Củng cố và thay thế đường ống: Một chiến lược hiệu quả để đối phó với thiết bị truyền khí và phân phối lão hóa

1. Củng cố địa phương: Mở rộng tuổi thọ của đường ống
Đối với một số đường ống dẫn khí hơi lão hóa hoặc có vấn đề địa phương, chúng không cần phải được thay thế hoàn toàn ngay lập tức. Củng cố địa phương có thể trì hoãn hiệu quả thiệt hại thêm cho đường ống và kéo dài tuổi thọ dịch vụ của nó. Các phương pháp chính của gia cố cục bộ bao gồm:

Lining Công nghệ chống ăn mòn: Lining các đường ống hiện tại là một trong những phương pháp gia cố được sử dụng phổ biến nhất. Vật liệu lót thường sử dụng các vật liệu có đặc tính chống ăn mòn tuyệt vời như nhựa epoxy và polyetylen. Bằng cách phủ hoặc lót bên trong đường ống, nó không chỉ có thể cô lập một cách hiệu quả đường ống khỏi môi trường ăn mòn bên ngoài, mà còn cải thiện khả năng chống mài mòn và điện trở áp suất của đường ống. Đặc biệt là trong các môi trường nơi khí hoặc chất lỏng ăn mòn đi qua, việc xếp hàng chống ăn mòn có thể kéo dài đáng kể tuổi thọ của các đường ống.

Củng cố bên ngoài: các vết nứt hoặc biến dạng trên bề mặt ống có thể được sửa chữa thông qua công nghệ gia cố bên ngoài. Các phương pháp cốt thép phổ biến bao gồm cốt thép dải thép bên ngoài, bảo vệ lớp phủ epoxy và bọc vỏ kim loại. Các phương pháp này có thể làm tăng hiệu quả sức mạnh cơ học của đường ống, ngăn chặn sự xói mòn khỏi môi trường bên ngoài và đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của đường ống.

Công nghệ gia cố dải thép: Củng cố dải thép là một phương pháp gia cố cục bộ phổ biến khác, đặc biệt phù hợp với các đường ống có đường kính lớn. Bằng cách quấn dải thép xung quanh bề mặt của đường ống, có thể tăng cường khả năng chống áp suất và nứt của đường ống. Củng cố dải thép có thể mở rộng hiệu quả tuổi thọ của các đường ống và tăng cường khả năng chống lại các lực lượng và áp lực bên ngoài.

2. Thay thế dần dần: Cập nhật đường ống toàn diện
Đối với các đường ống đã trở nên già đi hoặc không thể được khôi phục thông qua các biện pháp gia cố, thay thế dần dần là một lựa chọn không thể tránh khỏi để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định của hệ thống đường ống khí. Việc thay thế từng bước các đường ống thường tuân theo các bước sau:

Đánh giá và lập kế hoạch: Bước đầu tiên trong thay thế đường ống là tiến hành đánh giá kỹ lưỡng. Đánh giá sự lão hóa, ăn mòn, phân phối vết nứt và các vấn đề khác của đường ống thông qua các công nghệ phát hiện (như thử nghiệm siêu âm, kiểm tra tia X, v.v.). Sau đó, một kế hoạch thay thế chi tiết được phát triển dựa trên kết quả đánh giá, với mức độ ưu tiên được đưa ra cho các phần ống có tuổi nặng và có nguy cơ rò rỉ không khí cao để thay thế. Thay thế đường ống nên tránh mất điện khí quy mô lớn, và thường áp dụng các phương pháp thay thế phân đoạn và dần dần.

Xây dựng mặt cắt và thay thế nhanh: Việc thay thế Thiết bị truyền và phân phối khí thường liên quan đến việc khai quật và xây dựng quy mô lớn. Thay thế mặt cắt có thể làm giảm tác động đến việc cung cấp khí hàng ngày. Trong quá trình thay thế, nhóm xây dựng thường thay thế các phần ống theo đợt để đảm bảo rằng nguồn cung cấp khí cho khu vực địa phương không bị gián đoạn trong mỗi lần xây dựng. Trong các khu vực quan trọng, bận rộn, thay thế đường ống cũng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật không có rãnh như khoan hướng ngang, tránh làm hỏng mặt đường và môi trường.

Thay thế đường ống vật liệu mới: Trong quá trình thay thế đường ống, việc lựa chọn vật liệu ống chống ăn mòn, có độ bền cao mới là chìa khóa để cải thiện sự an toàn của mạng lưới đường ống. Mặc dù các ống thép truyền thống rất bền, chúng dễ bị ăn mòn và lão hóa sau khi sử dụng lâu dài. Thay thế đường ống hiện đại thường sử dụng các vật liệu chống ăn mòn và chống lão hóa mới như polyetylen (PE), polypropylen (PP) và nhựa gia cố sợi thủy tinh (GRP). Những vật liệu này không chỉ khó khăn và chống áp lực hơn, mà còn có khả năng chống ăn mòn mạnh và có thể ngăn ngừa ăn mòn và lão hóa một cách hiệu quả do các yếu tố môi trường bên ngoài.

3. Áp dụng các vật liệu mới: Cải thiện độ bền đường ống
Với sự tiến bộ liên tục của khoa học và công nghệ vật liệu, việc áp dụng các vật liệu đường ống mới đã dần dần trở thành xu hướng thay thế đường ống khí. Những vật liệu mới này không chỉ có tuổi thọ cao hơn mà còn cung cấp các đặc tính chống ăn mòn tốt hơn. Sau đây là giới thiệu về một số vật liệu ống mới:

Ống polyetylen (PE): ống polyetylen có khả năng chống ăn mòn tốt và phù hợp cho các hệ thống truyền khí ngầm. Nó không chỉ chống ăn mòn cao, mà còn chống lại nhiệt độ thấp và tia cực tím, và có thể duy trì hiệu suất tốt ngay cả khi tiếp xúc với môi trường bên ngoài trong một thời gian dài. Các ống PE có tuổi thọ hơn 50 năm và hiện là một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trong các đường ống dẫn khí.

Các ống nhựa gia cố thủy tinh (GRP): Các ống nhựa gia cố thủy tinh được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống đường ống khí vì khả năng chống ăn mòn cực kỳ mạnh và tính chất cường độ cao. Nó có thể chịu được áp lực làm việc lớn, thực hiện tốt dưới sự ăn mòn hóa học và áp lực môi trường, và có tuổi thọ phục vụ thường hơn 50 năm. Ống sợi thủy tinh cũng có khả năng chống cháy tốt và phù hợp cho nhiều điều kiện môi trường.

Các đường ống polyurethane (PU): Các ống vật liệu polyurethane có khả năng chống mài mòn tốt, khả năng chịu nhiệt độ thấp và khả năng chống ăn mòn, và đặc biệt thích hợp cho việc truyền khí đường dài và đường ống trong môi trường khắc nghiệt. Nó không chỉ bền mà còn có độ bền cao, có thể ngăn chặn sự vỡ đường ống một cách hiệu quả do dao động áp lực.

Ống tổng hợp: Ống tổng hợp thường là một đường ống bao gồm hai hoặc nhiều vật liệu có tính chất vật lý và hóa học khác nhau. Các ống composite bằng thép kết hợp cường độ cao của các ống thép với điện trở ăn mòn của các ống nhựa và là một đường ống truyền khí lý tưởng. Việc sử dụng các đường ống composite có thể giải quyết hiệu quả những hạn chế của ống thép truyền thống và ống nhựa và cải thiện hiệu suất của hệ thống đường ống tổng thể.

4. Phát triển công nghệ và thách thức
Trong quá trình củng cố và thay thế đường ống, sự phát triển của công nghệ cung cấp các giải pháp hiệu quả và an toàn hơn. Tuy nhiên, các ứng dụng công nghệ vẫn phải đối mặt với những thách thức nhất định:

Vấn đề chi phí: Thay thế đường ống và củng cố thường yêu cầu đầu tư lớn, đặc biệt là trong các khu vực thương mại bận rộn ở các thành phố. Quá trình thay thế đường ống có thể dẫn đến phong tỏa giao thông và tăng độ khó xây dựng. Làm thế nào để cân bằng chi phí và lợi ích và lập kế hoạch hợp lý và thực hiện thay thế đường ống là một vấn đề khó khăn mà ngành công nghiệp cần giải quyết.

Khó khăn xây dựng: Đặc biệt tại các trung tâm đô thị và các cộng đồng cũ, xây dựng thay thế đường ống có thể phải đối mặt với những khó khăn về kỹ thuật và hoạt động lớn hơn do các cơ sở ngầm phức tạp và giao thông lớn. Trong các lĩnh vực này, việc sử dụng công nghệ không thay đổi và không có chiến hào trở nên đặc biệt quan trọng.