1. Tầm quan trọng của việc chống ăn mòn củađường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dài
Ở giai đoạn này, cả trong nước và quốc tế, nhu cầu về khí đốt tự nhiên đang dần tăng lên, trong đó khí đốt tự nhiên đã trở thành nguồn năng lượng không thể thay thế và vô cùng quan trọng. Trong trường hợp này, nhu cầu về khí đốt tự nhiên sẽ tiếp tục tăng cho đến khi các nguồn năng lượng mới và hiệu quả hơn xuất hiện và trước khi việc sản xuất hàng loạt không thể thực hiện được. Để đảm bảo nguồn cung khí đốt tự nhiên, việc bảo vệ nguồn cung là vô cùng quan trọng.đường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiTheo đó, mặc dù trong những năm gần đây, xét về vận chuyển khí tự nhiên, đường ống thép là phương pháp vận chuyển an toàn và tiết kiệm nhất, nhưng hiện nay, số vụ tai nạn đường ống thép đang tăng dần, chứng tỏ vẫn còn những khiếm khuyết trong quá trình vận chuyển bằng đường ống thép. Nguyên nhân phổ biến nhất của các vụ tai nạn đường ống thép là do ăn mòn kim loại. Trong quá trình vận chuyển thực tế bằng đường ống thép, các mối nguy hiểm có thể xảy ra do ăn mòn đường ống thép bao gồm các khía cạnh sau: Thứ nhất, nếu đường ống thép bị ăn mòn nghiêm trọng, các sản phẩm ăn mòn sẽ lẫn vào khí tự nhiên bên trong, dẫn đến tạp chất trong khí tự nhiên, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng khí tự nhiên. Thứ hai, nếu sự ăn mòn đường ống thép rất nghiêm trọng, rất có thể sẽ gây ra rò rỉ khí tự nhiên, không chỉ gây tổn thất nghiêm trọng về nguồn tài nguyên khí tự nhiên mà còn gây thiệt hại nghiêm trọng về tài sản cho các công ty đường ống thép. Thứ ba, nếu mức độ ăn mòn đạt đến mức có thể gây rò rỉ, khí tự nhiên bị rò rỉ sẽ ngấm vào đất, gây ô nhiễm nghiêm trọng cho môi trường, và thiệt hại đối với môi trường như vậy là không thể khắc phục được. Ở giai đoạn này, vấn đề bảo vệ môi trường ngày càng trở nên nổi bật. Trong trường hợp này, ô nhiễm nghiêm trọng môi trường sẽ hạn chế nghiêm trọng việc phát triển tài nguyên khí tự nhiên. Thứ tư, một khi khí tự nhiên bị rò rỉ tiếp xúc trực tiếp với nguồn lửa, rất dễ gây ra tai nạn cháy nổ, không chỉ ảnh hưởng đến việc vận chuyển khí tự nhiên mà còn gây thương vong. Thứ năm, sau khi đường ống thép bị ăn mòn, các sản phẩm ăn mòn sẽ bám vào thành trong của đường ống thép, do đó đẩy nhanh quá trình ăn mòn của đường ống thép. Vì vậy, trong quá trình ứng dụng thực tế vận chuyển khí tự nhiên bằng đường ống thép, việc chống ăn mòn đường ống thép có ý nghĩa rất quan trọng.
2. Các biện pháp chống ăn mòn chođường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dài
Trong quá trình vận chuyển thực tế bằng đường ống thép, về bản chất, ăn mòn đường ống thép là hiện tượng bình thường và không thể tránh khỏi hoàn toàn. Để giảm thiểu tác động của ăn mòn đường ống thép đến vận chuyển khí tự nhiên, chỉ có thể giảm thiểu bằng cách áp dụng các biện pháp tương ứng, từ đó giảm tốc độ ăn mòn của đường ống thép. Việc chống ăn mòn củađường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiCó thể nghiên cứu việc bảo vệ đường ống thép từ hai khía cạnh: vật lý và hóa học. Về khía cạnh vật lý, phương pháp chính là phủ một lớp bảo vệ. Về khía cạnh hóa học, phương pháp chính là các biện pháp bảo vệ điện hóa. Trong hầu hết các trường hợp, việc bảo vệ đường ống thép thực tế sẽ lựa chọn sử dụng kết hợp cả hai biện pháp bảo vệ vật lý và hóa học.
(1) Lớp phủ bổ sung
Các phương pháp chính để phủ lớp bảo vệ bao gồm:
Đầu tiên là lớp men nhựa than đá. Việc thêm lớp men nhựa than đá bên ngoài khu vực vận chuyển là một biện pháp bảo vệ tương đối hoàn thiện ở giai đoạn này. Men nhựa than đá không chỉ có chức năng chống ăn mòn mạnh mà còn có khả năng cách điện nhất định. Nó có thể ngăn chặn đường ống thép bị ảnh hưởng bởi dòng điện lạc, đóng vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ đường ống thép. Do tuổi thọ tương đối dài, tính kinh tế của men nhựa than đá khá cao, và hầu hết các nhà sản xuất đều chọn nó làm vật liệu chính cho các lớp phủ bổ sung. Ngoài ra, men nhựa than đá cũng có một số nhược điểm trong quá trình sử dụng, chủ yếu ở các khía cạnh sau: Công nghệ này đòi hỏi nhiệt độ đường ống thép rất cao. Một khi nhiệt độ của đường ống thép vận chuyển vượt quá nhiệt độ quy định của men nhựa than đá, nó sẽ gây ra hiện tượng tan chảy men nhựa than đá, không chỉ không bảo vệ được đường ống thép mà còn có khả năng gây ô nhiễm môi trường, dẫn đến việc không thể bảo vệ đường ống thép. Do đó, trong quá trình ứng dụng thực tế, cần chú ý đến men nhựa than đá. Men nhựa than đá không thích hợp cho đường ống gia nhiệt. Thứ hai, tính chất cơ học của lớp men nhựa than đá tương đối kém, và rất dễ bị ảnh hưởng bởi các chất bên ngoài có độ cứng cao. Nếu có nhiều đá cứng trong đất xung quanh, nó cũng sẽ gây hư hại nghiêm trọng đến lớp chống ăn mòn của lớp men nhựa than đá. Trong trường hợp này, lớp men nhựa than đá cũng không phù hợp với các khu vực có đá ngầm cứng. Thứ hai, cấu trúc hai lớp PE. Việc bổ sung cấu trúc hai lớp PE bên ngoài đường ống thép vận chuyển cũng là một biện pháp bảo vệ đường ống thép được sử dụng thường xuyên hơn ở giai đoạn này. Cấu trúc hai lớp PE không chỉ có chức năng chống ăn mòn hiệu quả mà còn có chức năng kháng khuẩn mạnh, can thiệp vào vi khuẩn xung quanh đường ống thép và có tác dụng ức chế mạnh. Đồng thời, cấu trúc hai lớp PE cũng có khả năng hút nước mạnh, có thể ngăn chặn phần lớn ảnh hưởng của độ ẩm trong đất đến hoạt động của đường ống thép. Giá thành của cấu trúc hai lớp PE không cao, vì vậy nó phù hợp vớiđường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiNó rất phù hợp, nhưng trong ứng dụng thực tế, cũng có những vấn đề tương ứng. Một mặt, những vật liệu như vậy không thể đặt dưới ánh nắng mặt trời, nếu không, chúng sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi tia cực tím và mất đi tác dụng bảo vệ. Mặt khác, những vật liệu như vậy không dễ bám dính chặt vào đường ống, do đó hiệu quả bảo vệ sẽ bị giảm đáng kể. Cuối cùng, cấu trúc ba lớp PE. Loại cấu trúc ba lớp PE này thuộc về các biện pháp bảo vệ đường ống thép được sản xuất, và nó cũng là biện pháp bảo vệ hiệu quả nhất ở giai đoạn này. So với cấu trúc hai lớp, cấu trúc ba lớp bổ sung thêm bột epoxy ở lớp giữa, không chỉ giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn mà còn hỗ trợ sự kết hợp chặt chẽ giữa vật liệu và đường ống thép, giúp nó phát huy tối đa hiệu quả bảo vệ. Ngoài ra, vì cấu trúc ba lớp PE chứa bột epoxy, vật liệu sẽ không còn bị ảnh hưởng bởi tia cực tím và có thể được sử dụng dưới ánh nắng mặt trời.
(2) Bảo vệ điện hóa
Trong quá trình bảo vệ điện hóa thực tế củađường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiPhương pháp bảo vệ catốt bằng anot hy sinh thường được sử dụng. Nguyên lý của phương pháp chống ăn mòn đường ống thép truyền tải hóa học này rất đơn giản. Trong quá trình ứng dụng thực tế, một vật liệu kim loại hoạt tính hơn vật liệu kim loại được sử dụng trong đường ống thép được thêm vào bên ngoài đường ống thép truyền tải để tạo thành một pin điện hóa. Trong pin điện hóa này, anot là kim loại hoạt tính và catốt là đường ống, sẽ được bảo vệ trong quá trình ăn mòn thực tế. Trong ứng dụng thực tế của các biện pháp chống ăn mòn như vậy, cần phải xem xét toàn diện chiều dài, độ dày thành ống và môi trường của đường ống thép. Sau đó, vị trí và trọng lượng của kim loại hoạt tính được tính toán chi tiết.
(3) Phương pháp bảo vệ catốt của nguồn điện bên ngoài
Trong quá trình ứng dụng thực tế, phương pháp chống ăn mòn cho đường ống thép dẫn khí này được áp dụng ít thường xuyên hơn, nhưng về mặt lý thuyết là khả thi. Trong quá trình ứng dụng thực tế, cần tăng điện áp cung cấp cho thành ngoài của đường ống thép để bảo vệ đường ống một cách hiệu quả. Lý do số lượng ứng dụng tương đối ít là vì hầu hết khí tự nhiên là khí dễ cháy nổ. Khi sử dụng phương pháp này, cũng cần thực hiện tính toán điện áp đơn giản dựa trên tình hình thực tế.
3. Các khuyết tật thường gặp của hệ thống bảo vệ catốtđường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dài
Sau một thời gian dài vận hành, nhiều vấn đề đã phát sinh trong quá trình ứng dụng hệ thống bảo vệ catốt trongđường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiMột mặt, thiết bị bảo vệ catốt đã cũ và xuống cấp, không còn hoạt động bình thường được nữa. Nguyên nhân là do công tắc điều chỉnh điện thế kế tại trạm đầu tiên của đường ống dẫn khí tự nhiên đường dài bị hỏng do vấn đề về thời gian, dẫn đến không thể điều chỉnh điện thế bảo vệ. Bộ chuyển đổi điện thế kế tại trạm cuối không thể thực hiện chuyển đổi hiệu quả, dẫn đến máy có điện đầu ra nhưng đường ống thép không có điện đầu ra. Điện trở cao của lớp tiếp đất anot ảnh hưởng lớn đến sự phân kỳ của dòng điện catốt, khiến anot không thể phát huy tác dụng, dẫn đến mất khả năng bảo vệ của hầu hết các đường ống thép và gây ăn mòn nghiêm trọng. Mặt khác, điện thế bảo vệ của đường ống thép quá cao, gây ăn mòn nghiêm trọng một số đoạn ống. Ở giai đoạn này, điện thế của hầu hết các đường ống...đường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiở trạng thái cao, và điện thế bảo vệ của đường ống thép đã lệch khỏi điện thế bình thường, điều này càng làm trầm trọng thêm tình trạng ăn mòn của đường ống thép.
4. Các biện pháp đối phó để cải thiện khả năng bảo vệ catốt củađường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dài
Trong quy trình bảo vệ catốt đường ống thép dẫn khí tự nhiên, phương pháp đầu tiên được lựa chọn là phương pháp bảo vệ catốt đường ống thép. Vì vậy,đường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiThông thường, người ta sử dụng cực dương hy sinh và bảo vệ catốt bằng dòng điện cưỡng bức để chống ăn mòn cho đường ống thép. Ở độ sâu chôn đường ống thép và cực dương hy sinh thường được giữ trong khoảng từ 2m đến 2,5m, nhưng đối vớiđường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiNói cách khác, chiều dài của nó quá lớn. Đồng thời, do địa hình tự nhiên, có sự chênh lệch độ cao nghiêm trọng giữa hai đầu của nhiều đường ống thép. Cùng lúc đó, mực nước ngầm ở hai đầu đường ống thép khác với điều kiện địa chất, và điện trở suất của đất nơi một số đường ống thép nằm quá cao, khiến phương pháp bảo vệ catốt sử dụng anot hy sinh trong khu vực này không hiệu quả lắm. Giải pháp cho vấn đề này là thay đổi phương pháp bảo vệ anot hy sinh sang phương pháp bảo vệ dòng điện cưỡng bức cho đoạn đường ống thép đường dài có điện trở suất đất cao. Thứ hai, trong quá trình áp dụng phương pháp dòng điện cưỡng bức, máy đo điện thế có thể cung cấp dòng điện bảo vệ catốt có thể điều chỉnh liên tục cho vật thể kim loại cần bảo vệ. Nó cung cấp chức năng hỗ trợ cho anot trong phương pháp đo dòng điện cưỡng bức và được sử dụng để tạo thành một vòng lặp cho dòng điện bảo vệ catốt do máy đo điện thế cung cấp. Cuối cùng, trong quá trình bảo vệ catốt thực tế củađường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dàiTừ đó, có thể xây dựng một đội ngũ chuyên nghiệp với tinh thần trách nhiệm cao, và áp dụng nguyên tắc xác định rõ chức vụ và trách nhiệm trong quản lý. Đồng thời, nâng cao chất lượng tổng thể của đội ngũ, mở rộng phạm vi quản lý, và từ đó góp phần cải thiện đất nước. Bảo vệ catốt củađường ống thép dẫn khí đốt tự nhiên đường dài.
Thời gian đăng bài: 01/08/2022