สาเหตุและวิธีการตรวจจับการรั่วไหลของท่อเหล็กสำหรับน้ำมันและก๊าซมีอะไรบ้าง

สาเหตุหลายประการทำให้ท่อเหล็กเกิดการรั่วไหล ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ได้แก่ การกัดกร่อนจนทะลุ การแตกหักจากความล้า และความเสียหายจากแรงภายนอก

แม้ว่ามาตรการควบคุมการกัดกร่อนจะสามารถชะลอการกัดกร่อนได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็ไม่สามารถป้องกันได้ เมื่อการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าไม่เพียงพอ กระบวนการกัดกร่อนของท่อเหล็กจะชะลอลงด้วยการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้า แต่จะไม่หยุด เมื่อการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าถูกปิดกั้น จะไม่สามารถยับยั้งการกัดกร่อนของท่อเหล็กได้เลย การป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าไม่เพียงพอหมายความว่ากระแสไฟฟ้าป้องกันที่ระบบป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าให้มาไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการป้องกันท่อเหล็กได้ การปิดกั้นการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าหมายความว่ากระแสไฟฟ้าป้องกันถูกปิดกั้นในระหว่างการไหลและไม่สามารถไปถึงตำแหน่งที่กำหนดไว้ได้ เมื่อเกิดความเสียหายเป็นบริเวณกว้าง การรั่วไหลอย่างต่อเนื่อง หรือประสิทธิภาพการเป็นฉนวนโดยรวมลดลงบนสารเคลือบ อาจทำให้การป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าไม่เพียงพอได้ง่าย เนื่องจากสามารถตรวจพบข้อบกพร่องดังกล่าวได้จากการตรวจสอบ อุบัติเหตุจากการกัดกร่อนจึงสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยทั่วไปผ่านการซ่อมแซม เมื่อสารเคลือบหลุดลอกออกจากโลหะของตัวท่อ จะมีผลในการปิดกั้นระบบป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสารเคลือบที่ทำจากวัสดุสังเคราะห์อินทรีย์ที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง อย่างไรก็ตาม การตรวจจับการหลุดลอกของสารเคลือบด้วยเทคโนโลยีการตรวจจับที่มีอยู่ในปัจจุบันทำได้ยาก จึงทำให้เกิดการรั่วซึมจากการกัดกร่อนได้ง่าย

เมื่อท่อเหล็กสำหรับน้ำมันและก๊าซทำงานภายใต้สภาวะความดันสูงเป็นเวลานาน คุณสมบัติทางกลของโลหะเหล็กท่อจะค่อยๆ เสื่อมลง รอยแตกร้าวขนาดเล็กที่มีอยู่ในรอยเชื่อมของท่อเหล็กเองซึ่งเกิดจากการกัดกร่อนจากความเค้นจะขยายตัว เมื่อรอยแตกร้าวพัฒนาไปถึงระดับหนึ่ง จะทำให้เกิดการแตกหักของท่อเหล็กอย่างกะทันหัน ส่งผลให้เกิดการรั่วไหล สำหรับท่อเหล็กที่ใช้ขนส่งก๊าซ การแตกหักของท่อเหล็กอาจมีผลกระทบที่ร้ายแรงอย่างยิ่ง

ความเสียหายจากภายนอกส่วนใหญ่ได้แก่ ภัยพิบัติทางธรรมชาติและภัยพิบัติที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ น้ำท่วม ดินถล่ม โคลถล่ม และแผ่นดินไหว อาจสร้างความเสียหายให้กับท่อเหล็กได้ ส่วนภัยพิบัติที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ส่วนใหญ่หมายถึงความเสียหายจากบุคคลภายนอก รวมถึงความเสียหายโดยไม่ตั้งใจที่เกิดจากโครงการก่อสร้างต่างๆ เช่น การสร้างถนน การขุดดิน เป็นต้น ตลอดจนการเจาะรูเพื่อขโมยน้ำมันและก๊าซ ความเสียหายที่เกิดจากการกระทำโดยเจตนาของอาชญากรได้กลายเป็นภัยคุกคามที่สำคัญต่อการป้องกันท่อเหล็ก และในบางพื้นที่ก็เป็นสาเหตุของความเสียหายด้วยซ้ำ

สำหรับการรั่วไหลของท่อเหล็กขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลัน เช่น ท่อแตกและร้าว เนื่องจากความดันในท่อเหล็กลดลงอย่างกะทันหัน โดยทั่วไปแล้วสามารถตรวจพบได้ทันเวลา แต่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบ ณ จุดเกิดเหตุเพื่อระบุตำแหน่งที่แน่นอน สำหรับการรั่วไหลขนาดเล็ก จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีตรวจจับการรั่วไหล ซึ่งรวมถึงการตรวจจับแบบออฟไลน์และการตรวจสอบแบบออนไลน์

การตรวจสอบแบบออฟไลน์ คือการตรวจสอบที่ดำเนินการตามแนวท่อเหล็กเป็นประจำหรือตามความจำเป็น สามารถดำเนินการได้ด้วยการเดินเท้า โดยรถยนต์ หรือโดยเครื่องบินพิเศษสำหรับการตรวจสอบทางอากาศ การรั่วไหลจะถูกตรวจพบโดยการสังเกตพื้นผิว การตรวจจับด้วยเครื่องมือ หรือเทคโนโลยีการถ่ายภาพอินฟราเรด เนื่องจากไม่ได้ทำการตรวจจับตลอดเวลา วิธีนี้จึงโดยทั่วไปไม่สามารถตรวจพบการรั่วไหลได้ทันท่วงทีหลังจากที่เกิดขึ้น

การตรวจสอบออนไลน์ใช้ระบบตรวจสอบการรั่วไหลที่ติดตั้งเป็นพิเศษบนท่อเหล็กเพื่อตรวจสอบท่อเหล็กแบบไดนามิก บันทึกข้อมูลการรั่วไหล ณ เวลาที่เกิดการรั่วไหล ส่งสัญญาณเตือน และคำนวณตำแหน่งการรั่วไหลได้อย่างรวดเร็วผ่านทางคอมพิวเตอร์

การรั่วไหลของท่อเหล็กในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดการสูญเสียน้ำมันและก๊าซเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม และอาจก่อให้เกิดไฟไหม้ การระเบิด และอุบัติเหตุอื่นๆ ได้อีกด้วย ดังนั้น การตรวจสอบให้แน่ใจว่าท่อเหล็กใช้งานได้อย่างปลอดภัยจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง