اتصالات, اخبار, لوله

بوش های پلی اتیلنی HDPE(بخش سوم)

پلی اتیلن

متغیرها

برای مبارزه با این روند و حمله ‏ی ناگزیر عوامل خورندگی خط لوله، می‏توان از گزینه ‏های متعددی که وجود دارد، استفاده کرد. استفاده از آلیاژهای مقاوم در مقابل خوردگی(CRA) در ساخت خط لوله، روشی تایید شده برای تضمین عمر لوله‏ ها در پالایشگاه‏های مناطق نفتی محسوب می‏شود.
علاوه بر تأثیرات مستندی که این روش ارائه می‏کند، از جمله پر هزینه ‏ترین روش‏های مقابله با خوردگی‏ های داخل لوله ‏ها محسوب می‏شوند. به هر حال تعدادی از واحدهای اجرایی، نصب خطوط فولاد کربنی را و کنار آن تزریق شیمیایی را  به این روش که دائما در حال تزریق رفتارهای خوردگی است ترجیح می‏دهند.
هر چند این کار برای پر نگه داشتن مخزن شیمیایی و اجرایی کردن تجهیزات، علاوه بر اینکه مسئله هزینه و سرمایه‏ گذاری را مطرح می‏کند بلکه تقریباً ثابت شده است که همانطور که بهینه ‎‏سازی تزریق خصوصا هنگام مواجه باعدم هماهنگی کاری غیرممکن به نظر می‏ آید بخش قابل توجهی از سرمایه هنگام استفاده از باز دارنده ای شیمیایی خوردگی‏ های هدر میشود.
در برخی از موارد از لوله‏ های پلاستیکی که با هم متصل می‏ باشند جهت مقابله با خوردگی داخل لوله استفاده می‏شود گرچه طول عمر لوله ‏های فولاد کربنی در ورای کلمه ی آهن لخت اضافه میشود.
مشکلاتی نیز در ارتباط با آن  گزارش داده می‏شود:
داشتن دقت کمتردر حفاظت از قسمت‏هایی که کمتر جوشکاری شده‏ اند.
وجود شکافها و در معرض قرار گرفتن آنها و روزنه هایی که به اندازه لوله فولادی می باشند پوسته شدن لوله‏ ی میزبان.
که بدین سبب مناطق وسیعی از فولاد سخت بدون حفاظ می‏شوند و باعث بسته شدن وگرفتگی مواد در مسیر خط لوله می‏شود.

پلی اتیلن

درجه حرارت بالا و شرایط گازی

مشکلاتی که اکثر مواقع با استفاده از بوش HDPE با دیواره صاف و اتصالات محکم در شرایط دمایی بسیار بالا و و سخت و همچنین در کاربردهای گازی به وجود می ‏آید، تهدیدی برای ایجاد خرابی و اشکال دربوش HDPE  محسوب می‏شود که این اختلالات معمولاً از طریق افت قابل توجه فشار در زمان عدم هماهنگی اجرایی به وجود می‏ آید. احتمال  وقوع این  نقص با نشت مولکول ‏های گاز به وجود می‏ آید که این نشت خود ناشی از ایجاد اختلالات فشار که در طول زمان بین خط لوله و مولکول ‏های فضا میکرونی فولاد (HDPE) و تحت تأثیر دمای بالا ایجاد می‏شود. تمام بوش‏های HDPE  لوله ‏های پلاستیکی که از آنها درعبور جریان گاز استفاده می‏شوند آماده‏ ی نشت گاز و یا نفوذ آن بین فضای موجود بین بوش و لوله فولاد کربن می‏باشند. در این میان مولکول‏ های کوچکتر هیدروژن نسبت به مولکول‏ های دیگر بیش‏تر مستعد انتشار و نشتی هستند. با این وجود کلیه مولکول‏ ها وقتی تحت شرایط دمایی و فشار بالاتر از حد معمول قرار می‏گیرند، تمایل به نشتی و انتشار را دارند.
قرار گرفتن در شرایط فشار بالاتر انرژی بیشتری را برای مولکول‏ های تکی فراهم می‏کند تا به مواد سخت تشکیل‏ دهنده HDPE نفوذ کنند. و فشارهای جزئی و مختصر، یک شیب اشباع را ایجاد می‏کند که با آن نیروی لازم برای نفوذ مولکول‏ ها درون HDPE فراهم شود.
این نشت مولکول‏ های گازی تا زمان ایجاد توازن یا تعادل بین فضاهای میکرونی و خط لوله ادامه خواهد داشت چنان‏چه فشار خط لوله با سرعت کافی و میزان قابل توجهی کاهش یابد حجم وسیع‏تری از مولکول‏ می‏توانند از فضاهای میکرونی مجدداً به خط لوله برگرددند. پس از آن حجم مولکول ‏های گاز در فضاهای میکرونی افزایش می‏یابد تا به یک توازن جدید فرضی به قانون ایده آل گازها با فرمول pv=nRT نزدیک می شود.
یعنی هر چه میزان فشار گاز کاهش می‏یابد، حجم گاز در دمای ثابت و هم‏چنین تعداد مولکول‏ های موجود در فضای میکرونی افزایش می‏یابد. انبساط گاز روی بوش  HDPE در مسیری دور از لوله ‏‏ی میزبان و به سمت مرکز خط لوله نیرو وارد می‏کند. ویژگی‏های طراحی شده معینی که برای بوش HDPE در نظر گرفته شده و همچنین ویژگی‏های فیزیکی آن مانند ضخامت دیواره ی صاف بوش عواملی هستند که مانع خرابی لوله می‏شوند.

اما چنان‏چه مولکول‏ های موجود درون فضای میکرونی به اندازه کافی باشد و یا اگر افت فشار لوله به حد کفایت کنترل نگردد بوش HDPE  از سمت لوله میزبان به کنار رانده می‏شود. شواهد تجربی نشان داده که در بسیاری از مواقع، اولین اشکال و نقص ایجاد شده بسیار جزئی و کوچک می‏باشد به طوری که اصلاً قابل توجه نمی‏باشد. وقتی لوله به فشار طبیعی کاری خود برگردد، فشار اضافی وارده بر بوش HDPE باعث برگشت لوله میزبان سرجای اول خود می‏گردد.
به هر حال اتصال بوش HDPE به اندازه‏ی زمان نصب اولیه محکم نیست و این باعث افزایش حجم فضای میکرونی می‏شود. همین مسئله به مولکول‏ های بیش‏تری اجازه می‏دهد تا به فضاهای بزرگتر میکرونی نفوذ کنند و همین امر باعث ایجاد بی ‏نظمی اجرایی و افت غیرقابل کنترل می‏شود و متعاقب آن مولکول ‏های بیش‏تری برای پر کردن فضای بزرگ‏تر موردنیاز خواهد بود و خرابی‏ها ناشی از آن بزرگ‏تر و وسیع‏تر می‏شود تا نقطه‏ای که اثرات زیان‏ آور آن اتفاق بیافتد.
هواکش‏ها یا دریچه ‏های بازبین‏ کننده هوا که در زمان نصب روی خط لوله قرار می گیرند در تشخیص نشتی و در خارج کردن گازهای داخل بوشHDPE استفاده می‏شوند. این روش، روش استانداردی است که در زمان نصب آسترهای دیواره ها‏ی صاف دربرنامه های کاربردی گازی استفاده می‏شوند تا آماده مقابله با ناهماهنگی های برنامه گردد.
پس لازمه این فعالیت‏ ها این است که دریچه بازبین کننده برای ازاد شدن گازهای نشتی باز و تأئید شود که بوش HDPE در خطر وجود حتی یک قطره گاز نشتی نیست. به دلیل بزرگ بودن اندازه‏ ی اتصالات بوش HDPE مسیر عبور گازدر طول فضاهای میکرونی به سمت درها باید مسیری پر از پیچ و خم باشد به طوری که درون لوله حبس شود.علی‏رغم این حقیقت که دریچه بازبین هنگام فشار اتمسفری باز می‏شوند جوش دادن یا لئیم ورقه‏ ها  در بندهای اتصالی لوله‏ ها، مثالی از این است که  نشتی گاز کجا و چگونه در طول یک لوله حبس یا متوقف می‏شود.

راه حل

بالاخره، تکنولوژی نوینی در رابطه با نصب بوش HDPE تحت شرایط دمایی و عملیات گازی توسعه یافت. این تکنولوژی ضخامت دیواره‏ ی بوش HDPE را به شکلی افزایش می‏دهد که روی آن می‏توان شیارهایی به نسبت مساوی در امتداد طول بوش روی سطح خارجی آن نصب کرد.
این شیارها نه تنها به گازهای نشتی درون دیواره ‏ی HDPE مکانی برای جمع شدن می‏دهد بلکه مسیرحلقوی یا آزاد راهی کاملاً عایق شده می‏دهد که قابل هدایت به سمت دریچه های بازبین‏ کننده هستند. در انتهای سر بخش خط لوله، جایی که دریچه های بازبین‏ کننده قرار دارند، یک شیار بزرگ جنبی یا فرعی روی سطح خارجی بوش HDPE تراشیده شده که تمام شیارهای فرعی را به هم متصل می‏کند. و از طریق افزایش ضخامت جداره‏ ی برای جا دادن شیارها استفاده می‏شود، مقاومت بالقوه بوش HDPE در مقابل خرابی‏ها افزایش می‏یابد .

Pc= 2.334E(t/R)^2

PC: نمایانگر فشار خرابی است.از آن‏جایی که E بوش HDPE مدل یانگ (   MPa ).t ضخامت دیوارآستر mm)).وR درجه کاهش آستر( mm) . E بعنوان  واحد درجه حرارت  شار ناشی از نقص و خرابی بدون افزایش ضخامت جداره کاهش می‏یابد. این افزایش ضخامت جداره در کنار شیارها، اجازه خروج کامل گازهای نشتی را می‏دهد و این روش از پیشرفته ‏ترین و قابل قبول‏ترین روش‏ها در شرایط دمای بالا و فعالیت‏های گازی محسوب می‏شود.

برای اطلاعات بیشتر به بخش چهارم مراجعه کنید.

نوشته های مشابه

1 دیدگاه در “بوش های پلی اتیلنی HDPE(بخش سوم)

دیدگاهتان را بنویسید