3LPE plieno vamzdžių antikorozinė{1} danga ir kaip ji veikia

Plieniniai vamzdžiai, naudojami požeminėje, povandeninėje ir kitoje sudėtingoje aplinkoje, yra veikiami drėgmės, dirvožemio, cheminių medžiagų, druskų, mechaninio poveikio ir kitų veiksnių, galinčių pagreitinti koroziją. Be tinkamos išorinės apsaugos korozija gali palaipsniui sumažinti vamzdžio sienelės storį ir galiausiai paveikti jo konstrukcijos vientisumą ir tarnavimo laiką.

3LPE plieno vamzdžių antikorozinės{1}}medžiagospateikti daugiapakopę išorinės apsaugos sistemą, skirtą šiems iššūkiams spręsti. 3LPE priemonesTrijų{0}}sluoksnių polietilenas, o dengimo sistemoje sujungtos trys skirtingos medžiagos: Fusion Bonded Epoxy (FBE), lipnus sluoksnis ir išorinis polietileno sluoksnis. Kiekvienas sluoksnis atlieka skirtingą funkciją, o trys sluoksniai veikia kartu kaip viena apsauginė sistema. ISO 21809-1 nustato reikalavimus, taikomus gamykloje-taikomoms trijų-sluoksnių polietileno ir polipropileno dangoms, skirtoms įkasti arba panardinti suvirintus ir besiūlius plieninius vamzdynus, naudojamus naftos ir gamtinių dujų transportavimo sistemose.

Kas yra 3LPE danga?

3LPE yra trijų -sluoksnių išorinės dangos sistema, padengta plieninių vamzdžių paviršiumi. Pirmasis sluoksnis yra „Fusion Bonded Epoxy“, antrasis – polimeriniai klijai, trečias – polietilenas.

Pagrindinė struktūra yra tokia:

Plieninis vamzdis → FBE → Klijai → PE

Derinys yra svarbus, nes nė vienas sluoksnis neturi užtikrinti visų tipų apsaugos. FBE užtikrina stiprų sukibimą ir atsparumą korozijai, klijai sukuria patikimą ryšį tarp FBE ir PE, o PE išorinis sluoksnis užtikrina mechaninę apsaugą ir drėgmės barjerą.

Kodėl 3LPE svarbus plieniniams vamzdžiams?

Plieniniai vamzdžiai, sumontuoti po žeme arba po vandeniu, negali būti lengvai patikrinti ir suremontuoti, kai jie yra naudojami. Dirvožemio drėgmė, gruntinis vanduo, ištirpusios druskos ir kitos aplinkos sąlygos gali nuolat paveikti atvirus plieninius paviršius.

Tinkamai suprojektuotas3LPE danga For Steel Pipes sukuria fizinį barjerą tarp plieno ir jį supančios aplinkos. Sistema taip pat užtikrina mechaninę apsaugą nuo pažeidimų, kurie gali atsirasti transportuojant, tvarkant, montuojant, užpildant ir naudojant.

Šis apsaugos nuo korozijos ir mechaninio atsparumo derinys daro 3LPE ypač naudingą sudėtingiems vamzdynams.

Pirmasis sluoksnis: lydytu epoksidiniu sluoksniu

Pirmasis sluoksnis yra Fusion Bonded Epoxy, paprastai žinomas kaip FBE. Jis tepamas tiesiai ant paruošto plieno paviršiaus ir naudojamas kaip pirminis apsaugos nuo korozijos sluoksnis.

FBE yra svarbus, nes užtikrina tvirtą sukibimą su plienu ir sudaro nuolatinę apsauginę dangą. Tai taip pat prisideda prie atsparumo katodiniam atskyrimui, kai dangos sistema yra tinkamai suprojektuota ir naudojama.

Plieninio paviršiaus kokybė prieš naudojant FBE yra labai svarbi. Paviršiaus paruošimas, švara, šildymo sąlygos, miltelių naudojimas ir kietėjimas turi įtakos galutiniam dangos veikimui.

Antrasis sluoksnis: klijai

Antrasis sluoksnis yra polimeriniai klijai, dažnai funkcionalizuoto poliolefino pagrindu. Pagrindinis jo tikslas – sukurti tvirtą ryšį tarp FBE grunto ir polietileno išorinio sluoksnio.

FBE ir polietilenas pasižymi skirtingomis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, todėl tiesiog uždėjus PE tiesiai ant epoksidinės dervos, tarpsluoksnių sukibimas nebus toks pat{0}}. Klijai veikia kaip tiltas tarp dviejų medžiagų.

Ištisinis ir tinkamai užteptas lipnus sluoksnis padeda išlaikyti visos trijų sluoksnių{0}}sistemos vientisumą.

Trečias sluoksnis: polietilenas

Išorinis sluoksnis yra polietilenas, kuris užtikrina didelę dangos sistemos mechaninę apsaugą. Jis padeda apsaugoti apatinius sluoksnius nuo smūgių, dilimo, drėgmės ir išorinės aplinkos poveikio.

Vamzdžių transportavimo ir montavimo metu danga gali susidurti su kėlimo įranga, liestis su kitais vamzdžiais, gruntu, akmenimis ir apkrova. PE sluoksnis yra tvirtas išorinis barjeras, kuris padeda apsaugoti korozijai jautresnius vidinius sluoksnius.

Tai viena iš priežasčiųTrijų-sluoksnių polietileno dangayra ypač naudingas palaidotiems vamzdynams.

Kaip trys sluoksniai veikia kartu

Pagrindinis 3LPE pranašumas yra trijų sluoksnių derinys, o ne atskira medžiaga.

FBE visų pirma atsakinga už sukibimą su plienu ir apsaugos nuo korozijos užtikrinimą. Klijai užtikrina ryšį tarp epoksidinės dervos ir polietileno. PE sluoksnis užtikrina mechaninę apsaugą ir atsparumą drėgmei bei aplinkos poveikiui.

Šis daugiasluoksnis metodas sukuria visapusiškesnę apsaugos sistemą nei pasikliaujant viena dangos medžiaga.

Plieninio paviršiaus paruošimo svarba

Prieš taikydami3LPE sistema, plieno paviršius turi būti tinkamai paruoštas. Paviršiaus paruošimas yra vienas iš svarbiausių etapų, nes teršalai, rūdys, alyva, drėgmė, malimo nuosėdos ar kitos paviršiaus problemos gali sumažinti dangos sukibimą.

Vamzdžio paviršius paprastai nuvalomas ir apdorojamas abrazyviniu pūtimu pagal taikomą dangos specifikaciją. Po paruošimo, prieš pradedant dengti, reikia patikrinti paviršiaus būklę.

Prastas paviršiaus paruošimas gali pakenkti net aukštos{0}kokybės dangos medžiagų veikimui. Todėl dangos kokybė prasideda nuo pliko plieno būklės.

Vamzdžių šildymo svarba

Taikymo procesas reikalauja kontroliuojamos temperatūros skirtingoms dangos medžiagoms. Visų pirma, plieninis vamzdis turi pasiekti FBE pritaikymui tinkamą temperatūrą.

Temperatūros valdymas turi įtakos dangos lydymuisi, kietėjimui, sukibimui ir galutinėms savybėms. Dėl per didelio arba nepakankamo šildymo gali atsirasti dangos defektų arba blogas sukibimas.

Dėl šios priežasties temperatūros stebėjimas turėtų būti integruotas į dangos gamybos liniją ir palaikomas laikantis galiojančios dangos specifikacijos ir medžiagos gamintojo nustatytų reikalavimų.

3LPE medžiagų taikymo procesas

Bendrą dengimo procesą galima apibendrinti taip:

Paviršiaus paruošimas → Šildymas → FBE dengimas → Klijų taikymas → PE taikymas → Aušinimas → Patikra

Tikslūs proceso parametrai priklauso nuo dangos sistemos, vamzdžių matmenų, medžiagų specifikacijų ir taikomų standartų.

Nepertraukiamos gamybos metu dengimo linija turi palaikyti pastovią temperatūrą, medžiagų padavimą, ekstruzijos sąlygas ir linijos greitį, kad būtų pasiektas vienodas dengimo efektyvumas.

PE taikymas ir ekstruzija

Išorinis polietileno sluoksnis paprastai naudojamas ekstruzijos būdu. Išlydytas PE susiliečia su lipniu sluoksniu ir suformuojamas aplink vamzdžio paviršių.

Svarbus vienodas storis ir tinkamas sukibimas. Ekstruzijos procesas turi būti kontroliuojamas pagal pasirinktą PE medžiagą ir dangos specifikaciją.

Dėl prastų ekstruzijos sąlygų gali atsirasti netolygus storis, paviršiaus defektai, nepilnas sukibimas ar kitos problemos, dėl kurių gali sumažėti gatavos dangos apsauginės savybės.

Tipiškas dangos storis

Dangos storis priklauso nuo vamzdžio skersmens, dangos klasės, projekto reikalavimų ir taikomų standartų. Nereikėtų manyti, kad kiekvienam vamzdžiui tinka vieno storio.

Komercinėse 3LPE sistemose dažniausiai naudojamas FBE gruntas, palyginti plonas lipnus sluoksnis ir žymiai storesnis PE išorinis sluoksnis. Kai kuriose gaminių specifikacijose nurodomas bendras PE-pagrįstos dangos storis maždaug 1,8–4,0 mm, tačiau tikrieji reikalavimai visada turi būti nustatyti pagal taikomą projekto specifikaciją ir standartą.

Spalvų parinktys

3LPE dangų sistemosgali būti tiekiamas skirtingomis spalvomis pagal projekto reikalavimus. Įprastos parinktys yra pilka, žalia, balta ir juoda.

Spalva paprastai atitinka identifikavimo, išvaizdos ar projekto{0}}specifinius reikalavimus, o ne pakeičia apsauginę dangos sluoksnių funkciją.

Tikroji spalva turėtų būti nurodyta pagal kliento reikalavimus.

3LPE plieno vamzdžių antikorozinių medžiagų pritaikymas

3LPE sistemospirmiausia yra susiję su išorine užkastų ar panardintų plieninių vamzdynų apsauga. Jie gali būti naudojami suvirintiesiems ir besiūliams plieniniams vamzdžiams, naudojamiems vamzdynų transportavimo sistemose.

Įprastos programos apima:

• Naftos perdavimo vamzdynai
• Gamtinių dujų vamzdynai
• Vandentiekio magistraliniai vamzdynai
• Požeminiai inžineriniai vamzdynai
• Povandeninės dujotiekio atkarpos
• Pramoninis skysčių transportavimas
• Infrastruktūros projektai
• Vamzdynai įrengti agresyvioje grunto aplinkoje

Tinkama dangos sistema visada turi būti parinkta atsižvelgiant į faktinę darbo aplinką.

3LPE požeminiams plieniniams vamzdžiams

Požeminius vamzdynus veikia dirvožemio įtempimas, gruntinis vanduo, drėgmė, druskos, mikroorganizmai ir kiti aplinkos veiksniai. Jie taip pat gali patirti mechaninį įtempimą transportavimo, nuleidimo, užpildymo ir žemės judėjimo metu.

Išorinis PE sluoksnis užtikrina mechaninę apsaugą, o FBE ir lipnūs sluoksniai apsaugo plieną ir palaiko dangos sistemos vientisumą.

Dėl to 3LPE yra geras pasirinkimas daugeliui požeminių vamzdynų projektų.

3LPE povandeniniams ir povandeniniams vamzdynams

Povandeniniai vamzdynai gali būti nuolat veikiami vandens, druskų, mechaninių jėgų ir kitų aplinkos sąlygų. Dangos vientisumas tampa ypač svarbus, nes gali būti sunku atlikti techninę priežiūrą.

Trijų{0}}sluoksnių sistema gali užtikrinti atsparumo korozijai, sukibimo, mechaninės apsaugos ir atsparumo drėgmei derinį.

Tačiau povandeninio laivo programoms gali būti taikomi papildomi{0}}konkrečių projektų reikalavimai. Todėl dangos konstrukcija turėtų būti parenkama atsižvelgiant į vandens gylį, temperatūrą, montavimo būdą, mechanines apkrovas ir taikomus standartus.

3LPE dangos privalumai

FBE, klijų ir PE derinys suteikia keletą svarbių pranašumų.

Stiprus sukibimas

FBE sluoksnis sukuria tvirtą sukibimą su paruoštu plieno paviršiumi, o klijai sukuria ryšį tarp FBE ir PE.

Atsparumas korozijai

FBE sluoksnis sudaro svarbią barjerą tarp plieno ir korozinės aplinkos.

Mechaninė apsauga

Išorinis PE sluoksnis užtikrina atsparumą smūgiams ir trinčiai tvarkant ir montuojant.

Atsparumas drėgmei

Polietilenas mažai sugeria vandenį ir užtikrina veiksmingą išorinę drėgmės barjerą.

Ilgalaikė{0}} vamzdyno apsauga

Įvairių apsauginių funkcijų derinys padeda dangų sistemai atlaikyti sudėtingą požeminę ir povandeninę aplinką, kai ji tinkamai suprojektuota ir naudojama.

3LPE ir katodinė apsauga

3LPE dangapaprastai naudojamas kaip platesnės vamzdynų korozijos{0}}kontrolės strategijos dalis. ISO 21809-1 pažymi, kad vamzdžiai, padengti pagal standartą, laikomi tinkamais tolesnei apsaugai naudojant katodinę apsaugą.

Tai reiškia, kad danga ir katodinė apsauga gali veikti kartu. Danga yra pagrindinis fizinis barjeras, o katodinė apsauga gali užtikrinti papildomą apsaugą nuo korozijos -kontrolės tose vietose, kur plienas gali būti atviras.

Todėl visapusiška korozijos{0}}kontrolės strategija turėtų atsižvelgti ir į dangos našumą, ir į dujotiekio katodinės apsaugos sistemą.

Kokybės kontrolė 3LPE dengimo metu

Kokybės kontrolė turėtų būti atliekama viso dengimo proceso metu, o ne tik po pagaminimo.

Svarbios tikrinimo sritys apima:

Tikslūs bandymai ir priėmimo kriterijai turėtų būti nustatyti pagal taikomą standartą ir projekto specifikaciją.

Dažnos 3LPE dangos problemos

Keletas defektų gali sumažinti trijų sluoksnių{0}}dengimo sistemos veikimą.

Prastas paviršiaus paruošimas gali sukelti silpną FBE ir plieno sukibimą. Netinkamas kaitinimas gali turėti įtakos FBE kietėjimui arba tarpsluoksnių sukibimui{1}}. Dėl klijų taikymo problemų gali atsirasti FBE ir PE atsiskyrimas, o dėl netinkamo PE išspaudimo gali atsirasti netolygus storis arba paviršiaus defektai.

Įprastos problemos apima:

• Prastas FBE sukibimas
• Netolygus dangos storis
• Nepilnas klijų padengimas
• PE delaminacija
• Paviršiaus pažeidimas
• Smeigtukai arba nutrūkimai
• Pernelyg didelė dangos deformacija
• Mechaniniai pažeidimai tvarkymo metu

Kruopšti proceso kontrolė gali padėti sumažinti šias problemas.

Atostogų aptikimo svarba

Atostogos yra nenutrūkstamas arba nedidelis kitaip ištisinės apsauginės dangos defektas. Dėl tokių defektų apatinis plienas gali patekti į aplinką.

Todėl atostogų aptikimas yra svarbus kokybės{0}}kontrolės veiksmas daugelyje vamzdynų dangos sistemų. Tinkama bandymo įtampa ir tikrinimo procedūra priklauso nuo dangos sistemos ir taikomų specifikacijų.

Bet koks aptiktas defektas turi būti tinkamai pataisytas prieš išleidžiant vamzdį montuoti.

Dengtų vamzdžių tvarkymas ir transportavimas

Danga turi būti apsaugota ne tik dengiant, bet ir transportuojant bei montuojant.

Sunkūs plieniniai vamzdžiai gali pažeisti jų dangą, jei jie yra tiesiai ant netinkamų paviršių arba tvarkomi su netinkama kėlimo įranga. Apsauginės atramos, tinkami stropai ir kontroliuojamos tvarkymo procedūros gali sumažinti dangos pažeidimo riziką.

Po transportavimo ir prieš montavimą reikia patikrinti dangos būklę.

Tinkamo saugojimo svarba

Padengtus vamzdžius reikia laikyti taip, kad būtų išvengta nereikalingo dangos pažeidimo. Vamzdžiai turi būti tinkamai paremti ir, kur reikia, atskirti.

Ilgalaikis{0}}netinkamų aplinkos sąlygų poveikis taip pat gali turėti įtakos medžiagoms, priklausomai nuo dangos konstrukcijos ir PE klasės. Todėl saugojimo procedūros turi atitikti projekto reikalavimus ir dangos gamintojo rekomendacijas.

Tinkamų 3LPE medžiagų pasirinkimas

PasirinkimasPlieninių vamzdžių antikorozinės{0}}medžiagosreikia daugiau nei pasirinkti FBE, klijus ir PE atskirai. Šios trys medžiagos turi būti suderinamos ir tinkamos numatomoms eksploatavimo sąlygoms.

Svarbūs veiksniai apima:

• Vamzdžių plieno klasė
• Vamzdžio skersmuo
• Sienelės storis
• Darbinė temperatūra
• Dirvožemio sąlygos
• Vandens poveikis
• Montavimo būdas
• Reikalingas dangos storis
• Mechaninės apsaugos reikalavimai
• Taikomi standartai
• Numatoma aptarnavimo aplinka

Dengimo sistema turi būti kvalifikuota pagal numatytą naudojimą prieš visą gamybą.

Taikomi standartai

ISO 21809-1:2018 yra svarbus tarptautinis standartas, apimantis gamyklą,-dedamą išorinių trijų -sluoksnių polietileno ir polipropileno dangoms, skirtoms įkasti arba panardintam suvirintiems ir besiūliams plieniniams vamzdžiams, naudojamiems naftos ir gamtinių dujų vamzdynų transportavimo sistemose.

Kiti standartai taip pat gali būti nurodyti atsižvelgiant į projektą, šalį, dujotiekio paslaugą ir kliento reikalavimus. Dabartinė projekto specifikacija visada turėtų nustatyti, kuris standartas ir leidimas yra taikomi.

Išvada

3LPE plieno vamzdžių antikorozinės{1}}medžiagospateikti kelių sluoksnių{0}}plieninių vamzdžių apsaugos nuo korozijos ir mechaninių pažeidimų metodą. Sistema sujungia tris vienas kitą papildančias medžiagas: FBE kaip pirmasis sluoksnis, klijai kaip antrasis sluoksnis ir polietilenas kaip trečiasis sluoksnis.

FBE sluoksnis užtikrina stiprų sukibimą ir svarbų barjerą nuo korozijos. Klijai sujungia epoksidinį ir polietileninį sluoksnius, o PE išorinis sluoksnis suteikia mechaninę apsaugą ir atsparumą drėgmei bei trinčiai. Kartu šie sluoksniai sukuria patvarią išorinės apsaugos sistemą daugeliui užkastų ir panardintų vamzdynų.

Tačiau sėkmingam darbui vien medžiagos kokybės nepakanka. Svarbus tinkamas plieno paviršiaus paruošimas, temperatūros kontrolė, dangos užtepimas, storio kontrolė, sluoksnių sujungimas, tikrinimas, aptikimas atostogų metu, tvarkymas ir saugojimas.

Kai teisingas3LPE danga Plieniniams vamzdžiams parinkta ir taikoma pagal taikomus projekto reikalavimus, jie gali užtikrinti patikimą ilgalaikę -apsaugą ir padėti sumažinti su korozija- susijusias techninės priežiūros ir vamzdynų vientisumo problemas.