Powłoka antykorozyjna 3LPE do rur stalowych-i jej działanie

Rury stalowe stosowane w środowiskach podziemnych, zanurzonych i innych wymagających środowiskach są narażone na wilgoć, glebę, chemikalia, sole, uderzenia mechaniczne i inne czynniki, które mogą przyspieszyć korozję. Bez odpowiedniej ochrony zewnętrznej korozja może stopniowo zmniejszać grubość ścianki rury i ostatecznie wpływać na jej integralność strukturalną i żywotność.

Rury stalowe 3LPE-Materiały antykorozyjnezapewnić wielowarstwowy-system ochrony zewnętrznej zaprojektowany, aby sprostać tym wyzwaniom. 3środki LPETrójwarstwowy-polietylen, a system powłokowy łączy w sobie trzy różne materiały: żywicę epoksydową związaną metodą fuzji (FBE), warstwę kleju i zewnętrzną warstwę polietylenu. Każda warstwa pełni inną funkcję, a wszystkie trzy warstwy współpracują ze sobą, tworząc jeden system ochronny. W normie ISO 21809-1 określono wymagania dotyczące-trójwarstwowych-powłok z polietylenu i polipropylenu nakładanych w zakładach do podziemnych lub zanurzonych, spawanych i bezszwowych rurociągów stalowych stosowanych w systemach transportu ropy naftowej i gazu ziemnego.

Co to jest powłoka 3LPE?

3LPE to trójwarstwowy-system powłok zewnętrznych nakładany na powierzchnię rur stalowych. Pierwsza warstwa to Fusion Bonded Epoxy, druga to klej polimerowy, a trzecia to polietylen.

Podstawowa struktura to:

Rura stalowa → FBE → Klej → PE

Połączenie jest ważne, ponieważ żadna pojedyncza warstwa nie musi zapewniać każdego rodzaju ochrony. FBE zapewnia silną przyczepność i odporność na korozję, klej tworzy niezawodne połączenie pomiędzy FBE i PE, a zewnętrzna warstwa PE zapewnia ochronę mechaniczną i barierę dla wilgoci.

Dlaczego 3LPE jest ważny dla rur stalowych?

Rury stalowe instalowane pod ziemią lub pod wodą nie mogą być łatwo sprawdzane i naprawiane po oddaniu do użytku. Wilgoć gleby, wody gruntowe, rozpuszczone sole i inne warunki środowiskowe mogą w sposób ciągły atakować odsłonięte powierzchnie stalowe.

Odpowiednio zaprojektowanyPowłoka 3LPE for Steel Pipes tworzy fizyczną barierę pomiędzy stalą a otaczającym ją środowiskiem. System zapewnia również ochronę mechaniczną przed uszkodzeniami, które mogą wystąpić podczas transportu, przenoszenia, instalacji, zasypywania i eksploatacji.

To połączenie ochrony przed korozją i odporności mechanicznej sprawia, że ​​3LPE jest szczególnie przydatny w wymagających zastosowaniach rurociągowych.

Pierwsza warstwa: żywica epoksydowa łączona metodą fuzji

Pierwsza warstwa to żywica epoksydowa typu Fusion Bonded, powszechnie znana jako FBE. Nakłada się ją bezpośrednio na przygotowaną powierzchnię stali i służy jako główna warstwa-ochrony antykorozyjnej.

FBE jest ważny, ponieważ zapewnia silną przyczepność do stali i tworzy ciągłą powłokę ochronną. Przyczynia się również do odporności na odłączenie katodowe, gdy system powłokowy jest odpowiednio zaprojektowany i zastosowany.

Jakość powierzchni stali przed aplikacją FBE jest niezwykle ważna. Przygotowanie powierzchni, czystość, warunki ogrzewania, nakładanie proszku i utwardzanie wpływają na ostateczną wydajność powłoki.

Druga warstwa: Klej

Druga warstwa to klej polimerowy, często oparty na funkcjonalizowanej poliolefinie. Jego głównym celem jest stworzenie silnego połączenia pomiędzy podkładem FBE a zewnętrzną warstwą polietylenu.

FBE i polietylen mają różne właściwości fizyczne i chemiczne, więc zwykłe umieszczenie PE bezpośrednio na żywicy epoksydowej nie zapewniłoby takiej samej skuteczności wiązania-międzywarstwowego. Klej pełni rolę pomostu pomiędzy dwoma materiałami.

Ciągła i prawidłowo nałożona warstwa kleju pomaga zachować integralność całego systemu-warstwowego.

Trzecia warstwa: polietylen

Zewnętrzną warstwę stanowi polietylen, który zapewnia znaczną ochronę mechaniczną systemu powłokowego. Pomaga chronić leżące poniżej warstwy przed uderzeniami, ścieraniem, wilgocią i narażeniem na działanie środowiska zewnętrznego.

Podczas transportu i montażu rur powłoka może napotkać urządzenia dźwigowe, kontakt z innymi rurami, glebą, kamieniami i naprężenia związane z manipulacją. Warstwa PE zapewnia wytrzymałą barierę zewnętrzną, która pomaga chronić bardziej-wrażliwe na korozję warstwy wewnętrzne.

To jeden z powodówTrójwarstwowa-powłoka polietylenowajest szczególnie przydatny w przypadku rurociągów zakopanych w ziemi.

Jak trzy warstwy współpracują ze sobą

Główna zaleta 3LPE wynika z połączenia trzech warstw, a nie z pojedynczego materiału.

FBE odpowiada przede wszystkim za połączenie ze stalą i zapewnienie ochrony przed korozją. Klej zapewnia połączenie żywicy epoksydowej i polietylenu. Warstwa PE zapewnia ochronę mechaniczną oraz odporność na wilgoć i działanie czynników atmosferycznych.

To warstwowe podejście tworzy bardziej kompleksowy system ochronny niż poleganie na pojedynczym materiale powłokowym.

Znaczenie przygotowania powierzchni stali

Przed zastosowaniemsystemu 3LPEpowierzchnia stali musi być odpowiednio przygotowana. Przygotowanie powierzchni jest jednym z najważniejszych etapów, ponieważ zanieczyszczenia, rdza, olej, wilgoć, zgorzelina walcownicza lub inne problemy z powierzchnią mogą zmniejszyć przyczepność powłoki.

Powierzchnia rury jest zwykle czyszczona i piaskowana zgodnie z odpowiednią specyfikacją powłoki. Po przygotowaniu należy sprawdzić stan powierzchni przed rozpoczęciem malowania.

Złe przygotowanie powierzchni może pogorszyć działanie nawet-wysokiej jakości materiałów powłokowych. Dlatego jakość powłoki zaczyna się od stanu gołej stali.

Znaczenie ogrzewania rur

Proces nakładania wymaga kontrolowanych temperatur dla różnych materiałów powłokowych. W szczególności rura stalowa musi osiągnąć temperaturę odpowiednią do zastosowania FBE.

Kontrola temperatury wpływa na topienie, utwardzanie, wiązanie i końcowe właściwości powłoki. Nadmierne lub niewystarczające ogrzewanie może skutkować wadami powłoki lub słabą przyczepnością.

Z tego powodu monitorowanie temperatury powinno być zintegrowane z linią produkcyjną powłok i utrzymywane w ramach wymagań określonych przez obowiązującą specyfikację powłoki i producenta materiału.

Proces aplikacji materiałów 3LPE

Ogólny proces powlekania można podsumować jako:

Przygotowanie powierzchni → Ogrzewanie → Aplikacja FBE → Aplikacja kleju → Aplikacja PE → Chłodzenie → Kontrola

Dokładne parametry procesu zależą od systemu powłokowego, wymiarów rur, specyfikacji materiałowych i obowiązujących norm.

Podczas produkcji ciągłej linia do powlekania musi utrzymywać stałą temperaturę, podawanie materiału, warunki wytłaczania i prędkość linii, aby uzyskać jednolitą wydajność powlekania.

Aplikacja i wytłaczanie PE

Zewnętrzna warstwa polietylenu jest zwykle nakładana w procesie wytłaczania. Stopiony PE styka się z warstwą kleju i formuje się wokół powierzchni rury.

Ważna jest jednakowa grubość i odpowiednie wiązanie. Proces wytłaczania musi być kontrolowany zgodnie ze specyfikacją wybranego materiału PE i powłoki.

Złe warunki wytłaczania mogą skutkować nierówną grubością, defektami powierzchni, niepełnym wiązaniem lub innymi problemami, które mogą zmniejszyć skuteczność ochronną gotowej powłoki.

Typowa grubość powłoki

Grubość powłoki zależy od średnicy rury, klasy powłoki, wymagań projektu i obowiązujących norm. Nie należy zakładać, że dla każdej rury będzie odpowiednia jedna grubość.

Komercyjne systemy 3LPE zwykle wykorzystują podkład FBE, stosunkowo cienką warstwę kleju i znacznie grubszą warstwę zewnętrzną PE. W niektórych specyfikacjach produktów ogólna grubość powłok na bazie PE- mieści się w zakresie około 1,8–4,0 mm, ale rzeczywiste wymagania należy zawsze określać na podstawie obowiązującej specyfikacji projektu i normy.

Opcje kolorów

Systemy powłokowe 3LPEmogą być dostarczane w różnych kolorach, zgodnie z wymaganiami projektu. Typowe opcje obejmują szary, zielony, biały i czarny.

Kolor zazwyczaj służy identyfikacji, wyglądowi lub wymaganiom-specyficznym projektu, a nie zastępuje funkcję ochronną warstw powłoki.

Rzeczywisty kolor należy określić zgodnie z wymaganiami klienta.

Zastosowania rur stalowych 3LPE-materiałów antykorozyjnych

systemy 3LPEkojarzone są przede wszystkim z zewnętrzną ochroną zakopanych lub zanurzonych rurociągów stalowych. Można je stosować do rur stalowych spawanych i bez szwu stosowanych w systemach transportu rurociągowego.

Typowe zastosowania obejmują:

• Rurociągi przesyłowe ropy naftowej
• Rurociągi gazu ziemnego
• Rurociągi przesyłowe wody
• Podziemne rurociągi użyteczności publicznej
• Zanurzone odcinki rurociągów
• Przemysłowy transport płynów
• Projekty infrastrukturalne
• Rurociągi instalowane w agresywnym środowisku glebowym

Odpowiedni system powłokowy powinien być zawsze wybierany w zależności od rzeczywistego środowiska pracy.

3LPE dla podziemnych rur stalowych

Rurociągi podziemne są narażone na działanie gleby, wód gruntowych, wilgoci, soli, mikroorganizmów i innych czynników środowiskowych. Mogą również doświadczać naprężeń mechanicznych podczas transportu, opuszczania, zasypywania i ruchu podłoża.

Zewnętrzna warstwa PE zapewnia ochronę mechaniczną, natomiast warstwy FBE i kleju chronią stal i utrzymują integralność systemu powłokowego.

To sprawia, że ​​3LPE jest solidną opcją dla wielu projektów rurociągów podziemnych.

3LPE dla rurociągów podwodnych i zanurzonych

Zanurzone rurociągi mogą być narażone na ciągłe narażenie na wodę, sole, siły mechaniczne i inne warunki środowiskowe. Integralność powłoki staje się szczególnie ważna, ponieważ dostęp w celu konserwacji może być utrudniony.

System trójwarstwowy-może zapewnić połączenie odporności na korozję, przyczepności, ochrony mechanicznej i odporności na wilgoć.

Jednak zastosowania w łodziach podwodnych mogą mieć dodatkowe-specjalne wymagania projektowe. Dlatego projekt powłoki powinien być dobrany w zależności od głębokości wody, temperatury, sposobu montażu, obciążeń mechanicznych i obowiązujących norm.

Zalety powłoki 3LPE

Połączenie FBE, kleju i PE zapewnia kilka ważnych korzyści.

Silna przyczepność

Warstwa FBE tworzy silne połączenie z przygotowaną powierzchnią stalową, natomiast klej tworzy połączenie pomiędzy FBE i PE.

Odporność na korozję

Warstwa FBE tworzy ważną barierę pomiędzy stalą a środowiskiem korozyjnym.

Ochrona mechaniczna

Zewnętrzna warstwa PE zapewnia odporność na uderzenia i ścieranie podczas przenoszenia i instalacji.

Odporność na wilgoć

Polietylen ma niską absorpcję wody i zapewnia skuteczną zewnętrzną barierę dla wilgoci.

Długoterminowa-ochrona rurociągu

Połączenie różnych funkcji ochronnych pomaga systemowi powłokowemu wytrzymać wymagające środowiska podziemne i zanurzone, jeśli jest odpowiednio zaprojektowane i zastosowane.

3LPE i ochrona katodowa

Powłoka 3LPEjest powszechnie stosowany jako część szerszej strategii-kontroli korozji rurociągów. ISO 21809-1 stwierdza, że ​​rury powlekane zgodnie z normą są uważane za nadające się do dalszej ochrony za pomocą ochrony katodowej.

Oznacza to, że powłoka i ochrona katodowa mogą ze sobą współdziałać. Powłoka stanowi podstawową barierę fizyczną, natomiast ochrona katodowa może zapewnić dodatkową-ochronę antykorozyjną w obszarach, w których stal może zostać odsłonięta.

Dlatego też pełna strategia-korozyjnej kontroli powinna uwzględniać zarówno działanie powłoki, jak i system ochrony katodowej rurociągu.

Kontrola jakości podczas powlekania 3LPE

Kontrolę jakości należy przeprowadzać przez cały proces powlekania, a nie dopiero po jego zakończeniu.

Do ważnych obszarów inspekcji należą:

Dokładne badania i kryteria akceptacji powinny być określone przez obowiązującą normę i specyfikację projektu.

Typowe problemy w powłokach 3LPE

Kilka defektów może obniżyć wydajność trójwarstwowego systemu powłokowego-.

Złe przygotowanie powierzchni może powodować słabą przyczepność pomiędzy FBE a stalą. Nieprawidłowe ogrzewanie może mieć wpływ na utwardzanie FBE lub wiązanie-międzywarstwowe. Problemy z nałożeniem kleju mogą spowodować oddzielenie FBE od PE, natomiast niewłaściwe wytłaczanie PE może skutkować nierówną grubością lub wadami powierzchni.

Typowe problemy obejmują:

• Słaba przyczepność FBE
• Nierówna grubość powłoki
• Niepełne pokrycie klejem
• Rozwarstwienie PE
• Uszkodzenia powierzchni
• Otworki lub nieciągłości
• Nadmierne odkształcenie powłoki
• Uszkodzenia mechaniczne podczas manipulacji

Dokładna kontrola procesu może pomóc w ograniczeniu tych problemów.

Znaczenie wykrywania dni wolnych

Urlop to przerwa lub niewielka wada w skądinąd ciągłej powłoce ochronnej. Takie wady mogą narazić leżącą pod spodem stal na działanie środowiska.

Wykrywanie dni wolnych jest zatem ważnym-etapem kontroli jakości wielu systemów powlekania rurociągów. Odpowiednie napięcie testowe i procedura kontroli zależą od systemu powłokowego i obowiązującej specyfikacji.

Każda wykryta usterka powinna zostać prawidłowo naprawiona przed dopuszczeniem rury do montażu.

Obsługa i transport rur powlekanych

Powłokę należy chronić nie tylko podczas aplikacji, ale także podczas transportu i montażu.

Ciężkie rury stalowe mogą uszkodzić ich powłoki, jeśli zostaną umieszczone bezpośrednio na nieodpowiednich powierzchniach lub będą obsługiwane za pomocą nieodpowiedniego sprzętu dźwigowego. Podpory ochronne, odpowiednie zawiesia i kontrolowane procedury obsługi mogą zmniejszyć ryzyko uszkodzenia powłoki.

Stan powłoki należy sprawdzić po transporcie i przed montażem.

Znaczenie prawidłowego przechowywania

Rury powlekane należy przechowywać w sposób zapobiegający niepotrzebnemu uszkodzeniu powłoki. Rury powinny być odpowiednio podparte i oddzielone, jeśli jest to wymagane.

Długotrwałe-narażenie na nieodpowiednie warunki środowiskowe może również mieć wpływ na materiały, w zależności od projektu powłoki i gatunku PE. Procedury przechowywania powinny zatem być zgodne z wymaganiami projektu i zaleceniami producenta powłoki.

Wybór odpowiednich materiałów 3LPE

WybieranieRury stalowe-Materiały antykorozyjnewymaga czegoś więcej niż tylko indywidualnego wyboru FBE, kleju i PE. Te trzy materiały muszą być kompatybilne i odpowiednie do oczekiwanych warunków użytkowania.

Ważne czynniki obejmują:

• Gatunek stali rurowej
• Średnica rury
• Grubość ścianki
• Temperatura robocza
• Warunki glebowe
• Ekspozycja na wodę
• Metoda instalacji
• Wymagana grubość powłoki
• Wymagania dotyczące ochrony mechanicznej
• Obowiązujące standardy
• Oczekiwane środowisko usług

Przed pełną produkcją system powłokowy należy zakwalifikować do zamierzonego zastosowania.

Obowiązujące standardy

ISO 21809-1:2018 to ważny międzynarodowy standard obejmujący-stosowanie zewnętrznych, trójwarstwowych-powłok polietylenowych i polipropylenowych do rur stalowych spawanych zakopanych lub zanurzonych i bez szwu stosowanych w systemach transportu rurociągami ropy naftowej i gazu ziemnego.

Można również określić inne standardy w zależności od projektu, kraju, usługi rurociągu i wymagań klienta. Aktualna specyfikacja projektu powinna zawsze określać, który standard i wydanie ma zastosowanie.

Wniosek

Rury stalowe 3LPE-Materiały antykorozyjnezapewniają wielowarstwowe-podejście do ochrony rur stalowych przed korozją i uszkodzeniami mechanicznymi. System łączy w sobie trzy uzupełniające się materiały: FBE jako pierwszą warstwę, klej jako drugą warstwę i polietylen jako trzecią warstwę.

Warstwa FBE zapewnia silną przyczepność i ważną barierę antykorozyjną. Klej łączy warstwy epoksydowe i polietylenowe, natomiast zewnętrzna warstwa PE zapewnia ochronę mechaniczną oraz odporność na wilgoć i ścieranie. Razem warstwy te tworzą trwały system ochrony zewnętrznej dla wielu rurociągów zakopanych i zanurzonych.

Jednak do pomyślnego działania sama jakość materiału nie wystarczy. Ważne jest właściwe przygotowanie powierzchni stali, kontrola temperatury, nakładanie powłoki, kontrola grubości,-łączenie międzywarstwowe, kontrola, wykrywanie świąt, obsługa i przechowywanie.

Kiedy poprawnePowłoka 3LPE for Steel Pipes jest wybierany i stosowany zgodnie z obowiązującymi wymaganiami projektu, może zapewnić niezawodną, ​​długoterminową ochronę-i pomóc w ograniczeniu problemów związanych z konserwacją-korozją i integralnością rurociągu.