معايير سلامة أنابيب الغاز الطبيعي PE 80 واختبارات إحكام الخطوط

معايير سلامة أنابيب الغاز الطبيعي PE 80 واختبارات إحكام الخطوط

أنظمة البنية التحتية للغاز الطبيعي هي شبكات هندسية حرجة يتم بناؤها بأعلى هوامش الأمان وبتسامح خطأ ي等於 صِفراً. وفي وقتنا الحاضر، حلت أنابيب الغاز الطبيعي PE 80 محل الأنابيب الفولاذية في شبكات توزيع الغاز داخل المدن، وأصبحت معياراً صناعيّاً بفضل مقاومتها المطلقة للتآكل، وهيكلها المرن، ومتانتها العالية ضد الحركات الزلزالية.

إن قدرة خط الغاز على تقديم الخدمة لعقود طويلة مع ضمان سلامة الأرواح والممتلكات تعتمد على جودة مواد البولي إيثيلين المستخدمة والتطبيق الكامل لاختبارات الموقع.

1. أصول استخدام أنابيب البولي إيثيلين في شبكات توزيع الغاز الطبيعي

السبب الرئيسي لتفضيل مواد البولي إيثيلين في شبكات توزيع الغاز الطبيعي داخل المدن، والتي تبلغ ضغوطها عادةً حتى 4 بار، هو استقرارها المثالي في الظروف تحت الأرضية. فالتكاليف المتعلقة بالصدأ، والتآكل الجلفاني، والحماية الكاثودية التي تواجهها الخطوط الفولاذية تتلاشى كلياً في الأنظمة المصنوعة من البولي إيثيلين.

تعتمد أصول استخدام أنظمة أنابيب الغاز الطبيعي PE 80 في البنية التحتية على قدرتها على امتصاص حركات التربة. فالتركيب اللزج المرن للبولي إيثيلين يمتص الاهتزازات الناتجة عن الزلازل أو أحمال المرور الثقيلة من خلال المرونة، وبالتالي لا ينكسر الخط أو يتصدع.

بالإضافة إلى ذلك، وبفضل هياكلها التي يمكن إنتاجها على شكل لفات (كنگال) حتى أقطار معينة، يتم تقليل عدد قطع الوصل واللحامات المستخدمة على طول الخط إلى الحد الأدنى، مما يقلل من نقاط التسرب المحتملة.

2. اختبارات الإحكام: خطوات الضغط ونقل الغاز الآمن

بعد تمديد خطوط الغاز الطبيعي في الموقع وقبل إعطاء الغاز للشبكة، أي قبل مرحلة التشغيل، يجب إخضاعها لاختبارات شاملة للإحكام والمتانة. وعلى عكس شبكات المياه، لا يتم استخدام الماء كسائل اختبار في خطوط الغاز، بل يُستخدم الهواء المضغوط أو الغازات الخاملة مثل النيتروجين.

يتكون إجراء الاختبار عادةً من مرحلتين أساسيتين:

• اختبار المتانة (القوة): يتم ضغط خط الأنابيب تدريجياً حتى مضاعفات معينة من ضغط التشغيل، وصولاً إلى ضغط الاختبار الذي تحدده المعايير. ويتم مراقبة ما إذا كان الخط قد تعرض لأي ضرر ميكانيكي تحت هذا الضغط المرتفع.

• اختبار الإحكام (التسرب): بعد اختبار المتانة، يتم خفض الضغط إلى مستوى ضغط اختبار الإحكام. ويتم الانتظار لفترة زمنية محددة ليتوازن الهواء داخل الأنبوب مع درجات حرارة المحيط. بعد ذلك، يتم رصد ما إذا كان هناك أي هبوط في الضغط داخل الخط باستخدام أجهزة قياس ضغط دقيقة أو مسجلات البيانات (Data Logger).

بالإضافة إلى ذلك، يتم فحص جميع نقاط اللحام من الخارج باستخدام كواشف السائل الرغوي ليتم القضاء تماماً على احتمالية حتى أدنى تسرب للغاز.

3. مقاومة التسرب ومقاومة الصدمات لأنابيب PE 80

في مشاريع الغاز التي لا يمكن فيها ترك الأمان للصدفة، تكتسب تجانس المواد في جدار الأنبوب ومقاومتها للعوامل الخارجية أهمية حيوية. تتمتع أنظمة أنابيب الغاز الطبيعي PE 80 من كوزيبورو (Kuzeyboru)، المنتجة بتكنولوجيا البثق المتطورة، بمقاومة عالية لانتشار الشقوق.

تمنع نعومة السطحين الداخلي والخارجي للأنابيب الشقوق أو الخدوش المجهرية من النمو بمرور الوقت تحت الضغط. تُظهر أنابيب الغاز المصنوعة من البولي إيثيلين التابعة لكوزيبورو أقصى مقاومة للصدمات ضد الأحمال النقطية التي قد تنجم عن اصطدام الحجار أو الصخور تحت الأرض.

هذه الأنابيب المتوافقة تماماً مع القطع التوصيلية لللحام الكهربائي (الإنصهار الكهربائي)، تضمن إحكام الغاز طوال عمر التركيب من خلال توفير اندماج ممتاز على المستوى الجزيئي في منطقة اللحام.

الأسئلة الشائعة (FAQ)

ما هو ضغط الغاز الطبيعي الذي يمكن أن تعمل عنده أنابيب PE 80؟

تم تصميم أنابيب الغاز الطبيعي المصنوعة من البولي إيثيلين من فئة PE 80، عند إنتاجها وفقاً للمعايير، للعمل بأمان عند ضغط تشغيل أقصاه 4 بار في شبكات توزيع الغاز داخل المدن. ويتم تحديد فئة الضغط بناءً على قيمة SDR (نسبة الأبعاد القياسية) للأنبوب.

لماذا يعد لحام الانصهار الكهربائي إلزاميّاً في خطوط أنابيب الغاز الطبيعي؟

يشكل أدنى تسرب في خطوط الغاز الطبيعي مخاطر كبيرة. لحام الانصهار الكهربائي (EF) هو تسخين أسلاك المقاومة النحاسية داخل قطعة الوصل عبر تيار كهربائي، مما يلحم الأنبوب وقطعة الوصل ببعضهما البعض على المستوى الجزيئي.

تعتبر هذه الطريقة هي الأكثر موثوقية في خطوط الغاز لأنها تقلل الخطأ البشري إلى الحد الأدنى وتخلق نقطة اتصال مغلقة تماماً للعوامل الخارجية وقوية أمام الضغوط العالية.

ما هو العمر التشغيلي وعامل الأمان لأنابيب الغاز الطبيعي صفراء اللون؟

وفقاً للمعايير الدولية، تُنتج أنابيب الغاز الطبيعي باللون الأصفر أو باللون الأسود مع خطوط صفراء لتسهيل تمييزها بسهولة عن الخطوط الأخرى في البنية التحتية أثناء أعمال الحفر.

في حين أن عامل الأمان للمواد (C) في أنابيب المياه يبلغ 1.25، إلا أنه نظراً للمخاطر التي يحملها الغاز، يتم أخذ عامل الأمان هذا بمقدار 2.0 في أنابيب الغاز الطبيعي. ومع الهندسة والتركيب الصحيحين، يبلغ العمر الخدمي الآمن للنظام 50 عاماً على الأقل.

ما هي طرق كشف وإصلاح الأضرار في خطوط الأنابيب للغاز؟

عند حدوث تلف موضعي في خط غاز نشط، تُستخدم أجهزة "القرص أو العصر" (Squeeze-off) الخاصة بأنابيب البولي إيثيلين لإيقاف تدفق الغاز بأمان. حيث يتم ضغط الأنبوب بطريقة محكومة لقطع الغاز.

بعد ذلك، يتم قطع المنطقة التالفة وإزالتها، ويتم وضع قطعة أنبوب جديدة (Spool) ولحامها بالخط باستخدام وصلات الإنصهار الكهربائي. أما في حالة التلف النقطي الصغير جداً، فيمكن تفضيل سروج الإصلاح (EF SADDLES).