locatie en operationele parameters, evenals verwachte klimatologische kenmerken, we konden de algehele kans op corrosie over een bepaalde tijdspanne voorspellen."

Hij voegt eraan toe dat deze modellen idealiter consistent en sectorbreed zouden zijn, en dus overdraagbaar in het geval van een verandering in het eigendom van pijpleidingen - en dat onderzoek zoals dat van hem de praktijken in de sector zou kunnen beïnvloeden.

"Faalvoorspellingsmodellen die zijn ontwikkeld op basis van betrouwbaarheidstheorie moeten realistisch zijn. Door historische gegevens (met aanpassingen) te gebruiken, kom je dichter bij wat er in de werkelijkheid gebeurt, " hij zegt.

"Ze kunnen de kloof van verwachtingen dichten, zodat zowel planners als operators een beter idee hebben van wat ze kunnen zien gedurende de levensduur van hun constructie."