Предназначение на покривните материали
Покритието на външната повърхност на стоманените тръби е от решаващо значение за предотвратяване на ръжда. Ръждата по повърхността на стоманените тръби може значително да повлияе на тяхната функционалност, качество и външен вид. Следователно, процесът на покритие има значително влияние върху цялостното качество на стоманените тръбни продукти.
-
Изисквания към покривните материали
Съгласно стандартите, определени от Американския петролен институт, стоманените тръби трябва да са устойчиви на корозия в продължение на поне три месеца. Търсенето за по-дълги периоди на защита от ръжда обаче се е увеличило, като много потребители изискват устойчивост от 3 до 6 месеца при условия на съхранение на открито. Освен изискването за дълготрайност, потребителите очакват покритията да поддържат гладка повърхност, равномерно разпределение на антикорозионните средства без пропуски или капки, които биха могли да повлияят на визуалното качество.
-
Видове покривни материали и техните предимства и недостатъци
В градските подземни тръбопроводни мрежи,стоманени тръбивсе по-често се използват за транспортиране на газ, петрол, вода и други. Покритията за тези тръби са еволюирали от традиционни асфалтови материали до полиетиленови смоли и епоксидни смоли. Използването на полиетиленови покрития започва през 80-те години на миналия век и с различни приложения, компонентите и процесите на покритие са претърпели постепенни подобрения.
3.1 Покритие от нефтен асфалт
Нефтеният асфалтов слой, традиционен антикорозионен слой, се състои от слоеве от нефтеен асфалт, подсилени с фибростъкло и външен защитен поливинилхлориден филм. Той предлага отлична хидроизолация, добра адхезия към различни повърхности и рентабилност. Има обаче недостатъци, включително чувствителност към температурни промени, крехкост при ниски температури и склонност към стареене и напукване, особено в скалисти почвени условия, което налага допълнителни защитни мерки и увеличени разходи.
3.2 Епоксидно покритие от каменовъглен катран
Епоксидната смола от каменовъглен катран, направена от епоксидна смола и асфалт от каменовъглен катран, показва отлична водо- и химическа устойчивост, устойчивост на корозия, добра адхезия, механична якост и изолационни свойства. Изисква обаче по-дълго време за втвърдяване след нанасяне, което я прави податлива на неблагоприятни въздействия от метеорологичните условия през този период. Освен това, различните съставки, използвани в тази покривна система, изискват специализирано съхранение, което повишава разходите.
3.3 Епоксидно прахово покритие
Епоксидното прахово покритие, въведено през 60-те години на миналия век, включва електростатично пръскане на прах върху предварително обработени и предварително загряти повърхности на тръбите, образувайки плътен антикорозионен слой. Предимствата му включват широк температурен диапазон (от -60°C до 100°C), силна адхезия, добра устойчивост на катодно разпадане, удар, гъвкавост и повреди от заварки. По-тънкият му филм обаче го прави податлив на повреди и изисква сложни производствени техники и оборудване, което създава предизвикателства при приложението му на място. Въпреки че превъзхожда в много аспекти, то изостава от полиетилена по отношение на топлоустойчивост и цялостна защита от корозия.
3.4 Полиетиленово антикорозионно покритие
Полиетиленът предлага отлична устойчивост на удар и висока твърдост, заедно с широк температурен диапазон. Той намира широко приложение в студени региони като Русия и Западна Европа за тръбопроводи, благодарение на превъзходната си гъвкавост и устойчивост на удар, особено при ниски температури. Въпреки това, остават предизвикателства при приложението му върху тръби с голям диаметър, където може да възникне напукване от напрежение, а проникването на вода може да доведе до корозия под покритието, което налага по-нататъшни изследвания и подобрения в материалите и техниките на приложение.
3.5 Силно антикорозионно покритие
Тежките антикорозионни покрития осигуряват значително подобрена устойчивост на корозия в сравнение със стандартните покрития. Те показват дългосрочна ефективност дори при тежки условия, с живот над 10 до 15 години в химическа, морска и разтворителна среда и над 5 години в киселинни, алкални или солени условия. Тези покрития обикновено имат дебелина на сухия филм от 200μm до 2000μm, което осигурява превъзходна защита и издръжливост. Те се използват широко в морски конструкции, химическо оборудване, резервоари за съхранение и тръбопроводи.
-
Често срещани проблеми с покривните материали
Често срещани проблеми с покритията включват неравномерно нанасяне, капене на антикорозионни средства и образуване на мехурчета.
(1) Неравномерно покритие: Неравномерното разпределение на антикорозионните агенти върху повърхността на тръбата води до образуването на области с прекомерна дебелина на покритието, което води до разхищение, докато тънките или непокрити области намаляват антикорозионната способност на тръбата.
(2) Капане на антикорозионни агенти: Това явление, при което антикорозионните агенти се втвърдяват под формата на капчици върху повърхността на тръбата, влияе върху естетиката, без да влияе пряко върху устойчивостта на корозия.
(3) Образуване на мехурчета: Въздухът, задържан в антикорозионния агент по време на нанасянето, създава мехурчета по повърхността на тръбата, което влияе както на външния вид, така и на ефективността на покритието.
-
Анализ на проблемите с качеството на покритието
Всеки проблем възниква по различни причини и е причинен от различни фактори; а проблемът с неравномерно покритие може да бъде и комбинация от няколко фактора, като например стоманени тръби, които се характеризират с качеството им. Причините за неравномерно покритие могат да бъдат грубо разделени на два вида: неравномерно явление, причинено от пръскането след влизане на стоманената тръба в кутията за покритие; неравномерно явление, причинено от липса на пръскане.
Причината за първото явление е очевидно лесна за разбиране. При оборудването за нанасяне на покритие, стоманената тръба се пръска в кутията за нанасяне на покритие на 360° около общо 6 пистолета (обсадната линия има 12 пистолета). Ако размерът на потока, пръскан от всеки пистолет, е различен, това ще доведе до неравномерно разпределение на антикорозионния агент по различните повърхности на стоманената тръба.
Втората причина е, че освен фактора на пръскане, има и други причини за феномена на неравномерно покритие. Има много фактори, като например ръждата и грапавостта на стоманените тръби, поради които покритието е трудно да се разпредели равномерно; повърхността на стоманените тръби има следи от измерване на водното налягане, когато емулсията се появи след контакт с покритието, което води до трудности при закрепване на консерванта към повърхността на стоманената тръба и не покрива частите на стоманената тръба с емулсия, което води до неравномерно покритие по цялата стоманена тръба.
(1) Причина за висящите капки от антикорозионния агент. Напречното сечение на стоманената тръба е кръгло и всеки път, когато антикорозионният агент се напръска върху повърхността на стоманената тръба, антикорозионният агент в горната част и по ръба ще се стича към долната част поради гравитацията, което ще образува феномена на висящи капки. Хубавото е, че в производствената линия на фабриката за стоманени тръби има оборудване за пещи, което може да нагрее и втвърди антикорозионния агент, напръскан върху повърхността на стоманената тръба, с течение на времето и да намали течливостта му. Ако обаче вискозитетът на антикорозионния агент не е висок; няма своевременно нагряване след напръскване; или температурата на нагряване не е висока; дюзата не е в добро работно състояние и т.н., това ще доведе до висящи капки от антикорозионния агент.
(2) Причини за образуване на антикорозионна пяна. Поради влажността на въздуха в работната среда, прекомерното разпръскване на боята, спадането на температурата в процеса на диспергиране ще доведе до образуване на мехурчета от консерванта. При по-ниска влажност на въздуха, консервантите, разпръснати от него, ще доведат до спадане на температурата. След спадане на температурата, водата във въздуха с по-висока влажност ще кондензира, образувайки фини водни капчици, смесени с консерванта, и в крайна сметка ще навлезе във вътрешността на покритието, което ще доведе до образуване на мехури.
Време на публикуване: 15 декември 2023 г.