أنبوب خط API 5L لأنابيب النفط والغاز

يمكن تقسيم خطوط أنابيب الغاز إلى ثلاثة أنواع: خطوط تجميع الغاز، وخطوط أنابيب الغاز، وخطوط توزيع الغاز، وذلك حسب استخداماتها.

① خط أنابيب تجميع الغاز: هو خط الأنابيب الممتد من رأس بئر حقل الغاز مروراً بمحطة التجميع وصولاً إلى محطة معالجة الغاز أو محطة ضغط الغاز الأولية، ويُستخدم بشكل أساسي لتجميع الغاز الطبيعي غير المعالج المستخرج من الطبقات الجيولوجية. ونظراً لارتفاع ضغط بئر الغاز، يتجاوز ضغط خط أنابيب تجميع الغاز عادةً 100 كجم/سم²، ويتراوح قطر الأنبوب بين 50 و150 مم.

٢- خطوط أنابيب الغاز: هي خطوط الأنابيب التي تربط محطات معالجة الغاز أو محطات ضغط الغاز الأولية بمراكز توزيع الغاز، والمستهلكين الرئيسيين، ومستودعات الغاز في المدن الكبرى، بالإضافة إلى خطوط الأنابيب التي تربط بين مصادر الغاز. بعد المعالجة، يتم نقل الغاز الطبيعي عبر خطوط الأنابيب. ويُعد الغاز الطبيعي ذو الجودة العالية (انظر تقنية نقل الغاز عبر خطوط الأنابيب) المكون الرئيسي لنظام نقل الغاز. قطر خط أنابيب الغاز أكبر من قطر خط تجميع الغاز وخط توزيعه. ويبلغ قطر أكبر خط أنابيب غاز ١٤٢٠ مم. يُنقل الغاز الطبيعي تحت ضغط عالٍ من محطة الضغط الأولية إلى محطات الضغط الأخرى على طول الخط. ويتراوح ضغط نقل الغاز بين ٧٠ و٨٠ كجم/سم²، وقد يصل طول خط الأنابيب إلى آلاف الكيلومترات.

③ خط أنابيب توزيع الغاز: يتميز هذا الخط، الممتد من محطة تنظيم وقياس الضغط في المدينة إلى خط التوزيع الفرعي للمستخدم، بانخفاض الضغط، وتعدد الفروع، وكثافة شبكة الأنابيب، وصغر قطرها. وإلى جانب العدد الكبير من الأنابيب الفولاذية، يمكن أيضاً تصنيع أنابيب توزيع الغاز منخفضة الضغط من أنابيب بلاستيكية أو مواد أخرى.

يُستخدم الفولاذ منخفض السبائك X-60 (بحد أقصى للقوة 42 كجم/سم²) على نطاق واسع في صناعة الأنابيب، وقد بدأ استخدام مواد ذات قوة أعلى مثل X-65 وX-70. ولتقليل مقاومة الاحتكاك في خط الأنابيب، تُغطى الأنابيب الفولاذية الجديدة التي يزيد قطرها عن 426 مم عادةً بطبقات داخلية.

تُنقل الغازات ذات الخصائص الفيزيائية المختلفة بالتتابع في نفس خط الأنابيب، وتُجرى اختبارات نقل الغاز الطبيعي السائل والغاز الغازي عند درجة حرارة -70 درجة مئوية وضغط عالٍ يبلغ 77 كجم/سم². يتكون نظام نقل الغاز الطبيعي عبر خط الأنابيب من جزأين: محطة نقل الغاز عبر خط الأنابيب ونظام الخطوط. يشمل نظام الخطوط الأنابيب، وغرف الصمامات على طول المسار، ومباني العبور (انظر مشروع عبور خط الأنابيب)، ومحطة الحماية الكاثودية (انظر مكافحة تآكل خط الأنابيب)، ونظام اتصالات خط الأنابيب، ونظام الإرسال والمراقبة الآلية (انظر مراقبة خط الأنابيب)، وغيرها.

تُعدّ الأنابيب الفولاذية المادة الأساسية لخطوط الأنابيب. وتُصنّف أنابيب نقل الغاز الطبيعي الفولاذية كمنتج معدني خاص، يتم تشكيله من خلال معالجة عميقة للصفائح (الأحزمة). ونظرًا لاختلاف تقنيات التصنيع، تختلف بنية الفولاذ المستخدم في خطوط الأنابيب باختلاف الشركات المصنعة. ومع التطور المستمر لأبحاث الفولاذ المستخدم في خطوط الأنابيب، قامت كندا ودول أخرى بإنشاء أقسام تجريبية من الفولاذ X100 وX120. وفي مشروع خط أنابيب جينينغ في الصين، استُخدم الفولاذ X80 لأول مرة في القسم التجريبي الذي يبلغ طوله 7.71 كيلومتر. أما في خط أنابيب الغاز الرئيسي الثاني، الذي يمتد من الغرب إلى الشرق بطول 4843 كيلومترًا، فيُستخدم الفولاذ X80 بقطر 1219 ملم، مما يزيد ضغط نقل الغاز إلى 12 ميجا باسكال. وبشكل عام، يتميز الفولاذ X80 ببنية ثنائية الطور من الفريت والباينيت، بينما يتميز الفولاذ X100 ببنية الباينيت، أما الفولاذ X120 فهو ذو بنية باينيت منخفضة الكربون للغاية، بالإضافة إلى المارتنسيت.

بالنسبة لخطوط أنابيب الغاز الطبيعي، تعتبر القوة والمتانة وقابلية اللحام هي المؤشرات الثلاثة الأساسية لمراقبة الجودة [6].