خطوط لوله گاز
امروزه نیاز به خطوط لوله گاز طبیعی و توسعه آن یک ضرورت جهانی است زیرا گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوختهای فسیلی تقریباً یک انرژی پاک به حساب می آید. شبکه لوله های گاز طبیعی سه وظیفه گردآوری، انتقال و توزیع را بعهده دارند. با توجه به توزیع گاز طبیعی تا درب منازل، شبکه های گسترده خط لوله گاز وجود دارد که نیاز به نگهداری و بازرسی دائمی دارند. یک بازرسی کلی از خطوط لوله گاز هر پنج سال یکبار انجام می شود مگر اینکه مشکلاتی در جریان انتقال یا علائمی از آسیب دیدگی ظاهر شود که نیاز به کنترلهای اضطراری داشته باشد.
آسیبها و حساسیت خطوط لوله گاز
سوخت های مایع و گاز طبیعی در حالت کاملا تصفیه شده و تمیز از خطوط لوله منتقل نمی شوند. در این سیالات ناخالصی وجود دارد و هنگامی که با فشار و سرعت بالا در یک خط لوله جریان می یابد، ناخالصی ها بصورت ذرات ساینده در طول خط لوله وارد عمل می شوند. ماهیت خورنده انواع ذرات با سرعت جریان بالا یا گاز طبیعی مایع شده که در دماهای پایین منتقل می شود نیاز به پوششهای داخلی بسیار مقاوم دارد که از جداره داخلی لوله های فولادی محافظت کند.
پوشش های داخلی خط لوله گاز و نفت باید برای طیف وسیعی از ویسکوزیته سیال مناسب باشند. در خطوط لوله نفت، گاز و میعانات پتروشیمی، هم خود سیال و هم مواد پوشش داخلی قبل از مرحله پخت ممکن است بسیار قابل اشتعال باشند. بسیاری از روش های پوشش تا به امروز نیاز به استفاده از گرما و شعله دارند که خطر آتش سوزی در محل تعمیر و تعویض پوشش خط لوله گاز را ایجاد می کند و مناسب این نوع خطوط نیستند چرا که فرمولاسیون پوشش در این خطوط باید بصورت غیر قابل اشتعال باشد.
آماده سازی لوله های نفت و گاز برای پوشش دهی
پوششهای محافظ خطوط لوله نفت و گاز به دو دسته جداگانه تقسیم می شوند که هر کدام الزامات منحصر به فرد و سخت‌گیرانه خود را دارند: پوششهای داخلی و پوششهای خارجی لوله. قبل از اینکه بتوان سطح داخل یا خارج لوله های گاز و نفت را پوشش دهی کرد، ابتدا باید مراحل آماده سازی اجرا شود. آماده سازی مجموعه ای از مراحل تمیزکاری، بازرسی، رفع عیوب احتمالی و پیش گرمی سطح لوله است.
پوشش های داخلی لوله های گاز و نفت
سیالات نفت و گاز حاوی ذرات جامدی مانند نمکهای کلرید سدیم، کلرید پتاسیم، کربنات ها، سولفات ها، روغن های نیمه پلیمر شده از جمله موم ها و پارافین ها و همچنین سیلیس، خاک و گریس هستند. برخی از این ذرات در مایع حل می شوند در حالی که برخی در حالت تعلیق باقی می مانند. این ذرات که از طریق خطوط لوله با سرعتی نزدیک به ۳۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت می کنند، به پرتابه های خورنده تهاجمی تبدیل می شوند. پوششهای داخلی خط لوله گاز و میعانات نفتی باید طوری مهندسی شوند که در برابر سایش ایجاد شده توسط این ذرات پر انرژی مقاومت کنند.
پوشش های خارجی لوله های نفت و گاز
خطوط لوله نفت و گاز در سراسر جهان و در انواع محیطها گسترش یافته اند. پوشش های طراحی شده برای کاربردهای خارجی خطوط لوله باید طوری مهندسی شوند که در برابر این تنوع گسترده در شرایط محیطی، مقاومت کنند. تنش خاک، مواد شیمیایی موجود در خاک و نمک چالش های بزرگی را برای عملکرد پوشش های خارجی خطوط لوله نفت و گاز ایجاد می کند. پوششهای خارجی همچنین باید در برابر باکتری‌ها، ریشه گیاهان، فاضلاب، مواد شیمیایی و حلال‌ها مقاوم باشند. خطوط لوله را می توان در صحرای داغ که در آن دما اغلب از ۱۰۰ درجه فارنهایت تجاوز می کند یا در آلاسکا که دمای آن به ۷۶- درجه فارنهایت می رسد پیدا کرد. شرایط زمین در مناطق همیشه منجمد، جایی که دما به ندرت از ۳۲ درجه فارنهایت بالاتر می رود، اجرای زیرزمینی لوله را بسیار دشوار می کند و به ناچار باید احداث خط لوله بر روی زمین قرار گیرد.
انواع پوشش لوله های گاز
هنوز ممکن است با لوله‌هایی برخورد کنید که پوششهای آسفالتی دارند. این نوع پوشش به دلیل تغییرات مقررات دیگر در ایالات متحده استفاده نمی شود. اگر لوله هایی با این نوع پوشش دارای مشکلات خوردگی باشد، باید تمیز کاری شود و با یک پوشش تایید شده دوباره پوشش داده شود.
خطوط لوله گاز سه وظیفه گردآوری، انتقال و توزیع گاز طبیعی را به عهده دارند. انتخاب پوشش لوله مناسب خطوط لوله نفت و گاز برای جلوگیری از آسیبهای محیط زیستی و هزینه های اقتصادی بالا بسیار مهم است.
اگر قرار باشد نشتی وجود داشته باشد، نه تنها منابع هدر می رود بلکه می تواند به محیط زیست آسیب برساند و باعث مشکلات مالی نیز شود. در بیشتر موارد، با بازرسی های برنامه ریزی شده، انتخاب پوشش لوله مناسب و آگاهی از نحوه تعمیر آنها می توان از خرابی لوله جلوگیری کرد. این امید وجود دارد که در آینده پوششهایی توسعه داده شوند که با علامتهایی مانند تغییر رنگ در محل نشتی یا شکاف خط لوله گاز، بازرسین را مطلع سازند. یکی از روشهایی که برای بررسی آسیب دیدگی لوله‌های گاز مورد استفاده قرار می گیرد. بکارگیری دستگاه‌هایی است که تغییرات جریان الکتریکی را که از خط لوله می‌آید حس می‌کنند. انواع پوشش های مورد استفاده در خطوط لوله نفت و گاز عبارتند از:
پوشش قطران زغال سنگ
پوشش اپوکسی مایع
پوشش fbe یا پودر اپوکسی اتصال ذوبی
پوشش هیدروفوبیک
پوشش پلی آمید
پوشش پلی یورتان
پوشش سه لایه پلی اتیلن
پوشش پروپیلن سه لایه
در حال حاضر پوششهای اپوکسی دو جزئی برای پوشش دهی خطوط لوله گاز و نفت مورد توجه هستند. پوشش fbe دولایه و پوشش اپوکسی مایع بدون حلال کمتر سمی هستند، کارایی و بهره وری را برای شرکت های تولیدی بهبود می بخشند و در مقایسه با اکثر پوششهای لوله ویژگیهای عملکردی بهتری را نشان داده اند.