آسیب های خط لوله

انواع آسیب های خط لوله

آمارها نشان می دهد که این خطوط سالانه دچار آسیب های متعددی می شوند. آسیب هایی که این خطوط را نیازمند تعمیرات با انواع عملیات می سازد. بسیاری از آسیب های خط لوله موجب نشتی سیال و هدررفت آن ها می شوند. نشتی سیال به خصوص سیالات نفتی می تواند خطری برای محیط زیست باشد. در صورت هدررفت سیالات میزان فشار خط کاهش می یابد و بنابراین افت در بهره برداری از خط لوله را در پیش خواهیم داشت. بنابراین در صورت بروز هر یک از آسیب های خط لوله باید فوراً اقدام به تعمیر و رفع آسیب کنیم. در غیر این صورت میزان خسارت وارد آمده به خط و محیط زیست به صورت تصاعدی افزایش خواهد یافت.

باید در نظر داشته باشیم که بهترین عملیات تعمیری برای رفع آسیب های خط لوله، عملیاتی است که موجب رفع سریع این آسیب ها شود و جلوی رشد خسارت را بگیرد. در ادامه انواع آسیب های خط لوله و راه راهکاری جلوگیری و نیز تعمیر آن ها را شرح خواهیم داد.

پوسیدگی لوله: اکسیژن موجود در جو اکساینده ای قوی است که به راحتی می تواند سطوح فلزی لوله ها را اکسید کند و موجب پوسیدگی آن ها شود. چنان چه این خطوط در مناطق شرجی و در مجاورت رسوبت زیاد هوا باشند، پوسیدگی با سرعت بیشتری اتفاق می افتد. در مراحل ابتدایی اکسایش خطوط لوله آهنی، ابتدا سطح لوله با اکسید زرد رنگی پوشیده می شود. سپس اکسایش عمیق شده و کم لوله به رنگ قهوه ای درمی آید. این پوشش قهوه ای را زنگ آهن می نامیم. در صورتی که لوله را به موقع تعمیر نکنیم، در اثر پوسیدگی و زنگ زدگی، لوله سوراخ می شود و سیال به محیط بیرونی نشت می کند.

بهترین راه مقابله با پوسیدگی و زنگ زدگی خطوط لوله پیشگیری از اکسید شدن این خطوط لوله است. این خطوط را باید پیش از لوله گذاری، رنگ کرد و یا با استفاده از موم های ضد زنگ که مانع از نفوذ اکسیژن می شوند، سطح لوله را بیمه کرد. زنگ زدگی یکی از انواع آسیب های خط لوله است که سالانه هزینه های زیادی را متوجه صاحبان صنایع می کند.

خوردگی لوله: خوردگی خطوط لوله نیز یکی از انواع آسیب های خط لوله است که از طرف سیال جاری درون خط لوله را تحت تأثیر قرار می دهد.

سیالات دارای ماهیت های مختلفی هستند. خاصیت خورندگی در سیالات یکی از مواردی است که به راحتی می تواند دیواره و یا جداره ی درونی لوله را تحت تأثیر قرار دهد. به عنوان مثال گازهای H₂S و CO₂ ماهیتی خورنده دارند و در صورتی که خطوط لوله این سیالات را بدون تدابیر اولیه انتخاب نکنند، به سرعت دچار خوردگی و نشتی سیال می شود. نشتی این گونه سیالات بسیار خطرناک است. زیرا استنشاق مقدار کمی از آن ها بخصوص گاز H₂S موجب مسمومیت شدید و حتی مرگ می گردد. این سیال دارای تحریک پذیری بالایی برای انفجار نیز می باشد. پس باید در انتقال آن تدابیر ایمنی را با اولویت دو چندان مد نظر قرار داد.

برای انتقال سیالاتی که خاصیت خورندگی دارند از لوله هایی با پوشش داخلی FBE استفاده می شود. پوشش های FBE (با تعداد معدود) توان محافظت از دیواره ی داخلی خط لوله و و اتصالات فولادی را در محیط های بسیار خورنده دارند. می توان گفت یکی از بهترین راه حل هایی که مانع از آسیب های خط لوله در برابر سیالات خورنده می شود، استفاده از همین پوشش های FBE است.

در صورتی که خطوط لوله به هر دلیل با نشتی مواجه شوند، از اعمال مختلفی برای رفع نشتی آن ها استفاده می شد. در شرایطی که نشتی گسترده ای اتفاق نیفتاده باشد از اتصالات نشت بند طی عملیات LEAK REPAIR استفاده می شود. این اتصالات خطوط لوله را در منطقه آسیب دیده پوشش می دهند و با سیستم آب بندی و ضد نشت خود، از نشت سیال جلوگیری می کنند.

در صورتی که نشتی ها گسترده باشند و یا استفاده از اتصالات نشت بند توجیه فنی نداشته باشد، از عملیات استاپل برای تعمیر خط لوله استفاده می شود. در عملیات استاپل، بخش آسیب دیده لوله را، بدون توقف در جریان سیال، از خط جدا می کنیم. جریان سیال درون خط از قسمت آسیب دیده خط لوله وارد یک شریان فرعی موقت می شود. سپس بخش آسیب دیده ایزوله شده و از خط جدا می شود و پس آن لوله سالمی جایگزین لوله آسیب دیده می شود و جریان سیال دوباره در شیان اصلی برقرار می شود. این عملیات ساز و کار گسترده ای دارد که در نوشته های دیگر به آن اشاره می کنیم اما با وجود گستردگی در اجرا، مانع از بهره برداری و سرویس دهی خط لوله می شود و این خود صرفه اقتصادی را به دنبال خواهد داشت.

برخورد اشیای خارجی: شاید در حین سفر و یا گذر از جاده های مختلف خطوط لوله ای را دیده باشید. این خطوط انتقال دهنده سیالات مختلف هستند. لوله گذاری این خطوط متاسفانه در برخی موارد اشتباه است. گاهی اوقات نزدیکی این خطوط به حریم جاده و شانه راه موجب بروز آسیب های خط لوله می شود و آن برخورد اتومبیل هایی است که به دلایل متعدد از مسیر خود منحرف شده و به این خطوط برخورد می کنند. برخورد با این خطوط موجب انحراف در مسیر خط لوله و نیز جدا شدن اتصالات آن ها می شود. نشتی سیال با درجه های مختلفی در این برخوردها به چشم می خورد و به سرعت باید نسبت به تعمیر و رفع نشتی خط لوله اقدام کرد. در چنین شرایطی اگر نشتی به حدی باشد که با هیچ عملیاتی نتوان آن را رفع و مهار کرد جریان سیال را به طور کامل متوقف می کنند و تا بهبود شرایط خط لوله و رفع آسیب، جریان را برقرار نمی سازند.

زلزله و رانش زمین: بلایای طبیعی می توانند آسیب های خط لوله را به دنبال داشته باشند. زلزله و رانش زمین می تواند سبب خروج این خطوط از محور خود و انحراف مسیر آن ها شوند. این نیز می تواند نشتی هایی را به دنبال داشته باشد و یا به طور کل خط لوله را از وضعیت استاندارد و فنی خود خارج کند. در چنین شرایطی معمولا جریان سیال قطع می شود تا بخش های آسیب دیده به طور کل تعمیر شوند.

آسیب های خط لوله جدا از اینکه موجب نشت و هدر رفت سیال می شوند، می توانند آسیب های زیست محیطی را نیز به دنبال داشته باشند. نفوذ سیال در طبیعت می تواند به جو و اتمسفر، خاک و آب آسیب وارد کند. همچنین این سیالات می توانند تهدیدی برای حیات جانوران باشند و گیاهان باشند. به همین دلیل باید در ابتدای لوله گذاری این خطوط جدا از وجوه فنی و ایمنی مسأله طبیعت و محیط زیست را نیز مد نظر قرار داد.

اما در صورتی که به خود این فلنج ها آسیب وارد شود و کارایی آن ها در آب بندی فضای بین دو تجهیز کاهش یابد چه باید کرد. آیا باید فلنج را به طور کامل از محل خود خارج خارج کرده و فلنج جدیدی را جایگزین آن سازیم؟ این کار می تواند هزینه بر باشد و تیم کنترل کننده ی خط لوله را با مشکلاتی مواجه کند. در چنین شرایطی بهترین راه حل فیس دهی فلنج می باشد. در این عملیات فیس تخریب شده و یا آسیب دیده ی فلنج تحت عملیات تراشکاری قرار می گیرد و فیس آن تا حد ممکن بهبود می یابد.

فیس دهی فلنج

فیس فلنج

فلنج ها قطعات اورینگ شکلی هستند که دارای دو وجه می باشند. یکی از وجه های فلنج، فیس فلنج نام دارد و قسمت دیگر برای اتصال فلنج به قطعه ی مورد نظر کاربرد دارد. فیس فلنج هم پیشانی با فیس فلنج دیگر قرار می گیرد و مابین این دو قطعات دیسکی و اورینگی شکلی به نام گسکت گذاشته می شود تا آب بندی فلنج ها به صد در صد برسد.

فیس فلنج ها رینگی با سطح ثابت و بدون هیچ گونه فرورفتگی و یا برآمدگی است و بر روی آن شیارهایی وجود دارد که این شیارها درجه ی آب بندی فلنج را افزایش می دهند.

فیس فلنج بخش حساس این قطعات را تشکیل می دهد. هر گونه آسیب به این قسمت موجب می شود تا فضای خالی برای نشت سیال وجود داشته باشد. به همین منظور عملیات فیس دهی فلنج با ماشین پرتابل اختصاصی، منحصر به تعمیر فلنج ها طراحی شده تا مانع از متحمل شدن هزینه های گزاف و پی در پی توسط صاحبان خطوط لوله شود.

آسیب به فلنج ها

درون خطوط لوله سیالاتی در جریان هستند که دارای ماهیت های فیزیکی و شیمیایی و همچنین دماهای مختلفی هستند. فلنج هایی که اجزای مختلف خطوط لوله به یکدیگر متصل کرده اند در تماس مستقیم با سیال قرار دارند. بدیهی است که دمای بالای سیالات و همچنین خصوصیاتی همچون خورندگی و اسیدی بودن می تواند رفته رفته به فیس فلنج ها آسیب وارد کرده و موجب تغییر شکل آن ها شوند. در این شرایط است که نشتی از محل فلنج رخ می دهد و فشار خط با افت مواجه می شود. همچنین ممکن است فلنج ها به هنگام جابجایی و حمل و نقل سقوط کنند و دچار آسیب فیس شود. برخورد اشیای مختلف نیز می تواند به فیس این قطعات آسیب وارد کند. فیس دهی به فلنج در چنین شرایطی می تواند فیس فلنج آسیب دیده را به حالت اولیه و مطلوب خود بازگرداند.

عملیات فیس دهی فلنج (Flange Facing)

گفتیم که فیس دهی فلنج ها با استفاده از دستگاه اختصاصی تراش پرتابل انجام می شود. این دستگاه طوری طراحی و ساخته شده که در مرکز فلنج ( از سمت بیرونی یا درونی) سوار شده و تراز می شود و با حرکت دورانی خود قادر است فیس فلنج را تراش دهد.

تراز بستن این دستگاه بر روی فلنج و همچنین هم مرکز بودن دستگاه و فلنج بسیار مهم است. در صورتی که دستگاه فلنج فیسینگ با تراز صد در صدی و همچنین به صورت هم مرکز بر روی فلنج بسته نشود، تخریب فلنج و از بین رفتن کامل آن محتمل خواهد بود.

پس از اینکه دستگاه به درستی بر روی فلنج بسته و تراز شد، دستگاه شروع به کار می کند. این دستگاه دارای تیغه ای است که بر روی فیس فلنج می چرخد و ناهمواری های سطح آن را برطرف می کند. فیس دهی فلنج باید تا از بین رفتن آخرین فرورفتگی ادامه یابد تا سطح فلنج کاملاً صاف باشد. این مرحله از فیس دهی فلنج، کف تراشی نام دارد. پس از اینکه تمام ناهمواری های موجود بر روی فیس فلنج برطرف شد، عملیات فیس دهی فلنج وارد مرحله ی دوم یعنی فیس دهی می شود. در این مرحله تیغه ی دستگاه باید شیارهایی را با فواصل معین و به صورت هم مرکز بر روی فیس فلنج ایجاد کند.

با پایان یافت عملیات فیس دهی فلنج می توان فلنج را دوباره به سیستم خط لوله بازگرداند. سیستم آب بندی فلنج نیز پس از اعمال فیس دهی به صورت مطلوب قادر به نشت گیری سیال خواهد بود. 

اتصالات نشت بند (کلمپ)

اتصالات نشت بند (Leak Repair)

اتصالات نشت بند ساختار ویژه ای برای نصب بر روی خط لوله دارند. این اتصالات نشتی های خفیف و آسیب دیدگی های جزئی خطوط لوله را برطرف می کنند. آسیب به خطوط لوله زیر دریا می تواند به دلیل برخورد اجسام بزرگ به این لوله ها رخ دهد. همچنین عبور متوالی سیال از درون این لوله ها می تواند موجب برهمکنش هایی شود که دیواره ی لوله را دچار خوردگی و پوسیدگی سازد. آب نیز به دلیل دارا بودن املاح و ناخالصی های فراوان می تواند دیواره ی لوله را تحت تأثیر قرار دهد و پوسیدگی تدریجی آن را به دنبال داشته باشد. پس از وارد آمدن انواع آسیب های فوق، مشاهده می شود که خط لوله در برخی مواضع دچار نشتی شده و سیال درون لوله به درون آب دریا نفوذ می کند. در صورتی که این آسیب دیدگی خفیف و نشتی آن جزئی باشد، می توان از اتصالات نشت بند استفاده کرد.

اتصالات نشت بند شامل انواع کلمپ های نشت بند هستند. این اتصالات با ساختاری که دارند، منطقه ی آسیب دیده بر روی خط لوله را به طور کامل پوشش می دهند.

نصب اتصالات نشت بند بر روی خطوط لوله ای که در زیر سطح دریا قرار دارند با استفاده از عملیات جوشکاری میسر نخواهد بود. این اتصالات را بر روی خطوط لوله ی زیر دریا با استفاده از پیچ و مهره نصب می کنند. برای نصب این اتصالات بر روی خطوط لوله از قطعات آب بند استفاده می شود.

کلمپ ها لوله را به صورت کمربندی دربرمی گیرد. منطقه ی آسیب دیده ای از خط لوله را در نظر بگیرید که نشتی سیال از آن در حال رخ دادن است. کلمپ را درست بر روی این منطقه می بندند. قطعات آب بندی که بین کلمپ و خط لوله قرار می گیرند، به صورت رینگی شکل هستند. این قطعات در دو طرف کلمپ قرار می گیرند و اجرای عبور سیال را به محیط بیرونی لوله نمی دهند.

قطعات آب بندی باید به گونه ای انتخاب شوند که کارایی خود را پس از تماس با سیال از دست ندهند. این قطعات باید با دما و ماهیت شیمیایی سیال سازگاری و هم خوانی داشته باشند. در غیر این صورت پس از مدتی مجاورت و تماس با سیال، کارایی این قطعات کاهش می یابد و دوباره نشتی رخ می دهد. قطعات آب بند جنس های مخصوص فلزی یا لاستیکی دارند و در اندازه های گوناگونی تولید می شوند. بنابراین می توان متناسب ترین نوع آن ها را برای عملیات تعمیری با اتصالات نشت بند، انتخاب کرد.

گفتیم که کلمپ های نشت بند خط لوله را به صورت کمربندی دربرمی گیرند. این دربرگیری می تواند به صورت یک تکه و دوتکه باشد. کلمپ های یک تکه به صورت کتابی باز می شوند و تنها در یک قسمت آن ها محلی تعبیه شده که پیچ و مهره ها در آن جا بسته می شوند. کلمپ دو تکه نیز از دو پد تشکیل شده که هر کدام از آن ها نیمی از دیواره ی خط لوله را پوشش می دهند. این کلمپ ها از هر دو طرف با استفاده از پیچ و مهره بسته می شوند.

جنس بدنه ی اتصالات نشت بند (کلمپ ها) را به گونه ای می سازند که هم در برابر سیال داخلی خط لوله و هم در برابر شرایط شیمیایی محیطی (آب دریا) مقاومت داشته باشند و در برابر این شرایط دچار خوردگی نشوند. به طور مثال در صورتی که نشتی بر روی خط لوله دارای جراین گاز ترش رخ دهد، جنس کلمپ باید به گونه ای باشد که مقاومت لازم در برابر گاز اسیدی نیتروژن سولفید را داشته باشد.

مزیت استفاده از اتصالات نشت بند (Clamps)

مزیت استفاده از اتصالات نشت بند در سرعت نشت گیری و تعمیر خط لوله است. در صورتی که بخواهیم قسمت آسیب دیده لوله را از خط جدا کرده و لوله ی جدید را جایگزین آن کنیم به عملیات گسترده ای نیاز داریم. این عملیات زمان بر است و هزینه های گزافی را به دنبال خواهد داشت. در ضمن برای تعویض موضع آسیب دیده نیاز به توقف جریان سیال درون لوله خواهیم داشت که این خود می تواند زیان بار باشد.

با استفاده از اتصالات نشت بند یا کلمپ های نشت گیر می توان عملیات تعمیر خط لوله را بدون توقف در جریان سیال درون لوله و همچنین با صرف هزینه و زمان کم تر به اتمام رساند.

شرکت پیشگام صنعت ابزار مجری عملیات نشت گیری با استفاده از اتصالات نشت بند بر روی تمامی خطوط لوله ( روی سطح زمین یا زیر سطح آب) در سراسر کشور بوده و تاکنون پروژه های بسیاری را با موفقیت به اتمام رسانیده است.