PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : آموزشی محافظت از خوردگي



faridbensaeed
6th August 2011, 02:33 PM
محافظت از خوردگي
سيستم‌هاي خط لوله گاز طبيعي بسيار مستعد خوردگي هم در لايه داخلي و هم در لايه خارجي مي‌باشد. به طور كلي، خوردگي خارجي بسيار جدي‌تر است به اين دليل كه مي‌تواند شديدا طول عمر لوله را كاهش دهد و به ايمني آن آسيب مي‌رساند. خوردگي داخلي، جدا از موارد استثنايي جريان‌هاي خوردنده شامل H2S و CO2، معمولا يك فرايند تدريجي است كه بازدهي خط لوله را كاهش مي‌دهد. تميز كردن منظم خط لوله - همانطور كه در مبحث پيگ‌راني مطرح شد - را مي‌توان به عنوان يك روش مراقبتي براي لايه داخلي خط لوله به كار گرفت. با اين حال، با توجه به وجود غير معمول بعضي جريان‌هاي خورنده در داخل خط، پوشش داخلي خط و مواد بازدارنده نيز ممكن است مورد نياز باشد. نرخ خوردگي فولاد در خاك‌هاي با مقاومت پايين و بستر درياها بيشتر از خاك‌هاي با مقاومت بالا مانند ماسه‌هاي خشك است. نرخ خوردگي همچنين در آب‌هاي پرتلاطم بيشتر از آب‌هاي ساكن است. دو اصل مهم محافظت از خوردگي، پوشش خط لوله (يا عايق‌كاري) براي افزايش مقاومت لوله در برابر خاك است و ديگري حفاظت كاتدي (جريان موثر و يا آند گالوانيك) براي اينكه لوله هميشه كاتد بماند.
پوشش
براي ساليان زيادي، لوله‌ها با موادهاي طبيعي فرآوري شده از قبيل قير يا لعاب قطران ذغال سنگ، كه توسط شبكه‌هاي فايبرگلاس تقويت مي‌شدند، پوشش داده مي‌شدند و روي آنها را با صفحه‌هاي نمد مي‌پوشاندند. مواد پلاستيكي سنتز شده آلي اخيرا براي پوشش خارجي گسترش پيدا كرده‌اند و در حال حاضر بيشترين كاربرد را دارند.
لعاب‌هاي قير و قطران ذغال سنگ[1] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn1)
اين پوشش‌ها به صورت داغ روي سطح سرد لوله قرار مي‌گيرند و اغلب به وسيله يك لايه داخلي فايبر گلاس تقويت شده و در سطح خارجي آن يك لايه نمد قرار مي‌گيرد. پوشش‌دهي لوله‌ها در محل نصب[2] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn2) و با ماشين‌هاي خاص[3] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn3) انجام مي‌گرفت. وجود نگراني‌هاي محيط زيستي در مورد سمي بودن بخاراتي كه از لعاب‌هاي قطران ذغال سنگ و قير، باعث شد استفاده از اين پوشش‌ها بسيار محدود شود. با اين حال، اين پوشش‌ها هنوز هم در بعضي پلنت‌ها با كنترل‌هاي سخت مورد استفاده قرار مي‌گيرند.

ماستيك قير[4] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn4)
اين پوشش‌ها معمولا در كارخانه‌ها روي لوله‌ها قرار مي‌گيرند. اين پوشش يك لايه ذخيم (از 12 تا 16 ميليمتر) روي لوله تشكيل مي‌دهد كه داراي پركن‌هاي معدني است كه باعث تقويت پوشش مي‌شود. در كل، اين پوشش نياز به لايه خارجي ندارد. ماستيك‌ها به صورت گسترده‌اي در خطوط زيردريايي، مناطق گذر از باتلاق‌ها، و بعضي زمين‌ها مورد استفاده قرار مي‌گرفت. اين پوشش‌ها اكنون استفاده زيادي ندارند.
پوشش پلاستيك قالب‌ريزي شده[5] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn5)
اين پوشش‌ها معمولا در كارخانه روي لوله قرار مي‌گيرند، البته پس از پاك‌سازي لوله از شن و ماسه و پس از قرار دادن يك لايه نازك ماستيك روي لوله، اين پوشش قرار داده مي‌شود. اين پوشش‌ها محافظت خوبي دارند زيرا اين ماستيك از شكاف‌ها و خراش به بيرون مي‌آيد و اين شكاف‌ها را پر مي‌كند. سيستم‌هاي ديگر شامل يك پوشش پلي اتيلن تضميني[6] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn6) به همراه يك محافظ خارجي PVC غير تضميني[7] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn7) هستند. پوشش‌هاي قالب‌ريزي شده معمولا در جايي مورد استفاده قرار مي‌گيرد قابليت اطمينان بلند مدتي را براي كاربرد‌هاي شهري مورد نياز است. اين پوشش‌ها همچنين در خطوط لوله زيردريا نيز كاربرد دارد.
پوشش‌هاي نواري[8] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn8)
اين پوشش‌ها معمولا داراي لايه داخلي چسبنده هستند، و ممكن است در كارخانه، محل لوله‌گذاري و يا روي گودال، روي لوله‌ها نصب شوند. نوارهايي از جنس پلي اتيلن و پلي وينيل كلرايد موجود هستند كه استفاده از پلي اتيلن به دليل پايداري شيميايي، گرمايي و فيزيكي آن مطلوب‌تر است.
اپوكسي‌هاي fusion-bonded[9] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn9)
اين اپوكسي‌ها پوشش‌هاي بسيار نازكي هستند كه در كارخانه روي لوله‌ها نصب مي‌شوند. لوله‌ها ابتدا با روغن و سپس با شن شسته مي‌شوند و تا دماي ذوب حرارت داده مي‌شوند. پودر اپوكسي به صورت الكترواستاتيكي عمل كرده، با حرارت سطح ذوب شده و به صورت يك پوشش سرتاسري سطح لوله را مي‌پوشاند. سوراخ‌هاي كوچك و ديگر شكاف‌ها را مي‌توان با پودرهاي اضافه مايع‌شده و يا با مخلوط رزين اپوكسي مايع و كاتاليست، برطرف كرد. اين پوشش‌ها بسيار محكم هستند و تعمير آنها نيز ساده است. با اين حال، اين پوشش‌ها نبايد زياد ضخيم باشند، چون هنگام خم كردن مي‌شكنند و حفاظت كاتدي را دچار ناپيوستگي مي‌كنند.

پوشش‌هاي محل اتصال[10] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn10)
هنگامي كه هر طولي از لوله به صورت انفرادي پوشش داده شد، قسمت‌هاي اتصال نيز بايد پس از جوش دادن محافظت شوند. عموما ماده پوشش محل اتصال بايد مشابه پوشش لوله اصلي باشد و براي عملكردهاي مختلف و در شرايط غير قابل كنترل، مناسب باشد. پوشش دادن محل‌هاي اتصال با لعاب‌هاي قطران ذغال سنگ و قير معمولا به صورت دستي و با لايه‌هاي داخلي و خارجي مناسب، انجام مي‌گيرد. لايه‌هاي پلاستيكي نيز به صورت دستي نصب مي‌شوند. براي پوشش‌هاي قالب‌ريزي شده، روكش‌هاي پلاستيكي متراكم با يك لايه ماستيك ممكن است مورد استفاده قرار گيرد. اين مواد قبل از جوش دادن روي لوله ريخته مي‌شوند تا پس از جوش دادن محل اتصال را پوشش دهند. روكش‌هاي متراكمي[11] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn11) نيز موجود هستند كه مي‌توانند پس از جوش‌كاري روي محل اتصال قرار گيرند. سپس با استفاده از گرما مي‌توان اين روكش را به صورت مذاب درآورد تا تمام سطح را پوشش دهد. پوشش دادن با ماستيك معمولا با قرار دادن يك شبكه نازك فلزي روي محيط محل اتصال و ريختن ماستيك داغ در فضاهاي شبكه، عملي مي‌شود. اين پوشش ماستيك معمولا دو سمت محل اتصال را با درجه اطمينان بالا پوشش مي‌دهد. پوشش‌هاي اپوكسي fusion-bonded نيز پس از گرم كردن پودر رزين روي محل اتصال ريخته مي‌شود تا آن را پوشش دهد. همچنين تركيب رزين اپوكسي مايع و كاتاليست را نيز مي‌توان به صورت دستي براي حفاظت محل اتصال به كار برد.
پوشش داخلي
هنگامي كه به همراه گاز، مواد خورنده نيز در داخل خط لوله جريان داشته باشند، لوله‌ها را مي‌توان با اضافه كردن بازدارنده‌هاي خوردگي، و يا با پوشش ديوار داخلي لوله، محافظت كرد. براي انتخاب يكي از اين دو روش بايد ملاحظات اقتصادي بين آنها را در نظر گرفت.استفاده مداوم از بازدارنده‌ها، بسيار هزينه‌بر و داراي پيچيدگي‌هايي هم در تجهيزات تزريق و هم در اثرات منتج از تحليل گاز تحويلي مي‌شود. كاربرد قطران ذغال سنگ و قير براي پوشش داخلي مشكل نيست، اما اگر لوله دچار شود، مي‌تواند به بازدهي خط لوله آسيب برساند. پوشش‌هاي اپوكسي، محافظت خوب، عمر بالا و ضريب اصطكاك پاييني دارند. مشكل اصلي پيوند رضايت‌بخش بين پوشش داخلي داخل كارخانه و پوشش محل اتصال پس از جوش‌كاري است. اين مسئله شيوه عملكرد خاصي را طلب مي‌كند كه بايد متعاقبا در محل لوله‌گذاري دنبال شود.
حفاظت كاتدي
حفاظت كاتدي يك روش براي جلوگيري از خوردگي است كه بيش از يك قرن است كه مورد استفاده قرار مي‌گيرد. اين روش براي همه انواع لوله‌هاي فلزي كاربردي است، با اينكه كاربرد اصلي آن در لوله‌هاي فولادي است. اين تكنيك شامل وصل كردن خط لوله به يك بستر آندي است تا لوله با تحت تاثير قرار گرفتن از جريان موثر به عنوان كاتد عمل كند و در نتيجه بستر آندي خورده شده و لوله سالم مي‌ماند. هنگامي كه اين مورد عملي نباشد (مانند مسيرهاي طولاني در آب)، محافظت passive مورد استفاده مي‌گيرد كه در آن آندهاي قرباني مستقيما به لوله وصل مي‌شوند. محافظت كاتدي مخصوصا براي لوله‌هاي پوشش‌دار مهم است، تا بر اثرات سوراخ‌هاي كوچك و شكاف‌هاي تصادفي در پوشش غلبه شود، چون اين شكاف‌ها شدت خوردگي را افزايش مي‌دهد. عايق كردن فلنج‌ها نيز براي اطمينان حاصل كردن از محافظت سرتاسري خط لوله لازم است.
سيستم‌هاي جريان موثر
سيستم‌هاي جريان موثر به طور كلي در جايي نصب مي‌شود كه جريان متناوب براي واحدهاي يكسو كننده[12] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn12)، در دسترس باشد. با توه به اينكه اين واحدها مي‌توانند محدوده وسيعي از تركيبات ولتاژ و جريان را عرضه كنند، اين تجهيزات در (1) جايي كه مقاومت الكتريكي خاك و آب بالا است و (2) جايي كه كل جريان مورد نياز زياد باشد، استفاده مي‌شوند. جريان مستقيم براي حفاظت مستقيم به وسيله يك دستگاه تركيب يكسو كننده و تبديل كننده[13] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn13) تامين مي‌شود. در جايي كه جريان متناوب براي واحدهاي استاندارد يكسو كننده در دسترس نيست، منابع جايگزين جريان مستقيم كه مي‌توانند مورد استفاده قرار گيرند، ژنراتورهاي ترموالكتريك، ژنراتورهاي ديزل و سيستم‌هاي نيروي خورشيدي هستند. نمونه‌ موادي كه به عنوان آند در سيستم‌هاي جريان موثر مورد استفاده قرار مي‌گيرند شامل آهن سيليكون ، آلياژهاي نقره و سرب، و سوبستراي پلاتين و تيتانيوم يا كلومبيوم هستند. در مواقعي آهن قراضه نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه البته تنها به خاطر دسترسي آسان است. آهن به عنوان آند با نرخ 1/9 كيلوگرم در سال مصرف مي‌شود، مصرف گرافيت و آهن سيليكون تقريبا حدود 45/0 كيلوگرم در سال است، آلياژ نقره-سرب حدود 045/0 كيلوگرم در سال و پلاتين حدود 6 تا 20 ميلي گرم در سال مصرف مي‌شوند.
حفاظت گالواني
حفاظت گالواني يك سيستم passive است كه بستگي به اصول كوپلينگ دو فلز مختلف در يك محيط الكتروليت است كه موجب افزايش سرعت خوردگي در فلز فعال مي‌شود و فلز ديگر محافظت مي‌شود. آهن فعال‌تري كه در طول فرايند خورده مي‌شود، به عنوان آند قرباني شناخته مي‌شود. محافظت گالواني معمولا در طي فرايند نصب خط و به صورت موقتي به نصب سيستم جريان موثر ترجيح داده مي‌شود. به طور مشخص، اين روش در مكان‌هايي كه هيچ منبع نيروي الكتريكي موجود نباشد، و يا هنگامي كه خط لوله كاملا زيرزميني مطلوب است، مزاياي زيادي دارد. سرمايه اوليه اين سيستم‌ها به طور كلي كمتر از سيستم‌هاي ديگر است و اغلب اقتصادي‌ترين روش براي حفاظت كوتاه‌مدت است.
شناسايي نشتي
شناسايي نشتي يكي از مشكلات صنعتي در طي ساليان دراز بوده است. سابقه ايمني خطوط لوله در مقياس‌هاي مختلف در مقايسه روش‌هاي ديگر انتقال بهتر بوده است. دلايل بروز نشتي بسيار زياد و متفاوتند. اما در بيش از 70% به دليل صدمات اتفاقي از منابع بيروني، خوردگي و معيوب بودن لوله، نشتي اتفاق مي‌افتد. در گذشته منبع اول بروز نشتي‌ها، خوردگي ديواره خارجي لوله بوده‌است كه با پوشش‌هاي مدرن لوله و كاربرد جهاني حفاظت كاتدي، اين منبع خوردگي در خطوط لوله جديد حذف شده است. شيوه‌هاي نوين نورد لوله و اهميت بيشتر به تست‌هاي هيدرواستاتيك، تقريبا عامل معيوب بودن لوله‌ها در بروز نشتي را حذف كرده است. با اين حال، اهميت افزايش خطوط لوله، باعث افزايش مشكل آسيب رسيدن به لوله‌ها به وسيله ماشين‌آلات ساخت خط لوله است. و اين مشكل بدتر مي‌شود هنگامي كه با توجه به گرماي گازهاي خروجي از اين ماشين‌ها و يا به دليل يك جرقه توسط اين ماشين‌ها، سوخت نشت‌يافته از درون لوله‌ها آتش مي‌گيرند. توصيه مي‌شود موارد محافظتي بيشتري مانند دفن لوله در عمق بيشتر، دفن ورق‌هاي بتني و نوارهاي هشدار دهنده روي خطوط لوله، و نصب نشانه‌هاي بيشتر براي خط لوله در جاده‌هاي اصلي و شهرهاي در حال گسترش، مورد استفاده قرار بگيرند.يكي از مشكلات مربوط به شناسايي نشتي اين است كه هنگامي نشتي شناسايي مي‌شود كه بخش بزرگي از آسيب‌ وارد شده است. بسيار خوب است كه گفته شود، به يك عمليات تعميراتي سريع نياز است. با اين حال، بايد دانست كه چه عملياتي صورت گيرد، به عنوان مثال؛ براي بستن آني شير لوله اصلي تقريبا بدترين كاري است كه مي‌تواند انجام شود. هر عملي در صورت مشاهده سيگنال نشتي بايد بسيار با دقت انجام ‌گيرد. مشكل اساسي ديگر در مورد شناسايي نشتي اين است كه اين شناسايي شايد با هزينه‌هاي قابل قبول، عملي نباشد. شناسايي نشتي اوليه با بررسي گزارش‌هاي ساعت به ساعت ايستگاه‌هاي اندازه‌گيري اتجام مي‌شد. اگر اختلاف كوچكي در اندازه‌ها ديده مي‌شد، ابتدا ناديده گرفته مي‌شد ولي اگر ادامه پيدا مي‌كرد به عنوان نشتي كوچك شناسايي مي‌شد. نشتي‌هاي بزرگتر و شكستگي خط[14] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn14) با مقايسه فشار مكش و تخليه با دبي خط در ايستگاه‌هاي تقويت فشار اندازه‌گيري مي‌شد.امروزه از بعضي دستگاه‌هايي استفاده مي‌شود كه موج فشار را كه توسط نشتي‌هاي ناگهاني توليد مي‌شود، و اين دستگاه‌ها تكنولوژي مدرن شناسايي نشتي هستند. امروزه يك نشتي به عنوان اتلافي كه مي‌توان با ابزارهاي دقيق موجود اندازه‌گيري كرد، معرفي مي‌شود. تكنيك‌هاي شبيه‌سازي كامپوترهاي پرسرعت گسترش پيدا كرده‌اند كه حساسيت آنها در مقايسه سيستم‌هاي قبلي اندازه‌گيري ورودي و خروجي، پيشرفت كرده است. اين دقت با استفاده از واحدهاي ترمينال از راه دور[15] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftn15) (RTUs)، ابزاردقيق‌هاي با بالاترين دقت و يك كامپيوتر آن‌لاين، به دست مي‌آيد.



[1] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref1) Coal-tar and Asphalt Enamels



[2] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref2) Over the ditch



[3] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref3) Coat and Wrap


[4] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref4) Asphalt Mastics

[5] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref5) Extruded Plastic Coating

[6] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref6) Bonded Polyethylene

[7] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref7) Nonbonded PVC

[8] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref8) Tape Coatings

[9] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref9) Fusion-bonded Epoxies

[10] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref10) Field Joint Coating

[11] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref11) Shrink sleeve wraps


[12] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref12) rectifier



[13] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref13) Transformer-Rectifier combination


[14] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref14) Line Breaks

[15] (http://www.njavan.com/forum/newthread.php?do=newthread&f=318#_ftnref15) remote terminal unit

استفاده از تمامی مطالب سایت تنها با ذکر منبع آن به نام سایت علمی نخبگان جوان و ذکر آدرس سایت مجاز است

استفاده از نام و برند نخبگان جوان به هر نحو توسط سایر سایت ها ممنوع بوده و پیگرد قانونی دارد