Введение
Покрытия играют ключевую роль в защите трубопроводных систем. По трубопроводам транспортируются топливо, вода, химикаты и промышленные жидкости, обеспечивающие жизнедеятельность городов и промышленных предприятий. Из-за своей подземной структуры они постоянно подвергаются воздействию агрессивной среды, что приводит к коррозии, истиранию, ржавчине и т. д. Это может ослабить конструкцию, и ремонт может оказаться дорогостоящим.
Создание и строительство трубопроводной системы требует нескольких лет планирования, изысканий и исследований с учетом различных факторов. Так, покрытия трубопроводов служат защитным слоем на внешней и внутренней поверхности труб. Они обеспечивают целостность и долгий срок службы, защищая от грунта, воды, грязи и других элементов.
В этой статье мы расскажем о покрытиях трубопроводов - внешних и внутренних, о том, как они работают и как защищают от различных видов коррозии. Кроме того, мы обсудим основные виды покрытий для труб и процесс производства труб с покрытием. Итак, читайте до конца.
Внешние покрытия по сравнению с внутренними покрытиями
Покрытия для трубопроводов должны наноситься на внутренние и внешние поверхности труб. Каждое из них имеет разную степень важности. Большинство нефте- и газопроводов имеют барьерное покрытие в сочетании с системой катодной защиты (КЗ). Они не только предотвращают коррозию труб, но и повышают эффективность потока. Нормативные стандарты предписывают такое сочетание. Давайте рассмотрим, чем и в чем различаются внешние и внутренние покрытия:
Внешние покрытия:
Эти покрытия наносятся на внешнюю поверхность труб и защищают их от внешних угроз, таких как грунт, морская вода и механические повреждения. Почва, являющаяся коррозионной по своей природе, может быть в виде грязи или песка и может вызвать серьезные повреждения. Кроме того, к повреждениям добавляются камни, минералы, бактерии и влага. Именно поэтому внешние покрытия, наносимые с помощью системы CP, предотвращают коррозию труб и сохраняют их структурную целостность. Следует отметить, что даже если первичный слой разрушается, слой CP по-прежнему защищает голую стальную трубу.
Внутренние покрытия:
Внутренние покрытия наносятся внутри трубы, чтобы защитить ее от коррозии, вызванной транспортируемым продуктом. К ним относятся CO₂, H₂S, вода или твердые частицы. Поэтому вместо тонкой футеровки на основе растворителей обычно применяются твердые антикоррозийные покрытия. Эти покрытия образуют плотную защитную пленку, которая препятствует смачиванию. Они помогают блокировать коррозию и уменьшают трение, обеспечивая более легкое движение жидкости.
Распространенные виды коррозии и механизмы защиты покрытий
Основной причиной выхода трубопроводов из строя является "коррозия". Они начинаются с малого и растут в изоляции, влажных условиях, почве или отложениях. Чтобы справиться с этой проблемой, необходимо понимать распространенные виды коррозии и способы борьбы с ними с помощью покрытий. Вот некоторые из них:
1) Равномерная (общая) коррозия
Это самый распространенный вид коррозии, который возникает в условиях повышенной влажности. Также она может возникнуть при воздействии на металл избыточного количества воды, дождя, кислорода, щелочи или кислот. В результате толщина стенки материала со временем ослабевает на поверхности, подвергающейся воздействию. Это приводит к снижению несущей способности и, как следствие, к ослаблению всего материала.
Покрытие защищает от коррозии, образуя слой. Он отделяет сталь от кислорода, воды и ионов. Короче говоря, меньше контакта - меньше коррозии.
2) Точечная коррозия
Очень агрессивная форма коррозии, которая образуется под воздействием хлоридсодержащих сред, например, морской воды. Она разрушает пленку, образуя глубокие отверстия, которые кажутся небольшими на поверхности, но на самом деле могут расширяться до узких полостей, вызывая протечки.
Плотные полимерные покрытия отлично подходят для такой коррозии, так как они медленно диффундируют. Если покрытие противостоит повреждениям, оно также уменьшает количество мест образования ям. В то же время, непрерывное и хорошее покрытие краев может сделать это хорошо.
3) Щелевая коррозия (коррозия под слоем грунта или в экранированной зоне)
Криволинейная коррозия возникает из-за недостатка кислорода в замкнутых, застойных зонах. К таким местам относятся подстилающие поверхности, болты, нахлесточные соединения и прокладки. Она быстро распространяется, ослабляя соединения и крепеж. Именно поэтому с ним сложно бороться, так как после начала работы он создает агрессивные условия.
Покрытия помогают герметизировать узкие пространства, заполнить неровности поверхности и закрыть проходы. Низкопроницаемые покрытия уменьшают движение влаги. В то же время правильное покрытие швов и системы, наносимые в полевых условиях, имеют решающее значение для сварных участков, где возникает щелевая коррозия.
4) Гальваническая коррозия (коррозия разнородных металлов)
Основной причиной гальванической коррозии является электрохимическая реакция между двумя разнородными металлами, соединенными в электролите. При этом один из металлов выступает в роли катода, а другой - анода, а менее благородный металл быстро корродирует.
Использование жертвенных покрытий помогает предотвратить гальваническую коррозию. В них используется металл, например цинк, что позволяет сохранить основной металл от коррозии. Короче говоря, покрытие прерывает электрический путь через электролит. В подземных линиях покрытие в сочетании с системой катодной защиты может работать хорошо. Это связано с тем, что система CP может устранять незначительные дефекты.
Основные типы покрытий для труб
Эпоксидные смолы с плавким соединением (FBE)
Термореактивные эпоксидные смолы FBE используются в качестве наружных покрытий для труб. Они напыляются на горячую сталь. Порошок плавится, растекается, а затем затвердевает, образуя твердый защитный слой. Толщина этого слоя может достигать 14-16 мил. Он выдерживает суровые подземные и подводные условия.
К основным достоинствам относятся сильная адгезия, химическая стойкость и термостойкость. Все эти свойства позволяют использовать их в различных областях, включая химические производства и транспортировку нефти и газа.
3PE/3PP (трехслойный полиэтилен/полипропилен)
Если говорить об ударопрочности, то здесь выделяются покрытия 3PE/3PP. Эти покрытия являются трехслойными, что включает в себя:
- 1-й слой (грунтовка): Покрытие FBE. Оно выполняет функции антикоррозийного и адгезионного слоя
- 2-й слой (средний): Клеевой слой из сополимера. Он служит средним слоем, соединяющим верхний и нижний слои.
- 3-й слой (верхний): полиэтиленовый или полипропиленовый слой. Он способствует ударопрочности.
Они сочетают в себе преимущества как FBE, так и полиэтилена/полипропилена. В результате покрытие обладает высокой ударопрочностью и превосходной термостойкостью. Покрытия 3PE/3PP лучше всего подходят для длинных трубопроводов, проложенных в агрессивных грунтах или в условиях повышенной прочности.
2PE/2PP (двухслойный)
Это то же самое, что и трехслойная система, за исключением одного слоя. В основном это клей и слой полиэтилена или полипропилена. Верхний слой обеспечивает высокую ударопрочность, а основа предотвращает коррозию. Такая комбинация отлично подходит для прокладки трубопроводов под землей.
Однако слой 2PE/2PP является экономически выгодным вариантом.
Эмаль на основе каменноугольной смолы (CTE)
Эмаль на основе угольной смолы (CTE) используется уже несколько десятилетий и имеет долгую историю применения в подземных трубопроводах. Эти покрытия образуют термореактивное покрытие, которое отверждается с помощью смолы и отвердителя. После нанесения в несколько слоев на горячие стальные трубы они отверждаются, образуя твердое защитное покрытие, устойчивое к внешним воздействиям.
Покрытия из эмали на основе угольной смолы (CTE), как правило, экономически выгодны. Отверждение CTE занимает немного больше времени (5-7 дней), поскольку толщина покрытия может достигать 15-35 мил. Иногда применяется принудительное отверждение, занимающее 8 часов при высоких температурах. Эти покрытия химически стойкие и имеют более длительный срок службы, поэтому они в основном используются для ремонта.
Полиуретан (ПУ)
Полиуретановые (ПУ) покрытия широко распространены и могут использоваться как на надземных трубопроводах, так и в качестве внутренних покрытий. Поскольку эти покрытия прочны, эластичны, устойчивы к ультрафиолетовому излучению, а также к истиранию и ударам, они находят применение в различных отраслях промышленности, таких как строительство и автомобилестроение. Полиуретановые покрытия быстро отверждаются, что позволяет повысить темпы производства.
К их недостаткам можно отнести чувствительность к температуре в некоторых вариантах и влажности. Эти факторы влияют на качество покрытия.
Горячее цинкование
Даже если труба долговечна и устойчива к коррозии, оцинковка играет ключевую роль. Горячее цинкование предполагает погружение трубы в расплавленный цинк, который обеспечивает защитное покрытие. Этот метод обеспечивает лучшую защиту от коррозии.
Горячее цинкование имеет ряд преимуществ. Оно экономично, просто и требует минимальной предварительной обработки. В основном они применяются для надземных труб и не очень хорошо подходят для заглубленных. Это связано с тем, что агрессивная почва может разъесть цинк.
Процесс производства труб с покрытием
Производство труб с покрытием - длительный процесс, включающий несколько этапов. Если все сделано правильно, покрытие может служить дольше, обеспечивая лучшую защиту от коррозии. Однако неправильные условия могут не соответствовать целям долговечности трубопровода.
Предварительная обработка поверхности стальной трубы: Сначала поверхность стальной трубы очищается и профилируется. Этот этап включает в себя абразивную обработку, которая помогает обеспечить хорошую адгезию верхних слоев.
Нанесение покрытия: Существует несколько методов нанесения покрытий на стальные трубы. Различные методы нанесения включают распыление, погружение, электростатический метод и прокатку. Тип покрытия, виды коррозии и состояние определяют, какой метод необходимо применить для обеспечения долговременной целостности и надлежащей функциональности. После нанесения покрытия трубы отверждаются.
Проверка качества: В последнюю очередь проводится инспекция и контроль качества. Этот этап включает в себя использование инструментов и методов обнаружения праздников для выявления праздников и оценки равномерности покрытия.
Заключение
Теперь, когда вы прочитали статью, вы можете знать, что эти покрытия играют ключевую роль в защите стальных труб от коррозии и продлении срока их службы. Эти покрытия должны наноситься на внешнюю и внутреннюю поверхности трубы. Это связано с тем, что внешняя среда, песок, камни, минералы и вода влияют на внешнюю поверхность трубы, а внутренние продукты, которые транспортируются, также вызывают коррозию трубы. Эти внутренние и внешние повреждения ослабляют структурную целостность и вызывают серьезные разрушения, приводящие к дорогостоящему ремонту. Поэтому выбирайте подходящее покрытие для трубопровода в зависимости от типа коррозии.
Выбор профессионального производителя труб с покрытием - UNIASEN
Если вы ищете профессионального производитель труб с покрытием UNIASEN - ведущий производитель в Китае, который может обеспечить высококачественное антикоррозийное покрытие! Мы предлагаем широкий спектр покрытий, которые могут потенциально повысить структурную целостность, эффективность гидравлического потока и срок службы, и можем удовлетворить ваши потребности. Кроме того, мы предлагаем индивидуальные решения для труб с покрытием, отвечающие вашим специфическим требованиям. Свяжитесь с нами сейчас и сотрудничайте с надежным производителем труб с покрытием, чтобы получить лучшие услуги.