العيوب الشائعة والتدابير المضادة للتآكل والحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلة

1. أهمية مقاومة التآكلخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلة
في هذه المرحلة، يتزايد الطلب على الغاز الطبيعي تدريجياً، محلياً ودولياً، حيث أصبح الغاز الطبيعي مصدراً مهماً لا غنى عنه للطاقة. وسيستمر الطلب على الغاز الطبيعي في الارتفاع حتى ظهور مصادر طاقة جديدة وفعالة، وقبل أن يتعذر إنتاجه بكميات كبيرة. ولضمان تلبية احتياجات إمدادات الغاز الطبيعي، من الضروري جداً حماية...خطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةوبناءً على ذلك، ورغم أن خطوط أنابيب الصلب تُعدّ في السنوات الأخيرة الطريقة الأكثر أمانًا والأقل استهلاكًا لنقل الغاز الطبيعي، إلا أن عدد حوادثها قد ازداد تدريجيًا، مما يُثبت وجود عيوب في عملية النقل. ويُعدّ تآكل المعادن السبب الأكثر شيوعًا لهذه الحوادث. وتشمل المخاطر المحتملة الناجمة عن تآكل خطوط أنابيب الصلب في عملية النقل الفعلية ما يلي: أولًا، عند تآكل خط الأنابيب بشدة، تختلط نواتج التآكل بالغاز الطبيعي، مما يُؤدي إلى وجود شوائب تُؤثر سلبًا على جودته. ثانيًا، في حال تفاقم التآكل، يُحتمل حدوث تسرب للغاز الطبيعي، مما يُسبب خسائر فادحة في موارد الغاز الطبيعي، فضلًا عن أضرار مادية جسيمة لشركات خطوط الأنابيب. ثالثًا، إذا وصل التآكل إلى مستوى التسرب، يتسرب الغاز إلى التربة، مُسببًا تلوثًا بيئيًا خطيرًا لا يُمكن إصلاحه. في هذه المرحلة، تبرز مشكلة حماية البيئة بشكل متزايد. في ظل هذه الظروف، سيؤدي التلوث البيئي الخطير إلى تقييد تطوير موارد الغاز الطبيعي بشكل كبير. رابعًا، إذا ما لامس الغاز الطبيعي المتسرب مصدر حريق، فمن السهل جدًا أن يتسبب في حوادث حريق وانفجار، مما سيؤثر ليس فقط على نقل الغاز الطبيعي، بل قد يتسبب أيضًا في خسائر بشرية. خامسًا، بعد تآكل خط أنابيب الصلب، ستلتصق نواتج التآكل بالجدار الداخلي للأنبوب، مما يُسرّع عملية التآكل. لذلك، يُعدّ حماية خط أنابيب الصلب من التآكل أمرًا بالغ الأهمية في عملية نقل الغاز الطبيعي عبر خطوط الأنابيب.

2. تدابير مكافحة التآكل لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلة
في عملية نقل الغاز الطبيعي عبر خطوط الأنابيب الفولاذية، يُعدّ تآكل هذه الخطوط ظاهرة طبيعية لا يمكن تجنبها تمامًا. وللحدّ من تأثير هذا التآكل على نقل الغاز الطبيعي، لا بد من اتخاذ تدابير وقائية مناسبة، مما يُقلل من معدل تآكل خطوط الأنابيب.خطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةيمكن دراسة الحماية من جانبين: فيزيائي وكيميائي. من الناحية الفيزيائية، تتمثل الطريقة الرئيسية في إضافة طبقة واقية. أما من الناحية الكيميائية، فتتمثل الطريقة الرئيسية في تدابير الحماية الكهروكيميائية. في معظم الحالات، يتم اختيار مزيج من تدابير الحماية الفيزيائية والكيميائية لحماية خطوط أنابيب الصلب.
(1) طبقة طلاء إضافية
تشمل الطرق الرئيسية لإضافة الطلاءات ما يلي:
أولًا، طلاء قطران الفحم. يُعدّ استخدام طلاء قطران الفحم خارج منطقة النقل إجراءً وقائيًا ناضجًا نسبيًا في هذه المرحلة. يتميز هذا الطلاء بقدرته الفائقة على مقاومة التآكل، فضلًا عن توفيره درجة معينة من العزل. فهو يحمي خط الأنابيب الفولاذي من تأثير التيارات الشاردة، ما يُعدّ عاملًا بالغ الأهمية في حمايته. ونظرًا لعمره التشغيلي الطويل نسبيًا، يُعتبر طلاء قطران الفحم اقتصاديًا، ولذا يُفضّله الكثيرون كمادة أساسية للطلاءات الإضافية. مع ذلك، يُعاني طلاء قطران الفحم من بعض العيوب أثناء الاستخدام، لا سيما فيما يلي: تتطلب هذه التقنية درجة حرارة عالية جدًا لخط الأنابيب الفولاذي. فإذا تجاوزت درجة حرارة خط الأنابيب درجة الحرارة المحددة لطلاء قطران الفحم، فإنه سينصهر، ما يُفقد خط الأنابيب فعاليته في الحماية، ويُحتمل أن يُسبب تلوثًا بيئيًا، وبالتالي يُفقد خط الأنابيب فعاليته في الحماية. لذلك، في عملية التطبيق الفعلية، يجب الانتباه إلى أن طلاء قطران الفحم غير مناسب لأنابيب التدفئة. ثانيًا، تتميز خواصه الميكانيكية بالضعف النسبي، مما يجعله عرضةً للتأثر بالمواد الخارجية الصلبة. في حال وجود أحجار صلبة كثيرة في التربة المجاورة، سيؤدي ذلك إلى تلف طبقة مقاومة التآكل في طلاء قطران الفحم. في هذه الحالة، لا يُنصح باستخدام طلاء قطران الفحم في المناطق ذات الأحجار الصلبة تحت الأرض. ثانيًا، بنية البولي إيثيلين ثنائية الطبقات. تُعد إضافة هذه البنية على السطح الخارجي لأنابيب نقل الصلب إجراءً وقائيًا شائع الاستخدام في هذه المرحلة. تتميز هذه البنية بفعاليتها في مقاومة التآكل، بالإضافة إلى قدرتها على تثبيط نمو البكتيريا، مما يُعيق نمو البكتيريا حول أنابيب الصلب. في الوقت نفسه، يتميز هيكل البولي إيثيلين ثنائي الطبقات بقدرة عالية على امتصاص الماء، مما يقلل بشكل كبير من تأثير رطوبة التربة على تشغيل خط الأنابيب الفولاذي. كما أن سعر هذا الهيكل ليس مرتفعًا، مما يجعله مناسبًا لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةإنها مناسبة جدًا، ولكن في تطبيقها العملي، توجد بعض المشاكل. فمن جهة، لا يمكن وضع هذه المواد تحت أشعة الشمس المباشرة، وإلا ستتأثر بشدة بالأشعة فوق البنفسجية وتفقد قدرتها على الحماية. ومن جهة أخرى، يصعب على هذه المواد الالتصاق بإحكام بالأنبوب، مما يقلل من فعاليتها بشكل كبير. أخيرًا، الهيكل ثلاثي الطبقات من البولي إيثيلين. يُعد هذا النوع من الهياكل ثلاثية الطبقات من البولي إيثيلين من بين تدابير حماية خطوط الأنابيب الفولاذية المُنتجة، وهو أيضًا الأكثر فعالية في هذه المرحلة. بالمقارنة مع الهيكل ثنائي الطبقات، يُضاف مسحوق الإيبوكسي في الطبقة الوسطى من الهيكل ثلاثي الطبقات، مما يُحسّن مقاومة التآكل ويُعزز الالتصاق بين المادة وخط الأنابيب الفولاذي، وبالتالي يُفعّل كامل قدرتها على الحماية. إضافةً إلى ذلك، ولأن الهيكل ثلاثي الطبقات من البولي إيثيلين يحتوي على مسحوق الإيبوكسي، فإن المادة لن تتأثر بالأشعة فوق البنفسجية ويمكن استخدامها تحت أشعة الشمس.
(2) الحماية الكهروكيميائية
في عملية الحماية الكهروكيميائية الفعلية لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةتُستخدم غالبًا طريقة الحماية الكاثودية باستخدام قطب تضحية. مبدأ هذه الطريقة لمقاومة تآكل أنابيب نقل المواد الكيميائية الفولاذية بسيط للغاية. في التطبيق العملي، تُضاف مادة معدنية ذات نشاط أعلى من المعدن المستخدم في الأنبوب الفولاذي خارجه لتشكيل خلية جلفانية. في هذه الخلية، يُمثل المعدن النشط القطب الموجب، بينما يُمثل الأنبوب القطب السالب، الذي تتم حمايته أثناء عملية التآكل. عند تطبيق هذه الإجراءات، يجب مراعاة طول الأنبوب الفولاذي وسماكة جداره وبيئة استخدامه بشكل شامل. بعد ذلك، يتم حساب موقع المعدن النشط ووزنه بدقة.
(3) طريقة الحماية الكاثودية لمصدر الطاقة الخارجي
في التطبيق العملي، يُستخدم أسلوب مقاومة التآكل لخط أنابيب نقل الغاز الفولاذي هذا بشكل أقل تكرارًا، ولكنه ممكن نظريًا. يتطلب التطبيق العملي زيادة الجهد الكهربائي على الجدار الخارجي لخط الأنابيب الفولاذي لضمان حمايته بكفاءة. ويعود سبب قلة التطبيقات نسبيًا إلى أن معظم الغاز الطبيعي قابل للاشتعال والانفجار. عند استخدام هذا الأسلوب، من الضروري أيضًا إجراء حساب بسيط للجهد الكهربائي وفقًا للظروف الفعلية.

3. العيوب الشائعة للحماية الكاثودية لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلة
بعد فترة تشغيل طويلة، ظهرت العديد من المشاكل أثناء تطبيق أنظمة الحماية الكاثودية فيخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةمن جهة، فإن معدات الحماية الكاثودية قديمة ومتهالكة، ولم تعد قادرة على العمل بشكل طبيعي. ويعود سبب هذه المشكلة إلى تعطل مفتاح ضبط الجهد الكهربائي في المحطة الأولى لخط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذي لمسافات طويلة بسبب عامل الوقت، مما يحول دون ضبط جهد الحماية. كما أن محول الجهد الكهربائي في المحطة الأخيرة لا يقوم بالتحويل بكفاءة، مما ينتج عنه خرج من الجهاز دون خرج من خط الأنابيب الفولاذي. وتؤثر المقاومة العالية لطبقة تأريض الأنود بشكل كبير على تباعد تيار الكاثود، ولا يؤدي الأنود وظيفته على النحو المطلوب، مما يؤدي إلى فقدان الحماية لمعظم خطوط الأنابيب الفولاذية وتسبب تآكلًا خطيرًا. من جهة أخرى، فإن جهد الحماية لخط الأنابيب الفولاذي مرتفع للغاية، مما يتسبب في تآكل خطير لبعض أجزاء الأنابيب. في هذه المرحلة، يكون جهد معظمخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةوهي في حالة عالية، وقد انحرفت إمكانية حماية خط الأنابيب الفولاذي عن الإمكانات الطبيعية، مما يزيد من تفاقم تآكل خط الأنابيب الفولاذي.

4. تدابير مضادة لتحسين الحماية الكاثودية لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلة
في عملية الحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي المصنوعة من الفولاذ، فإن الطريقة الأولى التي يتم اختيارها هي طريقة الحماية الكاثودية لخطوط الأنابيب الفولاذية.خطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةتُستخدم عادةً الأنودات التضحية والحماية الكاثودية بالتيار القسري لمقاومة تآكل خطوط أنابيب الصلب، وفي هذه الحالة، يُحافظ عادةً على عمق دفن خطوط أنابيب الصلب والأنودات التضحية ضمن نطاق 2 إلى 2.5 متر، ولكن بالنسبة لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةبمعنى آخر، طولها مفرط. في الوقت نفسه، وبسبب التضاريس الطبيعية، يوجد انخفاض حاد بين طرفي العديد من خطوط الأنابيب الفولاذية. كما أن مستوى المياه الجوفية عند طرفي خط الأنابيب الفولاذي يختلف عن الظروف الجيولوجية، ومقاومة التربة في المناطق التي تقع فيها بعض خطوط الأنابيب الفولاذية مرتفعة للغاية. لذلك، فإن طريقة الحماية الكاثودية باستخدام الأنودات التضحية في هذه المنطقة ليست فعالة للغاية. يكمن حل هذه المشكلة في تغيير طريقة الحماية بالأنودات التضحية إلى الحماية بالتيار القسري للجزء ذي المقاومة العالية للتربة في خط الأنابيب الفولاذي الطويل. ثانيًا، أثناء تطبيق طريقة التيار القسري، يمكن لجهاز قياس الجهد الكهربائي توفير تيار حماية كاثودية قابل للتعديل باستمرار للجسم المعدني المراد حمايته. يوفر هذا الجهاز وظيفة مساعدة للأنود في طريقة قياس التيار القسري، ويُستخدم لتشكيل حلقة لتيار الحماية الكاثودية الذي يوفره جهاز قياس الجهد الكهربائي. أخيرًا، في عملية الحماية الكاثودية الفعلية لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلةيمكن تكوين فريق عمل محترف يتمتع بحس عالٍ من المسؤولية، ويمكن استخدام مبدأ تحديد المناصب والمسؤوليات في الإدارة. مع تحسين الجودة الشاملة للفريق، وتوسيع نطاق الإدارة، وبالتالي الارتقاء ببلادنا. الحماية الكاثودية لـخطوط أنابيب الغاز الطبيعي الفولاذية لمسافات طويلة.