ข้อบกพร่องทั่วไปและมาตรการแก้ไขในการป้องกันการกัดกร่อนและการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าของท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกล

1. ความสำคัญของการป้องกันการกัดกร่อนของท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกล
ในขณะนี้ ความต้องการก๊าซธรรมชาติทั้งในประเทศและต่างประเทศกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยก๊าซธรรมชาติได้กลายเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญและขาดไม่ได้ ในกรณีนี้ ความต้องการก๊าซธรรมชาติจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไปจนกว่าจะมีแหล่งพลังงานใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าปรากฏขึ้น และก่อนที่จะไม่สามารถผลิตได้ในปริมาณมาก เพื่อให้มั่นใจได้ว่าความต้องการก๊าซธรรมชาติจะเพียงพอ การปกป้องแหล่งพลังงานจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลดังนั้น แม้ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในแง่ของการขนส่งก๊าซธรรมชาติ ท่อเหล็กจะเป็นวิธีการขนส่งก๊าซธรรมชาติที่ปลอดภัยและประหยัดที่สุด แต่ในปัจจุบัน จำนวนอุบัติเหตุจากท่อเหล็กกลับเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นว่ากระบวนการขนส่งด้วยท่อเหล็กก็มีข้อบกพร่องเช่นกัน สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของอุบัติเหตุจากท่อเหล็กคือการกัดกร่อนของโลหะ ในกระบวนการขนส่งด้วยท่อเหล็กจริง อันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากการกัดกร่อนของท่อเหล็กมีดังต่อไปนี้: เมื่อท่อเหล็กเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนจะปะปนกับก๊าซธรรมชาติ ส่งผลให้มีสิ่งเจือปนในก๊าซธรรมชาติ ซึ่งจะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อคุณภาพของก๊าซธรรมชาติ ประการที่สอง หากการกัดกร่อนของท่อเหล็กมีความรุนแรงมาก อาจทำให้เกิดการรั่วไหลของก๊าซธรรมชาติ ซึ่งไม่เพียงแต่จะทำให้สูญเสียทรัพยากรก๊าซธรรมชาติอย่างร้ายแรงเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดความเสียหายต่อทรัพย์สินของบริษัทท่อเหล็กอย่างร้ายแรงอีกด้วย ประการที่สาม หากระดับการกัดกร่อนถึงระดับที่อาจเกิดการรั่วไหล ก๊าซธรรมชาติที่รั่วไหลจะซึมลงสู่ดิน ทำให้เกิดมลภาวะร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม และความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมเช่นนี้ไม่สามารถแก้ไขได้ ในขั้นตอนนี้ ปัญหาการรักษาสิ่งแวดล้อมจะยิ่งเด่นชัดขึ้นเรื่อยๆ ภายใต้สถานการณ์เช่นนี้ มลภาวะร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมจะจำกัดการพัฒนาทรัพยากรก๊าซธรรมชาติอย่างมาก ประการที่สี่ เมื่อก๊าซธรรมชาติที่รั่วไหลไปสัมผัสกับแหล่งกำเนิดไฟโดยตรง จะทำให้เกิดไฟไหม้และระเบิดได้ง่ายมาก ซึ่งไม่เพียงแต่จะส่งผลกระทบต่อการขนส่งก๊าซธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บล้มตายอีกด้วย ประการที่ห้า หลังจากท่อเหล็กเกิดการกัดกร่อน ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อนจะเกาะติดกับผนังด้านในของท่อเหล็ก ทำให้กระบวนการกัดกร่อนของท่อเหล็กเร่งตัวขึ้น ดังนั้น ในกระบวนการใช้งานจริงของการขนส่งก๊าซธรรมชาติผ่านท่อเหล็ก การป้องกันการกัดกร่อนของท่อเหล็กจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

2. มาตรการป้องกันการกัดกร่อนสำหรับท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกล
ในกระบวนการขนส่งก๊าซธรรมชาติผ่านท่อเหล็กนั้น การกัดกร่อนของท่อเหล็กเป็นปรากฏการณ์ปกติและไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้อย่างสมบูรณ์ เพื่อลดผลกระทบของการกัดกร่อนของท่อเหล็กต่อการขนส่งก๊าซธรรมชาติ จึงทำได้เพียงใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อลดอัตราการกัดกร่อนของท่อเหล็ก และการป้องกันการกัดกร่อนของท่อเหล็กท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลสามารถศึกษาได้จากสองด้าน คือ ด้านกายภาพและด้านเคมี ในด้านกายภาพ วิธีหลักคือการเคลือบผิว ส่วนในด้านเคมี วิธีหลักคือมาตรการป้องกันด้วยไฟฟ้าเคมี ในกรณีส่วนใหญ่ การป้องกันท่อเหล็กในทางปฏิบัติจะเลือกใช้การผสมผสานระหว่างมาตรการป้องกันทางกายภาพและทางเคมี
(1) การเคลือบเพิ่มเติม
วิธีการหลักในการเคลือบผิว ได้แก่:
ประการแรกคือ การเคลือบด้วยน้ำมันดิน การเคลือบด้วยน้ำมันดินนอกพื้นที่ขนส่งเป็นมาตรการป้องกันที่ค่อนข้างเป็นที่ยอมรับในปัจจุบัน น้ำมันดินไม่เพียงแต่มีคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง แต่ยังมีคุณสมบัติเป็นฉนวนในระดับหนึ่ง สามารถป้องกันท่อเหล็กจากการถูกกระแสไฟฟ้ารั่ว ซึ่งมีบทบาทสำคัญมากในการปกป้องท่อเหล็ก เนื่องจากอายุการใช้งานที่ค่อนข้างยาวนานของน้ำมันดิน ทำให้มีต้นทุนค่อนข้างสูง และส่วนใหญ่เลือกใช้เป็นวัสดุหลักสำหรับการเคลือบเพิ่มเติม นอกจากนี้ น้ำมันดินยังมีข้อเสียบางประการในกระบวนการใช้งาน โดยหลักๆ แล้วอยู่ในด้านต่อไปนี้: เทคโนโลยีนี้มีความต้องการอุณหภูมิของท่อเหล็กสูงมาก เมื่ออุณหภูมิของท่อเหล็กที่ลำเลียงเกินอุณหภูมิที่กำหนดของน้ำมันดิน จะทำให้น้ำมันดินละลาย ซึ่งไม่เพียงแต่จะไม่สามารถปกป้องท่อเหล็กได้ แต่ยังอาจก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะส่งผลให้ไม่สามารถปกป้องท่อเหล็กได้อีกต่อไป ดังนั้น ในกระบวนการใช้งานจริง ควรให้ความสนใจกับน้ำมันดิน น้ำมันดินไม่เหมาะสำหรับท่อที่มีความร้อนสูง ประการที่สอง คุณสมบัติทางกลของเคลือบน้ำมันดินค่อนข้างแย่ และถูกรบกวนได้ง่ายจากสารภายนอกที่มีความแข็งสูง หากมีหินแข็งจำนวนมากในดินบริเวณใกล้เคียง ก็จะทำให้ชั้นป้องกันการกัดกร่อนของเคลือบน้ำมันดินเสียหายอย่างรุนแรง ในกรณีนี้ เคลือบน้ำมันดินจึงไม่เหมาะสำหรับพื้นที่ที่มีหินใต้ดินแข็งสูง ประการที่สอง โครงสร้างสองชั้น PE การเพิ่มโครงสร้างสองชั้น PE ที่ด้านนอกของท่อเหล็กขนส่งก็เป็นมาตรการป้องกันท่อเหล็กที่ใช้กันมากขึ้นในปัจจุบัน โครงสร้างสองชั้น PE ไม่เพียงแต่มีฟังก์ชันป้องกันการกัดกร่อนที่มีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังมีฟังก์ชันยับยั้งแบคทีเรียที่แข็งแกร่ง ซึ่งสามารถยับยั้งแบคทีเรียรอบท่อเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน โครงสร้างสองชั้น PE ยังมีความสามารถในการดูดซับน้ำสูง ซึ่งสามารถป้องกันผลกระทบของความชื้นในดินต่อการทำงานของท่อเหล็กได้อย่างมาก ราคาของโครงสร้างสองชั้น PE ไม่สูง จึงเหมาะสำหรับท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลวัสดุเหล่านี้เหมาะสมมาก แต่ในการใช้งานจริงก็มีปัญหาอยู่เช่นกัน ประการแรก วัสดุเหล่านี้ไม่สามารถวางไว้กลางแดดได้ มิฉะนั้นจะถูกทำลายอย่างรุนแรงจากรังสีอัลตราไวโอเลตและสูญเสียประสิทธิภาพในการป้องกัน ประการที่สอง วัสดุเหล่านี้ยึดติดกับท่อได้ยาก ทำให้ประสิทธิภาพในการป้องกันลดลงอย่างมาก สุดท้ายนี้ โครงสร้างสามชั้น PE โครงสร้างสามชั้น PE ชนิดนี้เป็นมาตรการป้องกันท่อเหล็กที่ผลิตขึ้น และเป็นมาตรการป้องกันที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในขณะนี้ เมื่อเทียบกับโครงสร้างสองชั้น โครงสร้างสามชั้นจะเพิ่มผงอีพ็อกซี่ในชั้นกลาง ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน แต่ยังช่วยให้วัสดุยึดติดกับท่อเหล็กได้แน่นขึ้น ทำให้สามารถแสดงประสิทธิภาพการป้องกันได้อย่างเต็มที่ นอกจากนี้ เนื่องจากโครงสร้างสามชั้น PE มีผงอีพ็อกซี่ วัสดุจะไม่ถูกทำลายจากรังสีอัลตราไวโอเลตอีกต่อไปและสามารถใช้งานกลางแดดได้
(2) การป้องกันทางไฟฟ้าเคมี
ในกระบวนการป้องกันทางไฟฟ้าเคมีที่แท้จริงของท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลวิธีการป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าโดยใช้ขั้วบวกเสียสละเป็นวิธีที่ใช้กันบ่อย หลักการของวิธีการป้องกันการกัดกร่อนท่อเหล็กส่งผ่านทางเคมีนี้ง่ายมาก ในกระบวนการใช้งานจริง จะมีการเติมวัสดุโลหะที่ว่องไวต่อปฏิกิริยามากกว่าวัสดุโลหะที่ใช้ในท่อเหล็กส่งผ่านเข้าไปภายนอกท่อเหล็กเพื่อสร้างแบตเตอรี่ไฟฟ้า ในเซลล์ไฟฟ้านี้ ขั้วบวกคือโลหะที่ว่องไว และขั้วลบคือท่อ ซึ่งจะได้รับการป้องกันในระหว่างปรากฏการณ์การกัดกร่อนจริง ในการใช้งานจริงของมาตรการป้องกันการกัดกร่อนดังกล่าว ควรพิจารณาความยาว ความหนาของผนัง และสภาพแวดล้อมของท่อเหล็กอย่างรอบด้าน จากนั้นจึงคำนวณตำแหน่งและน้ำหนักของโลหะที่ว่องไวอย่างละเอียด
(3) วิธีการป้องกันแคโทดิกของแหล่งจ่ายไฟภายนอก
ในการใช้งานจริง วิธีการป้องกันการกัดกร่อนของท่อเหล็กส่งก๊าซนี้มีการนำมาใช้น้อย แต่ในทางทฤษฎีแล้วสามารถทำได้ ในการใช้งานจริง ควรเพิ่มกำลังไฟฟ้าที่ผนังด้านนอกของท่อเหล็ก เพื่อป้องกันท่อเหล็กได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหตุผลที่การใช้งานค่อนข้างน้อยนั้นเป็นเพราะก๊าซธรรมชาติส่วนใหญ่เป็นก๊าซไวไฟและระเบิดได้ เมื่อใช้วิธีนี้ จำเป็นต้องคำนวณแรงดันไฟฟ้าอย่างง่ายตามสถานการณ์จริงด้วย

3. ข้อบกพร่องทั่วไปของการป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกล
หลังจากใช้งานมาเป็นเวลานาน ระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าได้ประสบปัญหาหลายประการท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลในด้านหนึ่ง อุปกรณ์ป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้ามีอายุเก่าและเสื่อมสภาพ ไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ สาเหตุของปัญหานี้คือ สวิตช์ปรับศักย์ไฟฟ้าที่สถานีแรกของท่อเหล็กสำหรับก๊าซธรรมชาติระยะไกลเสียเนื่องจากหมดเวลา ทำให้ไม่สามารถปรับศักย์ไฟฟ้าป้องกันได้ ตัวแปลงศักย์ไฟฟ้าที่สถานีสุดท้ายไม่สามารถแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้มีกระแสไฟฟ้าออกจากเครื่อง แต่ไม่มีกระแสไฟฟ้าออกจากท่อเหล็ก ความต้านทานสูงของชั้นดินขั้วบวกส่งผลกระทบอย่างมากต่อการกระจายตัวของกระแสแคโทด และขั้วบวกไม่สามารถทำหน้าที่ได้อย่างเต็มที่ ทำให้ท่อเหล็กส่วนใหญ่ไม่ได้รับการป้องกันและเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรง ในอีกด้านหนึ่ง ศักย์ไฟฟ้าป้องกันของท่อเหล็กสูงเกินไป ทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงในบางส่วนของท่อ ในขั้นตอนนี้ ศักย์ไฟฟ้าของท่อส่วนใหญ่...ท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลอยู่ในสภาวะสูง และศักยภาพในการป้องกันของท่อเหล็กเบี่ยงเบนไปจากศักยภาพปกติ ซึ่งยิ่งทำให้การกัดกร่อนของท่อเหล็กรุนแรงขึ้น

4. มาตรการแก้ไขเพื่อปรับปรุงการป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าของท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกล
ในกระบวนการป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าของท่อเหล็กสำหรับก๊าซธรรมชาติ วิธีแรกที่เลือกใช้คือวิธีการป้องกันการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าของท่อเหล็ก เนื่องจากท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลโดยทั่วไปแล้ว ท่อเหล็กมักใช้ขั้วบวกเสียสละและระบบป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าแบบบังคับ เพื่อป้องกันการกัดกร่อน ซึ่งในปัจจุบัน ความลึกในการฝังท่อเหล็กและขั้วบวกเสียสละมักจะอยู่ในช่วง 2 เมตรถึง 2.5 เมตร แต่สำหรับท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ความยาวของท่อนั้นยาวเกินไป ในขณะเดียวกัน เนื่องจากลักษณะภูมิประเทศตามธรรมชาติ ทำให้เกิดความลาดชันอย่างมากระหว่างปลายทั้งสองข้างของท่อเหล็กหลายแห่ง ในเวลาเดียวกัน ระดับน้ำใต้ดินที่ปลายทั้งสองข้างของท่อเหล็กก็แตกต่างกันไปตามสภาพทางธรณีวิทยา และความต้านทานของดินในบริเวณที่ท่อเหล็กบางแห่งตั้งอยู่ก็สูงเกินไป วิธีการป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าโดยใช้ขั้วบวกเสียสละในบริเวณนี้จึงไม่มีประสิทธิภาพมากนัก วิธีแก้ปัญหานี้คือการเปลี่ยนวิธีการป้องกันด้วยขั้วบวกเสียสละไปเป็นการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าแบบบังคับสำหรับส่วนที่มีความต้านทานของดินสูงของท่อเหล็กระยะไกล ประการที่สอง ในระหว่างการใช้กระแสไฟฟ้าแบบบังคับ เครื่องควบคุมศักย์ไฟฟ้าสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าป้องกันการกัดกร่อนแบบปรับได้อย่างต่อเนื่องให้กับตัวโลหะที่จะได้รับการป้องกัน โดยทำหน้าที่เป็นตัวช่วยสำหรับขั้วบวกในวิธีการวัดกระแสไฟฟ้าแบบบังคับ และใช้ในการสร้างวงจรสำหรับกระแสไฟฟ้าป้องกันการกัดกร่อนที่จ่ายโดยเครื่องควบคุมศักย์ไฟฟ้า สุดท้าย ในกระบวนการป้องกันการกัดกร่อนด้วยกระแสไฟฟ้าจริงของท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกลสามารถสร้างทีมงานมืออาชีพที่มีความรับผิดชอบสูงได้ โดยใช้หลักการกำหนดตำแหน่งและหน้าที่ความรับผิดชอบในการบริหารจัดการ พร้อมทั้งพัฒนาคุณภาพโดยรวมของทีม ขยายขอบเขตการบริหารจัดการ และพัฒนาประเทศของเราไปพร้อมกัน (การป้องกันด้วยไฟฟ้ากระแสตรง)ท่อส่งก๊าซธรรมชาติเหล็กระยะไกล.