العيوب الشائعة والتدابير المضادة للحماية من التآكل والحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة

1. أهمية الحماية من التآكل لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة
وفي الوقت الحاضر، يتزايد الطلب على الغاز الطبيعي تدريجيا سواء في الداخل أو في الخارج، حيث أصبح الغاز الطبيعي مصدرا هاما للطاقة لا يمكن الاستغناء عنه. في هذه الحالة، قبل ظهور مصادر طاقة جديدة وفعالة وقبل الإنتاج الضخم، سيستمر الطلب على الغاز الطبيعي في الارتفاع. لضمان متطلبات إمداد الغاز الطبيعي بشكل فعال، من المهم جدًا تنفيذ الحماية المقابلة لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة. على الرغم من أن خطوط الأنابيب كانت في السنوات الأخيرة هي وسيلة النقل الأكثر أمانًا والأقل إسرافًا للغاز الطبيعي، إلا أنه في هذه المرحلة، زاد عدد حوادث خطوط الأنابيب تدريجيًا، مما يثبت أن هناك أيضًا عيوب في عملية النقل عبر خطوط الأنابيب. في هذه العملية، العامل الأكثر شيوعًا الذي يسبب حوادث خطوط الأنابيب هو تآكل المعادن.

في عملية النقل الفعلية لخطوط الأنابيب، تشمل المخاطر الناجمة عن تآكل خطوط الأنابيب الجوانب التالية: بمجرد تعرض خط الأنابيب لتآكل شديد، ستختلط منتجات التآكل بالغاز الطبيعي الموجود فيه، مما يؤدي إلى ظهور شوائب مختلطة بالغاز الطبيعي، مما سيؤثر بشكل خطير على نوعية الغاز الطبيعي. ثانيًا، إذا كان تآكل خط الأنابيب خطيرًا للغاية، فمن المحتمل جدًا أن يتسبب في تسرب الغاز الطبيعي، الأمر الذي لن يتسبب في خسارة فادحة لموارد الغاز الطبيعي فحسب، بل سيتسبب أيضًا في خسائر جسيمة في ممتلكات شركات خطوط الأنابيب. ثالثا، إذا وصلت درجة التآكل إلى مستوى التسرب المحتمل، فإن الغاز الطبيعي المتسرب سوف يدخل إلى التربة، مما يسبب تلوثا خطيرا للبيئة، وهذا النوع من الضرر الذي يلحق بالبيئة لا يمكن إصلاحه. في هذه المرحلة، ومع تزايد أهمية قضايا حماية البيئة، فإن التلوث الخطير للبيئة سيقيد بشكل خطير تطوير موارد الغاز الطبيعي. رابعا، بمجرد أن يواجه الغاز الطبيعي المتسرب مصدر حريق مباشرة، فمن السهل جدًا أن يتسبب في حوادث حريق وانفجار، الأمر الذي لن يؤثر على نقل الغاز الطبيعي فحسب، بل يتسبب أيضًا في وقوع إصابات. خامسا، بعد تآكل خط الأنابيب، سوف تلتصق منتجات التآكل بالجدار الداخلي لخط الأنابيب، وبالتالي تسريع عملية التآكل لخط الأنابيب. لذلك، في عملية التطبيق الفعلي لنقل خطوط أنابيب الغاز الطبيعي، فإن تآكل خطوط الأنابيب له أهمية كبيرة.

2. تدابير مقاومة التآكل لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة
في عملية النقل الفعلية لخطوط الأنابيب، يعد تآكل خطوط الأنابيب ظاهرة طبيعية ولا يمكن تجنبها تمامًا. لا يمكن تخفيف تأثير تآكل خط الأنابيب على نقل الغاز الطبيعي إلا من خلال تطبيق التدابير المقابلة، وبالتالي تقليل معدل التآكل في خط الأنابيب. يمكن دراسة مقاومة التآكل لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة من جانبين: الفيزيائية والكيميائية. من الجانب المادي، الطريقة الرئيسية هي إضافة طلاء، ومن الجانب الكيميائي، يتم اتخاذ تدابير الحماية الكهروكيميائية الرئيسية. في معظم الحالات، ستختار الحماية الفعلية لخطوط الأنابيب اعتماد مجموعة من تدابير الحماية الفيزيائية والكيميائية.

(1) إضافة الطلاءات
تشمل الطرق الرئيسية لإضافة الطلاء ما يلي: أولاً، مينا قطران الفحم. تعد إضافة مينا قطران الفحم خارج منطقة النقل إجراء حماية ناضجًا نسبيًا في هذه المرحلة. لا يتمتع مينا قطران الفحم بوظيفة قوية مضادة للتآكل فحسب، بل يتمتع أيضًا بخاصية عزل معينة. يمكن أن يمنع خط الأنابيب من التأثر بالتيارات الشاردة ويلعب دورًا حاسمًا للغاية في حماية خط الأنابيب. نظرًا لأن مينا قطران الفحم يتمتع بعمر خدمة طويل نسبيًا، فهو أكثر اقتصادا ويختاره معظم الناس كمادة رئيسية لإضافة الطلاء. بالإضافة إلى ذلك، فإن مينا قطران الفحم أيضًا له بعض العيوب أثناء الاستخدام، والتي تتجلى بشكل رئيسي في الجوانب التالية: هذه التكنولوجيا لديها متطلبات عالية جدًا لدرجة حرارة خط الأنابيب. بمجرد أن تتجاوز درجة حرارة خط أنابيب النقل درجة الحرارة المحددة لمينا قطران الفحم، فسوف يتسبب ذلك في ذوبان مينا قطران الفحم، الأمر الذي لن يفشل في حماية خط الأنابيب فحسب، بل قد يتسبب أيضًا في التلوث البيئي، وبالتالي يفشل في حماية خط الأنابيب . لذلك، في عملية التطبيق الفعلية، تجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن استخدام مينا قطران الفحم لتدفئة خطوط أنابيب النقل. ثانيًا، الخواص الميكانيكية لمينا قطران الفحم في حالة سيئة نسبيًا، ومن السهل جدًا أن تنزعج من المواد الصلبة الأخرى في العالم الخارجي. إذا كان هناك العديد من الحجارة الصلبة في التربة بالقرب منها، فسوف يتسبب ذلك أيضًا في أضرار جسيمة للطبقة المضادة للتآكل من مينا قطران الفحم. في هذه الحالة، فإن مينا قطران الفحم ليس مناسبًا للمناطق ذات الصلابة العالية للحجارة الموجودة تحت الأرض.

ثانيا، هيكل PE ذو طبقتين. إن إضافة هيكل PE ثنائي الطبقة على السطح الخارجي لخط أنابيب النقل يعد أيضًا إجراء لحماية خط الأنابيب يتم استخدامه بشكل متكرر في هذه المرحلة. لا يتمتع هيكل PE المكون من طبقتين بوظيفة مقاومة التآكل العالية فحسب، بل يتمتع أيضًا بوظيفة بكتيريا الحليب القوية، والتي يمكن أن تمنع بقوة تدخل البكتيريا حول خط الأنابيب. في الوقت نفسه، يتمتع هيكل PE المكون من طبقتين أيضًا بقدرة قوية على امتصاص الماء، والتي يمكن أن تمنع بشكل كبير تأثير الرطوبة في التربة على تشغيل خط الأنابيب. سعر الهيكل ثنائي الطبقة PE ليس مرتفعًا، لذا فهو مناسب جدًا لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة. ومع ذلك، هناك مشاكل مقابلة في عملية التطبيق الفعلي. فمن ناحية، لا يمكن وضع هذه المواد تحت الشمس، وإلا فإنها سوف تتعرض للانزعاج الشديد من الأشعة فوق البنفسجية وتفقد تأثيرها الوقائي. من ناحية أخرى، ليس من السهل دمج هذه المواد بشكل وثيق مع خط الأنابيب، لذلك سيتم تقليل التأثير الوقائي إلى حد كبير.

وأخيرا، هيكل PE ثلاثي الطبقات. إن هيكل PE ثلاثي الطبقات هذا عبارة عن إجراء حماية لخطوط الأنابيب تم إنتاجه، وهو أيضًا إجراء الحماية الأكثر فعالية في هذه المرحلة. بالمقارنة مع الهيكل المكون من طبقتين، فإن الهيكل ثلاثي الطبقات يضيف مسحوق الإيبوكسي في الوصلة الوسطى، مما لا يحسن مقاومة التآكل فحسب، بل يساعد أيضًا على دمج المواد وخطوط الأنابيب بشكل وثيق، وبالتالي ممارسة أدائه الوقائي بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، بما أن الهيكل ثلاثي الطبقات PE يحتوي على مسحوق الإيبوكسي، فإن المادة لن تتأثر بعد الآن بالأشعة فوق البنفسجية ويمكن استخدامها في الشمس.

(2) الحماية الكهروكيميائية
في عملية الحماية الكهروكيميائية الفعلية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة، غالبًا ما يتم استخدام طريقة الحماية الكاثودية للأنود المضحي. مبدأ طريقة مقاومة التآكل لخط أنابيب نقل المواد الكيميائية بسيط للغاية. في عملية التطبيق الفعلية، تتم إضافة مادة معدنية أكثر نشاطًا من المادة المعدنية المستخدمة في خط الأنابيب إلى الجزء الخارجي من خط أنابيب النقل لتشكيل خلية أولية. في هذه الخلية الأولية، يكون الأنود هو المعدن النشط والكاثود هو خط الأنابيب. في عملية التآكل الفعلية، سيتم حماية خط الأنابيب. في التطبيق الفعلي لمثل هذه التدابير المضادة للتآكل، ينبغي النظر بشكل شامل في طول وسمك الجدار وبيئة خط الأنابيب. ثم يتم حساب موضع ووزن المعدن النشط بالتفصيل.

(3) طريقة الحماية الكاثودية مع مصدر طاقة خارجي
في التطبيق الفعلي، نادرًا ما يتم استخدام طريقة مقاومة التآكل لخطوط أنابيب النقل، ولكنها ممكنة من الناحية النظرية. في التطبيق الفعلي، يجب إضافة مصدر طاقة إلى الجدار الخارجي لخط الأنابيب لحماية خط الأنابيب بشكل فعال. والسبب في التطبيقات القليلة نسبيًا هو أن معظم الغاز الطبيعي قابل للاشتعال والانفجار. عند استخدام هذه الطريقة، من الضروري أيضًا إجراء حساب بسيط للجهد استنادًا إلى الوضع الفعلي.

3. العيوب الشائعة للحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة
بعد فترة طويلة من التشغيل، حدثت العديد من المشاكل في تطبيق أنظمة الحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة. فمن ناحية، أصبحت معدات الحماية الكاثودية قديمة وعفا عليها الزمن ولم تعد قادرة على العمل بشكل طبيعي. سبب هذه المشكلة هو أن مفتاح ضبط العداد الثابت المحتمل في المحطة الأولى لخط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة يفشل بسبب مشاكل الوقت، وبالتالي لا يمكن تعديل إمكانات الحماية. لا يمكن تحويل محول العداد الثابت المحتمل في المحطة الطرفية بكفاءة، مما يؤدي إلى وجود مخرج للآلة، لكن خط الأنابيب ليس له مخرج. إن المقاومة العالية لطبقة الأنود لها تأثير كبير على انحراف تيار الكاثود، ولا يمكن للتضحية بالأنود أن تلعب دورها الواجب، مما يؤدي إلى فقدان معظم خطوط الأنابيب للحماية والتسبب في تآكل خطير. من ناحية أخرى، فإن إمكانية حماية خط الأنابيب عالية جدًا، مما يسبب تآكلًا خطيرًا في بعض أقسام الأنبوب. في الوقت الحاضر، فإن إمكانات معظم خطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة هي على مستوى عال. بالمقارنة مع الإمكانات العادية، انحرفت إمكانات حماية خط الأنابيب، مما يؤدي بدوره إلى تفاقم تآكل خط الأنابيب.

4. التدابير المضادة لتحسين الحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة
في عملية الحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي، الطريقة الأولى التي سيتم اختيارها هي طريقة الحماية الكاثودية لخطوط الأنابيب. نظرًا لأن خطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة تستخدم عادةً الأنودات المضحية وطرق الحماية الكاثودية الحالية القسرية لمنع تآكل خطوط الأنابيب، في هذا الوقت، عادةً ما يتم الاحتفاظ بالعمق المدفون لخطوط الأنابيب والأنودات المضحية في نطاق 2 متر إلى 2.5 متر، ولكن لفترة طويلة -مسافة خطوط أنابيب الغاز الطبيعي، طولها طويل جدًا. وفي الوقت نفسه، وبسبب التضاريس الطبيعية، تعاني العديد من خطوط الأنابيب من انخفاضات خطيرة في كلا الطرفين. وفي الوقت نفسه، يختلف مستوى المياه الجوفية عند طرفي خط الأنابيب عن الظروف الجيولوجية، ومقاومة التربة في بعض خطوط الأنابيب مرتفعة للغاية. في هذا المجال، كفاءة طريقة الحماية الكاثودية الأنود المضحي ليست عالية. الحل لهذه المشكلة هو تغيير طريقة حماية الأنود المضحي إلى طريقة حماية التيار القسري لقسم مقاومة التربة العالية لخط الأنابيب لمسافات طويلة. ثانيًا، أثناء تطبيق طريقة التيار القسري، يمكن لمنظم الجهد توفير تيار حماية كاثودية قابل للتعديل بشكل مستمر للجسم المعدني المراد حمايته. إنه يوفر وظيفة مساعدة للأنود في طريقة التيار القسري ويستخدم لتشكيل حلقة لتيار الحماية الكاثودية الذي يوفره الجهد. أخيرًا، في عملية الحماية الكاثودية الفعلية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة، يمكن إنشاء فريق محترف يتمتع بإحساس قوي بالمسؤولية، ويمكن اعتماد مبدأ المواقف الثابتة والمسؤوليات الثابتة للإدارة. ومع تحسين الجودة الشاملة للفريق، يمكن توسيع مجال الإدارة، وبالتالي تحسين الحماية الكاثودية لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة في بلدي.