Призначення покривних матеріалів
Покриття зовнішньої поверхні сталевих труб має вирішальне значення для запобігання іржі. Іржа на поверхні сталевих труб може суттєво вплинути на їх функціональність, якість та зовнішній вигляд. Отже, процес покриття має значний вплив на загальну якість сталевих трубних виробів.
-
Вимоги до матеріалів для покриття
Згідно зі стандартами, встановленими Американським інститутом нафти, сталеві труби повинні протистояти корозії протягом щонайменше трьох місяців. Однак попит на довший період захисту від іржі зріс, і багато користувачів вимагають стійкості від 3 до 6 місяців за умов зберігання на відкритому повітрі. Окрім вимоги щодо довговічності, користувачі очікують, що покриття підтримуватимуть гладку поверхню, рівномірний розподіл антикорозійних засобів без будь-яких пропусків або патьоків, які можуть вплинути на візуальну якість.
-
Види покривних матеріалів та їх переваги та недоліки
У міських підземних трубопровідних мережах,сталеві трубивсе частіше використовуються для транспортування газу, нафти, води тощо. Покриття для цих труб еволюціонували від традиційних асфальтових матеріалів до матеріалів з поліетиленової смоли та епоксидної смоли. Використання покриттів з поліетиленової смоли почалося в 1980-х роках, і з різними сферами застосування компоненти та процеси покриття поступово вдосконалювалися.
3.1 Покриття з нафтового асфальту
Нафтоасфальтове покриття, традиційний антикорозійний шар, складається з шарів нафтоасфальту, армованих скловолоконною тканиною та зовнішньою захисною плівкою з полівінілхлориду. Воно забезпечує чудову гідроізоляцію, добру адгезію до різних поверхонь та економічну ефективність. Однак воно має недоліки, зокрема схильність до перепадів температури, крихкість при низьких температурах, старіння та розтріскування, особливо в кам'янистих ґрунтах, що вимагає додаткових захисних заходів та збільшення витрат.
3.2 Епоксидне покриття з кам'яновугільної смоли
Епоксидна смола на основі кам'яновугільної смоли, виготовлена з епоксидної смоли та кам'яновугільного асфальту, демонструє чудову водостійкість та хімічну стійкість, стійкість до корозії, добру адгезію, механічну міцність та ізоляційні властивості. Однак вона потребує тривалішого часу затвердіння після нанесення, що робить її вразливою до несприятливого впливу погодних умов протягом цього періоду. Крім того, різні компоненти, що використовуються в цій системі покриття, потребують спеціального зберігання, що підвищує витрати.
3.3 Епоксидне порошкове покриття
Епоксидне порошкове покриття, запроваджене в 1960-х роках, передбачає електростатичне напилення порошку на попередньо оброблені та попередньо нагріті поверхні труб, утворюючи щільний антикорозійний шар. Його переваги включають широкий діапазон температур (від -60°C до 100°C), міцну адгезію, хорошу стійкість до катодного розшарування, ударів, гнучкість та пошкодження зварними швами. Однак, його тонша плівка робить його вразливим до пошкоджень і вимагає складних виробничих технологій та обладнання, що створює труднощі в польових умовах застосування. Хоча воно перевершує за багатьма показниками, воно поступається поліетилену з точки зору термостійкості та загального захисту від корозії.
3.4 Поліетиленове антикорозійне покриття
Поліетилен пропонує чудову ударостійкість і високу твердість, а також широкий діапазон температур. Він широко використовується в холодних регіонах, таких як Росія та Західна Європа, для трубопроводів завдяки своїй чудовій гнучкості та ударостійкості, особливо за низьких температур. Однак залишаються проблеми з його застосуванням на трубах великого діаметра, де може виникати розтріскування від напруги, а потрапляння води може призвести до корозії під покриттям, що вимагає подальших досліджень та вдосконалення матеріалів і методів нанесення.
3.5 Посилене антикорозійне покриття
Важкі антикорозійні покриття забезпечують значно підвищену стійкість до корозії порівняно зі стандартними покриттями. Вони демонструють довготривалу ефективність навіть у суворих умовах, термін служби яких перевищує 10-15 років у хімічному, морському та розчинниковому середовищі, і понад 5 років у кислотних, лужних або сольових умовах. Ці покриття зазвичай мають товщину сухої плівки від 200 мкм до 2000 мкм, що забезпечує чудовий захист і довговічність. Вони широко використовуються в морських конструкціях, хімічному обладнанні, резервуарах для зберігання та трубопроводах.
-
Поширені проблеми з покривними матеріалами
Поширені проблеми з покриттями включають нерівномірне нанесення, стікання антикорозійних засобів та утворення бульбашок.
(1) Нерівномірне покриття: Нерівномірний розподіл антикорозійних засобів на поверхні труби призводить до утворення ділянок із надмірною товщиною покриття, що спричиняє втрати, тоді як тонкі або непокриті ділянки знижують антикорозійні властивості труби.
(2) Крапляння антикорозійних засобів: це явище, коли антикорозійні засоби застигають у вигляді крапель на поверхні труби, впливає на естетику, але безпосередньо не впливає на корозійну стійкість.
(3) Утворення бульбашок: Повітря, що потрапило в антикорозійний засіб під час нанесення, створює бульбашки на поверхні труби, що впливає як на зовнішній вигляд, так і на ефективність покриття.
-
Аналіз проблем якості покриття
Кожна проблема виникає з різних причин, спричинена різноманітними факторами; і зв'язок сталевих труб, що виділяється якістю проблеми, також може бути поєднанням кількох. Причини нерівномірного покриття можна умовно розділити на два види: один - це нерівномірне явище, спричинене розпиленням після того, як сталева труба потрапляє в камеру для нанесення покриття; другий - це нерівномірне явище, спричинене відсутністю розпилення.
Причина першого явища, очевидно, легко очевидна: коли сталеву трубу в покриттєвий короб використовують 6 пістолетів (обсадна лінія має 12 пістолетів), антикорозійне обладнання розпилює на 360° навколо загалом 6 пістолетів (обсадна лінія має 12 пістолетів). Якщо розмір потоку, що розпилюється з кожного пістолета, різний, це призведе до нерівномірного розподілу антикорозійного засобу по різних поверхнях сталевої труби.
Друга причина полягає в тому, що окрім фактора розпилення існують інші причини нерівномірного покриття. Існує багато факторів, таких як іржа на сталевих трубах, шорсткість, через що покриття важко розподілити рівномірно; поверхня сталевих труб має виміряний тиск води, що залишається після витримки емульсії, що призводить до контакту покриття з емульсією, через що консервант важко прикріплюється до поверхні сталевої труби, тому частинки сталевої труби не покриваються емульсією, що призводить до нерівномірного покриття всієї сталевої труби.
(1) Причина висячих крапель антикорозійного засобу. Поперечний переріз сталевої труби круглий, і щоразу, коли антикорозійний засіб розпилюється на поверхню сталевої труби, антикорозійний засіб з верхньої частини та краю під дією сили тяжіння перетікає в нижню частину, що призводить до утворення висячих крапель. Перевагою є те, що на виробничій лінії покриття на заводі сталевих труб є печі, які можуть нагрівати та затвердівати антикорозійний засіб, розпилений на поверхню сталевої труби, з часом знижуючи його текучість. Однак, якщо в'язкість антикорозійного засобу недостатня; немає своєчасного нагрівання після розпилення; або температура нагрівання недостатня; сопло несправне тощо, це призведе до висячих крапель антикорозійного засобу.
(2) Причини антикорозійного спінювання. Через вологість повітря на робочому місці надмірне диспергування фарби, зниження температури в процесі диспергування спричиняє утворення бульбашок консерванту. За низької вологості повітря консерванти розпилюються на дрібні краплі, що призводить до зниження температури. Після зниження температури вода з повітря з вищою вологістю конденсується, утворюючи дрібні краплі води, змішані з консервантом, і зрештою потрапляють всередину покриття, що призводить до утворення бульбашок.
Час публікації: 15 грудня 2023 р.