پوشش خارجی خطوط لوله مدفون، یکی از اصلی‌ترین موانع در برابر خوردگی خارجی است. هرگونه خراش، ترک، جداشدگی یا آسیب در این پوشش می‌تواند سطح فلز را در تماس با خاک قرار داده و احتمال خوردگی را افزایش دهد.
روش ACVG چیست؟
ACVG یا Alternating Current Voltage Gradient روشی برای شناسایی عیوب پوشش با استفاده از گرادیان ولتاژ جریان متناوب در سطح زمین است.
در این روش یک سیگنال AC به خط لوله اعمال می‌شود. در محل آسیب‌دیدگی پوشش، بخشی از جریان از خط لوله وارد خاک می‌شود و در اطراف محل نقص یک گرادیان ولتاژ ایجاد می‌کند.
با استفاده از تجهیزاتی مانند A-Frame و اندازه‌گیری اختلاف ولتاژ در سطح زمین، بازرس می‌تواند جهت حرکت به سمت محل عیب را مشخص کرده و نقطه نقص پوشش را با دقت بیشتری پیدا کند.
راهنمای فنی Radiodetection نیز ACVG را روشی برای اندازه‌گیری جریان نشتی در مجاورت خط لوله، ارزیابی وضعیت پوشش و Pinpoint کردن محل عیب پوشش معرفی می‌کند.
روش DCVG چیست؟
DCVG یا Direct Current Voltage Gradient نیز بر اساس اندازه‌گیری گرادیان ولتاژ در خاک عمل می‌کند؛ با این تفاوت که در این روش از تغییرات مرتبط با جریان مستقیم سیستم حفاظت کاتدی استفاده می‌شود.
در محل نقص پوشش، جریان حفاظت کاتدی از خاک وارد سطح فلزی خط لوله می‌شود. این جریان باعث ایجاد یک میدان ولتاژ در خاک اطراف عیب می‌شود.
با اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل بین الکترودهای مرجع در نقاط مختلف سطح زمین، می‌توان:
محل دقیق نقص پوشش را مشخص کرد؛
جهت جریان در خاک را بررسی کرد؛
عیوب مهم‌تر را برای بررسی و تعمیر اولویت‌بندی کرد.
روش‌های Surface Potential Gradient از جمله DCVG در استانداردها و دستورالعمل‌های تخصصی ارزیابی خطوط لوله مدفون مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تفاوت ACVG و DCVG چیست؟
اگرچه هر دو روش برای شناسایی عیوب پوشش خطوط لوله استفاده می‌شوند، اساس اندازه‌گیری آن‌ها متفاوت است.
ACVG از یک سیگنال جریان متناوب برای ایجاد و شناسایی گرادیان ولتاژ استفاده می‌کند و برای پیدا کردن سریع محل عیوب پوشش بسیار مناسب است.
در مقابل، DCVG بر پایه جریان مستقیم و شرایط سیستم حفاظت کاتدی عمل می‌کند و علاوه بر تعیین محل عیب، می‌تواند اطلاعات مفیدی برای ارزیابی و رتبه‌بندی عیوب پوشش فراهم کند.
بنابراین انتخاب روش مناسب به شرایط خط لوله، نوع سیستم حفاظت کاتدی، وضعیت محیطی و هدف پروژه بازرسی بستگی دارد.
ترکیب PCM با ACVG و DCVG
یکی از روش‌های مؤثر در بازرسی خطوط لوله، استفاده ترکیبی از PCM و ACVG/DCVG است.
در مرحله اول، PCM می‌تواند تغییرات جریان و بخش‌هایی از خط لوله را که احتمال وجود نقص پوشش در آن‌ها بیشتر است شناسایی کند.
سپس ACVG یا DCVG برای بررسی دقیق‌تر ناحیه مشکوک و تعیین محل نقص استفاده می‌شود.
به‌طور ساده:
PCM → شناسایی محدوده مشکوک
ACVG / DCVG → تعیین دقیق‌تر محل عیب پوشش
این رویکرد باعث می‌شود عملیات بازرسی هدفمندتر شده و هزینه حفاری‌های غیرضروری کاهش پیدا کند.
مزایای استفاده از ACVG و DCVG
بازرسی پوشش با این روش‌ها امکان بررسی خطوط لوله مدفون را از سطح زمین فراهم می‌کند و می‌تواند در شناسایی نقاط آسیب‌دیده قبل از گسترش خوردگی مؤثر باشد.
مهم‌ترین مزایای آن عبارت‌اند از:
شناسایی محل عیوب پوشش بدون حفاری گسترده
افزایش دقت در انتخاب محل حفاری و تعمیر
کمک به اولویت‌بندی عیوب پوشش
کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری
کمک به ارزیابی عملکرد سیستم حفاظت کاتدی
افزایش قابلیت اطمینان و عمر مفید خطوط لوله
آیا ACVG و DCVG میزان خوردگی را اندازه‌گیری می‌کنند؟
خیر. این موضوع اهمیت زیادی دارد.
روش‌های ACVG و DCVG اساساً برای شناسایی و ارزیابی عیوب پوشش استفاده می‌شوند و به‌تنهایی نمی‌توانند میزان کاهش ضخامت فلز یا نرخ خوردگی خط لوله را تعیین کنند.
بنابراین نتایج آن‌ها بهتر است در کنار اطلاعات CIPS، PCM، حفاظت کاتدی، اندازه‌گیری ضخامت و سایر روش‌های ارزیابی یکپارچگی خط لوله تحلیل شوند.
استانداردهای AMPP نیز تکنیک‌های مختلف Aboveground Survey از جمله AC Voltage Gradient و روش‌های مبتنی بر DC را به‌عنوان ابزارهای ارزیابی وضعیت پوشش خطوط لوله مدفون معرفی می‌کنند.
نقش ACVG و DCVG در مدیریت یکپارچگی خطوط لوله
شناسایی زودهنگام نقص پوشش می‌تواند از ایجاد یا توسعه خوردگی خارجی جلوگیری کند و امکان برنامه‌ریزی دقیق‌تر تعمیرات را فراهم سازد.
ترکیب داده‌های ACVG و DCVG با اطلاعات حفاظت کاتدی و سایر روش‌های بازرسی، دید جامع‌تری از وضعیت خط لوله ایجاد کرده و به بهره‌برداران کمک می‌کند منابع تعمیراتی را بر نقاط دارای ریسک بالاتر متمرکز کنند.
این رویکرد یکی از بخش‌های مهم Pipeline Integrity Management و برنامه‌های مدیریت خوردگی در خطوط لوله مدفون محسوب می‌شود.
