Inleiding
Coatings spelen een belangrijke rol bij de bescherming van pijpleidingsystemen. Pijpleidingen vervoeren brandstoffen, water, chemicaliën en industriële vloeistoffen die steden en industrieën draaiende houden. Door hun ondergrondse structuur worden ze voortdurend blootgesteld aan ruwe omgevingen, wat leidt tot corrosie, slijtage, roest en nog veel meer. Dit kan de structuur verzwakken en reparatie kan kostbaar zijn.
Het ontwikkelen en aanleggen van een pijpleidingsysteem vereist jaren van planning, onderzoeken en studies, waarbij rekening moet worden gehouden met verschillende factoren. Daarom dienen coatings voor pijpleidingen als een beschermende laag op de externe en interne oppervlakken van de pijpleidingen. Het zorgt voor integriteit en een langere levensduur en beschermt tegen grond, water, modder en andere elementen.
In dit artikel wordt alles uitgelegd over coatings voor pijpleidingen-extern en intern, hoe ze werken en hoe ze verschillende soorten corrosie beschermen. Daarnaast bespreken we de belangrijkste pijpcoatings en het productieproces voor gecoate pijpen. Lees dus door tot het einde.
Externe coatings vs. interne coatings
Coatings van pijpleidingen moeten worden aangebracht op de binnen- en buitenoppervlakken van de pijpen. Elk van hen heeft een ander belang. De meeste olie- en gaspijpleidingen worden gecoat met een barrièrecoating in combinatie met een kathodisch beschermingssysteem (CP). Ze voorkomen niet alleen corrosie van de pijpleiding, maar verbeteren ook de doorstromingsefficiëntie. Regelgevende normen verplichten deze combinatie. Laten we eens kijken hoe externe en interne coatings verschillen en op welke manieren:
Externe coatings:
Deze coatings worden aangebracht op het buitenoppervlak van de pijpen en beschermen ze tegen bedreigingen van buitenaf, zoals grond, zeewater en mechanische schade. Grond is corrosief van aard en kan in de vorm van modder of zand ernstige schade veroorzaken. Daarnaast dragen stenen, mineralen, bacteriën en vocht ook bij aan de schade. Wanneer externe coatings met het CP-systeem worden aangebracht, voorkomen ze corrosie van de leiding en behouden ze de structurele integriteit. Er moet worden opgemerkt dat zelfs als de primaire laag degradeert, de CP-laag nog steeds de kale stalen pijp beschermt.
Interne coatings:
Interne coatings worden binnenin aangebracht om de buis te beschermen tegen corrosie veroorzaakt door het getransporteerde product. Dit omvat CO₂, H₂S, water of vaste stoffen. Daarom worden in plaats van dunne bekledingen op basis van oplosmiddelen meestal vaste corrosiebestendige coatings aangebracht. Deze bekledingen vormen een dichte, beschermende film die bevochtiging voorkomt. Ze helpen corrosie tegen te houden en verminderen wrijving, waardoor de vloeistof gemakkelijker kan bewegen.
Veel voorkomende corrosietypen en beschermingsmechanismen voor coatings
De belangrijkste reden waarom pijpleidingen falen is "corrosie". Ze beginnen klein en groeien in isolatie, vochtige omstandigheden, aarde of afzettingen. Om hier iets aan te doen, moet je de veel voorkomende soorten corrosie begrijpen en weten hoe coatings deze kunnen aanpakken. Hier zijn er enkele:
1) Uniforme (algemene) corrosie
Het is de meest voorkomende vorm van corrosie die wordt veroorzaakt door een hoge vochtigheidsgraad. Het kan ook gebeuren wanneer metalen worden blootgesteld aan overmatig water, regen, zuurstof, alkali of zuren. Het gevolg is dat de wanddikte van het materiaal na verloop van tijd loslaat op het blootgestelde oppervlak. Dit leidt tot een verminderde draagkracht en zelfs tot verzwakking van het hele materiaal.
Hier beschermt de coating tegen corrosie door een laag te vormen. Het scheidt het staal van zuurstof, water en ionen. Kortom, minder contact betekent minder corrosie.
2) Putcorrosie
Een zeer agressieve vorm van corrosie die ontstaat door chloridehoudende omgevingen, zoals blootstelling aan zeewater. Het breekt de film af, waardoor diepe gaten ontstaan die aan de oppervlakte klein lijken, maar zich in feite kunnen uitbreiden tot smalle holtes, waardoor lekkage ontstaat.
Dichte polymeercoatings zijn geweldig voor dergelijke corrosie, omdat ze langzaam diffunderen. Als de coating bestand is tegen beschadiging, vermindert het ook de kans op het ontstaan van putjes. Tegelijkertijd kan een doorlopende en goede randbedekking het goed doen.
3) Spleetcorrosie (corrosie onder afzetting of afgeschermd gebied)
Spleetcorrosie treedt op door zuurstofgebrek in afgesloten, stilstaande gebieden. Dit zijn onder andere gebieden waar zich onder afzetting bevindt, bouten, overlapverbindingen en pakkingen. Het verspreidt zich snel en verzwakt de verbindingen en bevestigingsmiddelen. Daarom is het een uitdaging om aan te pakken, omdat het agressieve omstandigheden creëert als het eenmaal begonnen is.
Coating helpt om nauwe ruimtes af te dichten, oppervlakteruwheid op te vullen en paden te sluiten. Coatings met een lage doorlaatbaarheid verminderen de beweging van ingesloten vocht. Tegelijkertijd zijn de juiste voegcoating en op het veld aangebrachte systemen van cruciaal belang voor gelaste gebieden waar spleetcorrosie optreedt.
4) Galvanische corrosie (corrosie van ongelijksoortige metalen)
De belangrijkste oorzaak van galvanische corrosie is de elektrochemische reactie tussen twee ongelijksoortige metalen gekoppeld in een elektrolyt. Hierbij fungeert een van de metalen als kathode en de andere als anode, terwijl het minder edele metaal snel corrodeert.
Het gebruik van opofferingscoatings kan galvanische corrosie helpen voorkomen. Hierbij wordt een metaal zoals zink gebruikt, zodat het basismetaal wordt gespaard van corrosie. Kortom, de coating verbreekt het elektrische pad door de elektrolyt. Bij ondergrondse leidingen kan coating in combinatie met een kathodisch beschermingssysteem goed werken. Dit komt omdat het CP-systeem kleine defecten kan aanpakken.
Belangrijkste beschikbare soorten buiscoatings
Epoxy's met smeltlijm (FBE)
Fusiegebonden epoxies FBE's zijn thermohardende epoxies en worden gebruikt als externe coatings voor pijpen. Ze worden op heet staal gespoten. Het poeder smelt, vloeit en hardt dan uit en vormt een harde beschermlaag. Deze laag kan tot 14-16 mils dik zijn. Hij is bestand tegen zware ondergrondse en onderwateromstandigheden.
Sterke punten zijn de sterke hechting, chemische weerstand en temperatuurbestendigheid. Al deze eigenschappen maken ze bijzonder geschikt voor diverse toepassingen, waaronder chemische verwerkingsfabrieken en olie- en gastransport.
3PE/3PP (drielagig polyethyleen/polypropyleen)
Op het gebied van slagvastheid onderscheiden 3PE/3PP coatings zich. Deze coatings bestaan uit 3 lagen:
- 1e laag (primer): FBE-coating. Het fungeert als een corrosiebestendige en hechtende laag.
- 2e laag (midden): copolymeer kleeflaag. Deze dient als tussenlaag en verbindt de bovenste en onderste lagen.
- 3e laag (boven): polyethyleen of polypropyleen laag. Dit helpt bij de schokbestendigheid.
Ze combineren de voordelen van zowel FBE als polyethyleen/polypropyleen. Daardoor is de coating zeer slagvast en heeft hij een superieure temperatuurbestendigheid. 3PE/3PP coatings zijn het meest geschikt voor lang begraven pijpleidingen in agressieve grond of in toepassingen met een hoge sterkte.
2PE/2PP (twee lagen)
Het is hetzelfde als het 3-lagensysteem, behalve dat er één laag is weggelaten. Meestal is het een lijmlaag plus een polyethyleen- of polypropyleenlaag. De toplaag biedt een hoge slagvastheid en de basis voorkomt corrosie. De combinatie presteert dus goed in ondergrondse pijpleidingtoepassingen.
De 2PE/2PP laag is echter een kosteneffectieve optie.
Koolteer email (CTE)
Coal Tar Enamel (CTE) wordt al tientallen jaren gebruikt en heeft een lange geschiedenis in ondergrondse pijpleidingtoepassingen. Deze coatings vormen een thermohardende laag die wordt uitgehard met hars en een verharder. Nadat ze in meerdere lagen op hete stalen buizen zijn aangebracht, harden ze uit tot een harde, beschermende laag die bestand is tegen buitenelementen.
Coal Tar Enamel (CTE) coatings zijn over het algemeen kosteneffectief. Het uitharden van CTE duurt iets langer (5-7 dagen) omdat de coating tot 15-35 mils dik kan zijn. Soms wordt een geforceerde uitharding uitgevoerd, die 8 uur duurt bij hoge temperaturen. Deze coatings zijn chemisch resistent en hebben een langere levensduur, waardoor ze meestal worden gebruikt voor reparaties.
Polyurethaan (PU)
Polyurethaan (PU) coatings komen veel voor en kunnen worden gebruikt op bovengrondse pijpleidingen en als interne coatings. Omdat deze coatings sterk, flexibel, UV-bestendig en slijt- en slagvast zijn, vinden ze toepassing in verschillende industrieën, zoals de bouw en de automobielindustrie. PU-coatings harden snel uit, waardoor hogere productiesnelheden mogelijk zijn.
Hun nadelen zijn onder andere temperatuurgevoeligheid in sommige variaties en vochtigheid. Deze factoren beïnvloeden de kwaliteit van de coating.
Thermisch verzinken
Zelfs als de pijp duurzaam en corrosiebestendig is, speelt galvanisatie een belangrijke rol. Bij thermisch verzinken wordt de pijp ondergedompeld in gesmolten zink, dat een beschermende laag vormt. Deze methode biedt een betere bescherming tegen corrosie.
Er zijn verschillende voordelen van thermisch verzinken. Het is kosteneffectief, gemakkelijk en vereist een minimale voorbehandeling. Ze worden voornamelijk toegepast op bovengrondse leidingen en werken niet goed voor ondergrondse leidingen. Dat komt omdat de agressieve grond zink kan verbruiken.
Productieproces gecoate buis
De productie van gecoate buizen is een langdurig proces dat uit verschillende stappen bestaat. Als dit correct wordt gedaan, kan de coating langer meegaan en een betere corrosiebescherming bieden. Als de omstandigheden echter niet goed zijn, is het mogelijk dat de pijpleiding niet lang meegaat.
Stalen pijp oppervlak voorbehandeling: Eerst wordt het oppervlak van de stalen pijp gereinigd en geprofileerd. Bij deze eerste stap wordt er gestraald, wat ervoor zorgt dat de bovenste lagen goed hechten.
Coatingtoepassing: Er zijn verschillende methoden om coatings aan te brengen op stalen buizen. Verschillende applicatietechnieken zijn onder andere spuiten, onderdompelen, elektrostatisch en walsen. Het type coating, de soorten corrosie en de conditie bepalen welke techniek moet worden toegepast voor integriteit op lange termijn en goede functionaliteit. Na het coaten worden de buizen uitgehard.
Kwaliteitsinspectie: Last but not least worden er inspectie- en kwaliteitscontroles uitgevoerd. Deze stap omvat het gebruik van hulpmiddelen en technieken om holidays op te sporen en een uniforme coatingdekking te beoordelen.
Conclusie
Nu je het artikel hebt gelezen, weet je misschien hoe deze coatings een belangrijke rol spelen bij het beschermen van stalen buizen tegen corrosie en het verlengen van hun levensduur. Deze coatings moeten worden aangebracht op de externe en interne oppervlakken van de pijp. Dit komt omdat de externe omgeving, zand, rotsen, mineralen en water het buitenoppervlak van de pijp aantasten, maar ook interne producten die worden vervoerd, tasten de pijp aan. Deze interne en externe schade verzwakt de structurele integriteit en veroorzaakt ernstige schade, met dure reparaties tot gevolg. Kies dus de juiste coating voor pijpleidingen, afhankelijk van het corrosietype.
Een professionele gecoate buizenfabrikant kiezen-UNIASEN
Als u op zoek bent naar een professionele fabrikant van gecoate buizen die hoogwaardige corrosiebestendige coatings kunnen leveren, UNIASEN is de toonaangevende fabrikant in China! Met een scala aan coatings die de structurele integriteit, hydraulische stromingsefficiëntie en levensduur kunnen verbeteren, kunnen we goed aan uw behoeften voldoen. Bovendien bieden we op maat gemaakte gecoate buisoplossingen voor uw specifieke bedrijfsvereisten. Neem nu contact met ons op en samen te werken met een betrouwbare fabrikant van gecoate buizen om de beste diensten te krijgen.