3LPE-teräsputkien korroosionestopinnoite{1}} ja sen toiminta

Maanalaisiin, vedenalaisiin ja muihin vaativiin ympäristöihin käytettävät teräsputket altistuvat kosteudelle, maaperälle, kemikaaleille, suoloille, mekaanisille vaikutuksille ja muille tekijöille, jotka voivat kiihdyttää korroosiota. Ilman asianmukaista ulkoista suojausta korroosio voi asteittain vähentää putken seinämän paksuutta ja lopulta vaikuttaa sen rakenteelliseen eheyteen ja käyttöikään.

3LPE-teräsputkien{1}}korroosionestomateriaalittarjota moni{0}}ulkoisen suojausjärjestelmän, joka on suunniteltu vastaamaan näihin haasteisiin. 3LPE tarkoittaaKolmikerroksinen{0}}polyeteeni, ja pinnoitusjärjestelmässä yhdistyvät kolme eri materiaalia: Fusion Bonded Epoxy (FBE), liimakerros ja ulompi polyeteenikerros. Jokainen kerros suorittaa eri tehtävän, kun taas kolme kerrosta toimivat yhdessä yhtenä suojajärjestelmänä. ISO 21809-1 määrittelee vaatimukset maakaasun ja maakaasun kuljetusjärjestelmissä käytettäville laitos-kolmikerroksisille polyeteeni- ja polypropeenipinnoitteille upotettuihin tai upotettuihin hitsattuihin ja saumattomiin teräsputkiin.

Mikä on 3LPE-pinnoite?

3LPE on kolmikerroksinen ulkoinen pinnoitejärjestelmä, joka levitetään teräsputkien pinnalle. Ensimmäinen kerros on Fusion Bonded Epoxy, toinen on polymeerinen liima ja kolmas on polyeteeni.

Perusrakenne on:

Teräsputki → FBE → Liima → PE

Yhdistelmä on tärkeä, koska yhden kerroksen ei tarvitse tarjota kaikenlaista suojaa. FBE tarjoaa vahvan tarttuvuuden ja korroosionkestävyyden, liima luo luotettavan sidoksen FBE:n ja PE:n välille ja PE-ulkokerros tarjoaa mekaanisen suojan ja kosteussulun.

Miksi 3LPE on tärkeä teräsputkille?

Maan alle tai veden alle asennettuja teräsputkia ei voida helposti tarkastaa ja korjata sen jälkeen, kun ne ovat käytössä. Maaperän kosteus, pohjavesi, liuenneet suolat ja muut ympäristöolosuhteet voivat jatkuvasti vahingoittaa paljaita teräspintoja.

Oikein suunniteltu3LPE pinnoite for Steel Pipes luo fyysisen esteen teräksen ja sitä ympäröivän ympäristön välille. Järjestelmä tarjoaa myös mekaanisen suojan kuljetuksen, käsittelyn, asennuksen, täytön ja käytön aikana mahdollisesti ilmeneviä vaurioita vastaan.

Tämä korroosiosuojan ja mekaanisen kestävyyden yhdistelmä tekee 3LPE:stä erityisen hyödyllisen vaativiin putkisovelluksiin.

Ensimmäinen kerros: Fuusiosidottu epoksi

Ensimmäinen kerros on Fusion Bonded Epoxy, joka tunnetaan yleisesti nimellä FBE. Se levitetään suoraan valmistettuun teräspintaan ja toimii ensisijaisena korroosiosuojakerroksena.

FBE on tärkeä, koska se tarttuu teräkseen vahvasti ja muodostaa jatkuvan suojapinnoitteen. Se edistää myös katodista irtoamista vastaan, kun pinnoitejärjestelmä on suunniteltu ja levitetty oikein.

Teräspinnan laatu ennen FBE-pinnoitusta on erittäin tärkeää. Pinnan esikäsittely, puhtaus, lämmitysolosuhteet, jauhemaalaus ja kovettuminen vaikuttavat kaikki pinnoitteen lopulliseen suorituskykyyn.

Toinen kerros: Liima

Toinen kerros on polymeerinen liima, joka perustuu usein funktionalisoituun polyolefiiniin. Sen päätarkoituksena on luoda vahva yhteys FBE-pohjamaalin ja polyeteenistä valmistetun ulkokerroksen välille.

FBE:llä ja polyeteenillä on erilaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, joten pelkkä PE:n asettaminen suoraan epoksin päälle ei tarjoa samaa kerrosten välistä -sidontakykyä. Liima toimii siltana näiden kahden materiaalin välillä.

Jatkuva ja oikein levitetty liimakerros auttaa säilyttämään koko kolmikerroksisen järjestelmän eheyden.

Kolmas kerros: Polyeteeni

Ulkokerros on polyeteeniä, joka tarjoaa suuren osan pinnoitusjärjestelmän mekaanisesta suojasta. Se auttaa suojaamaan alla olevia kerroksia iskuilta, hankaukselta, kosteudelta ja ulkoisen ympäristön altistumiselta.

Putken kuljetuksen ja asennuksen aikana pinnoite voi kohdata nostolaitteita, koskettaa muita putkia, maata, kiviä ja käsittelyrasituksia. PE-kerros tarjoaa lujan ulkoisen suojan, joka auttaa suojaamaan korroosiolle{1}}herkempiä sisäkerroksia.

Tämä on yksi syyKolmikerroksinen polyeteenipinnoiteon erityisen hyödyllinen haudattuihin putkiin.

Kuinka kolme kerrosta toimivat yhdessä

3LPE:n suurin etu tulee kolmen kerroksen yhdistelmästä eikä yksittäisestä materiaalista.

FBE on ensisijaisesti vastuussa kiinnittämisestä teräkseen ja korroosiosuojauksen tarjoamisesta. Liima muodostaa yhteyden epoksin ja polyeteenin välille. PE-kerros antaa mekaanisen suojan ja kestää kosteutta ja ympäristön altistumista.

Tämä kerrostettu lähestymistapa luo kattavamman suojajärjestelmän kuin luottaminen yhteen pinnoitemateriaaliin.

Teräspinnan valmistelun merkitys

Ennen soveltamista3LPE järjestelmä, teräspinta on valmisteltava asianmukaisesti. Pinnan esikäsittely on yksi tärkeimmistä vaiheista, koska epäpuhtaudet, ruoste, öljy, kosteus, valssihilse tai muut pintaongelmat voivat vähentää pinnoitteen tarttumista.

Putken pinta tavallisesti puhdistetaan ja suihkupuhdistetaan soveltuvien pinnoitemäärittelyjen mukaisesti. Esikäsittelyn jälkeen pinnan kunto tulee tarkistaa ennen pinnoituksen aloittamista.

Huono pinnan esikäsittely voi heikentää jopa korkealaatuisten-pinnoitusmateriaalien suorituskykyä. Siksi pinnoitteen laatu alkaa paljaan teräksen kunnosta.

Putkilämmityksen merkitys

Levitysprosessi vaatii kontrolloituja lämpötiloja eri pinnoitemateriaaleille. Erityisesti teräsputken on saavutettava sopiva lämpötila FBE:n käyttöä varten.

Lämpötilan säätö vaikuttaa pinnoitteen sulamiseen, kovettumiseen, sitoutumiseen ja lopullisiin ominaisuuksiin. Liiallinen tai riittämätön lämmitys voi aiheuttaa pinnoitusvirheitä tai huonon tarttuvuuden.

Tästä syystä lämpötilan valvonta tulee integroida pinnoitteen tuotantolinjaan ja ylläpitää soveltuvan pinnoitteen eritelmän ja materiaalin valmistajan asettamien vaatimusten mukaisesti.

3LPE-materiaalien levitysprosessi

Yleinen pinnoitusprosessi voidaan tiivistää seuraavasti:

Pinnan esikäsittely → Lämmitys → FBE-sovellus → Liimalevitys → PE-sovellus → Jäähdytys → Tarkastus

Tarkat prosessiparametrit riippuvat pinnoitusjärjestelmästä, putkien mitoista, materiaalispesifikaatioista ja sovellettavista standardeista.

Jatkuvan tuotannon aikana päällystyslinjan on ylläpidettävä tasaiset lämpötilat, materiaalin syöttö, suulakepuristusolosuhteet ja linjan nopeus tasaisen pinnoitteen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

PE-sovellus ja suulakepuristus

Polyeteeninen ulkokerros levitetään tyypillisesti käyttämällä ekstruusioprosessia. Sula PE saatetaan kosketukseen liimakerroksen kanssa ja muodostetaan putken pinnan ympärille.

Tasainen paksuus ja oikea liimaus ovat tärkeitä. Ekstruusioprosessia on ohjattava valitun PE-materiaalin ja pinnoitteen spesifikaatioiden mukaan.

Huonot ekstruusioolosuhteet voivat johtaa epätasaiseen paksuuteen, pintavirheisiin, epätäydelliseen liimaukseen tai muihin ongelmiin, jotka voivat heikentää valmiin pinnoitteen suojakykyä.

Tyypillinen pinnoitteen paksuus

Pinnoitteen paksuus riippuu putken halkaisijasta, pinnoitusluokasta, projektin vaatimuksista ja sovellettavista standardeista. Ei pidä olettaa, että yksi paksuus sopii jokaiselle putkelle.

Kaupallisissa 3LPE-järjestelmissä käytetään yleensä FBE-pohjamaalia, suhteellisen ohutta liimakerrosta ja huomattavasti paksumpaa PE-ulkokerrosta. Joissakin tuotetiedoissa on PE-pohjaisten pinnoitteiden kokonaispaksuudet noin 1,8–4,0 mm, mutta todelliset vaatimukset tulee aina määrittää soveltuvan projektin spesifikaation ja standardin perusteella.

Värivaihtoehdot

3LPE pinnoitusjärjestelmätvoidaan toimittaa eri väreissä projektin vaatimusten mukaan. Yleisiä vaihtoehtoja ovat harmaa, vihreä, valkoinen ja musta.

Väri vastaa yleensä tunnistus-, ulkonäkö- tai projektikohtaisia{0}}vaatimuksia sen sijaan, että se korvaa pinnoitekerrosten suojaavan toiminnon.

Todellinen väri tulee määrittää asiakkaan vaatimusten mukaan.

3LPE-teräsputkien{1}}korroosionestomateriaalien käyttökohteet

3LPE-järjestelmätliittyvät ensisijaisesti haudattujen tai vedenalaisten teräsputkien ulkoiseen suojaamiseen. Niitä voidaan käyttää hitsattuihin ja saumattomiin teräsputkiin, joita käytetään putkikuljetusjärjestelmissä.

Tyypillisiä sovelluksia ovat:

• Öljyn siirtoputket
• Maakaasuputket
• Veden siirtoputket
• Maanalaiset sähköputket
• Upotetut putkilinjat
• Teollisuuden nesteiden kuljetus
• Infrastruktuuriprojektit
• Putket asennetaan aggressiiviseen maaperään

Sopiva pinnoitejärjestelmä tulee aina valita todellisen käyttöympäristön mukaan.

3LPE maanalaisille teräsputkille

Maanalaiset putkistot altistuvat maaperän kuormitukselle, pohjavedelle, kosteudelle, suoloille, mikro-organismeille ja muille ympäristötekijöille. Ne voivat myös kokea mekaanista rasitusta kuljetuksen, laskemisen, täytön ja maan liikkeen aikana.

PE-ulkokerros antaa mekaanisen suojan, kun taas FBE- ja liimakerros suojaavat terästä ja ylläpitävät pinnoitusjärjestelmän eheyttä.

Tämä tekee 3LPE:stä vahvan vaihtoehdon moniin maanalaisiin putkiprojekteihin.

3LPE sukellusveneisiin ja upotettuihin putkiin

Upotetut putkistot voivat altistua jatkuvasti vedelle, suoloille, mekaanisille voimille ja muille ympäristöolosuhteille. Pinnoitteen eheydestä tulee erityisen tärkeä, koska huoltoon pääsy voi olla vaikeaa.

Kolmikerroksinen järjestelmä voi tarjota yhdistelmän korroosionkestävyyttä, tarttuvuutta, mekaanista suojausta ja kosteudenkestävyyttä.

Sukellusvenesovelluksilla voi kuitenkin olla muita projektikohtaisia{0}}vaatimuksia. Pinnoitteen suunnittelu tulee siksi valita veden syvyyden, lämpötilan, asennustavan, mekaanisten kuormien ja sovellettavien standardien mukaan.

3LPE-pinnoitteen edut

FBE:n, liiman ja PE:n yhdistelmä tarjoaa useita tärkeitä etuja.

Vahva tarttuvuus

FBE-kerros muodostaa vahvan sidoksen valmisteltuun teräspintaan, kun taas liima muodostaa yhteyden FBE:n ja PE:n välille.

Korroosionkestävyys

FBE-kerros muodostaa tärkeän esteen teräksen ja syövyttävän ympäristön välillä.

Mekaaninen suojaus

PE-ulkokerros kestää iskuja ja hankausta käsittelyn ja asennuksen aikana.

Kosteudenkestävyys

Polyeteenillä on alhainen vedenimukyky ja se tarjoaa tehokkaan ulkoisen kosteussulun.

Pitkäaikainen-putkisuojaus

Erilaisten suojatoimintojen yhdistelmä auttaa pinnoitusjärjestelmää kestämään vaativia maanalaisia ​​ja vedenalaisia ​​ympäristöjä oikein suunniteltuna ja levitettynä.

3LPE ja katodisuojaus

3LPE pinnoitekäytetään yleensä osana laajempaa putkiston korroosion{0}}torjuntastrategiaa. ISO 21809-1 huomauttaa, että standardin mukaisesti pinnoitettuja putkia pidetään sopivina lisäsuojaukseen katodisuojauksella.

Tämä tarkoittaa, että pinnoite ja katodisuoja voivat toimia yhdessä. Pinnoite muodostaa ensisijaisen fyysisen esteen, kun taas katodisuojaus voi tarjota lisäkorroosiosuojan-alueille, joilla teräs saattaa paljastua.

Täydellisen korroosion{0}}torjuntastrategian tulisi siksi ottaa huomioon sekä pinnoitteen suorituskyky että putkilinjan katodisuojausjärjestelmä.

Laadunvalvonta 3LPE-pinnoituksen aikana

Laadunvalvontaa tulisi suorittaa koko päällystysprosessin ajan eikä vasta tuotannon jälkeen.

Tärkeitä tarkastuskohteita ovat mm.

Tarkat testit ja hyväksymiskriteerit tulee määrittää sovellettavan standardin ja projektispesifikaatioiden mukaan.

Yleisiä ongelmia 3LPE-pinnoitteessa

Useat viat voivat heikentää kolmikerroksisen-pinnoitusjärjestelmän suorituskykyä.

Huono pinnan esikäsittely voi aiheuttaa heikon adheesion FBE:n ja teräksen välillä. Väärä kuumennus voi vaikuttaa FBE-kovettumiseen tai kerrosten väliseen-kiinnittymiseen. Liiman levitysongelmat voivat aiheuttaa eron FBE:n ja PE:n välille, kun taas virheellinen PE:n suulakepuristus voi johtaa epätasaiseen paksuuteen tai pintavirheisiin.

Yleisiä ongelmia ovat:

• Huono FBE-kiinnitys
• Epätasainen pinnoitteen paksuus
• Epätäydellinen liimapeitto
• PE-delaminointi
• Pintavaurio
• Neulanreiät tai epäjatkuvuudet
• Liiallinen pinnoitteen muodonmuutos
• Mekaaniset vauriot käsittelyn aikana

Huolellinen prosessinhallinta voi auttaa vähentämään näitä ongelmia.

Loman havaitsemisen merkitys

Loma on muuten jatkuvan suojapinnoitteen epäjatkuvuus tai pieni vika. Tällaiset viat voivat altistaa alla olevan teräksen ympäristölle.

Lomantunnistus on siksi tärkeä laadun{0}}valvontavaihe monissa putkien pinnoitusjärjestelmissä. Sopiva testijännite ja tarkastusmenettely riippuvat pinnoitusjärjestelmästä ja sovellettavista spesifikaatioista.

Kaikki havaitut viat tulee korjata kunnolla ennen kuin putki luovutetaan asennettavaksi.

Pinnoitettujen putkien käsittely ja kuljetus

Pinnoite on suojattava paitsi levityksen, myös kuljetuksen ja asennuksen aikana.

Raskaat teräsputket voivat vaurioittaa pinnoitteitaan, jos ne asetetaan suoraan sopimattomille pinnoille tai niitä käsitellään sopimattomilla nostovälineillä. Suojatuet, sopivat nostimet ja valvotut käsittelymenetelmät voivat vähentää pinnoitteen vaurioitumisriskiä.

Pinnoitteen kunto tulee tarkistaa kuljetuksen jälkeen ja ennen asennusta.

Oikean säilytyksen merkitys

Pinnoitetut putket tulee varastoida siten, että ne eivät aiheuta tarpeettomia pinnoitevaurioita. Putket on tuettava kunnolla ja erotettava tarvittaessa.

Pitkäaikainen{0}}altistuminen sopimattomille ympäristöolosuhteille voi myös vaikuttaa materiaaleihin pinnoitteen suunnittelusta ja PE-laadusta riippuen. Varastointimenettelyjen tulee siksi noudattaa projektin vaatimuksia ja pinnoitteen valmistajan suosituksia.

Oikeiden 3LPE-materiaalien valinta

ValitseminenTeräsputkien korroosionesto{0}}materiaalitvaatii enemmän kuin FBE:n, liiman ja PE:n valitsemisen erikseen. Näiden kolmen materiaalin on oltava yhteensopivia ja sopia odotettavissa oleviin käyttöolosuhteisiin.

Tärkeitä tekijöitä ovat:

• Putkien teräslaatu
• Putken halkaisija
• Seinän paksuus
• Käyttölämpötila
• Maaperän olosuhteet
• Altistuminen vedelle
• Asennusmenetelmä
• Vaadittu pinnoitteen paksuus
• Mekaaniset suojavaatimukset
• Sovellettavat standardit
• Odotettu palveluympäristö

Pinnoitejärjestelmän tulee olla pätevä aiottuun käyttötarkoitukseen ennen täyttä tuotantoa.

Sovellettavat standardit

ISO 21809-1:2018 on tärkeä kansainvälinen standardi, joka kattaa laitoksen-ulkoiset kolmikerroksiset polyeteeni- ja polypropeenipinnoitteet öljy- ja maakaasuputkien kuljetusjärjestelmissä käytettäville upotetuille tai upotetuille hitsatuille ja saumattomille teräsputkille.

Myös muita standardeja voidaan määrittää projektin, maan, putkipalvelun ja asiakkaan vaatimusten mukaan. Nykyisen projektin eritelmän tulee aina määrittää, mitä standardia ja painosta sovelletaan.

Johtopäätös

3LPE-teräsputkien{1}}korroosionestomateriaalittarjoavat monikerroksisen{0}}lähestymistavan teräsputkien suojaamiseen korroosiolta ja mekaanisilta vaurioilta. Järjestelmässä yhdistyvät kolme toisiaan täydentävää materiaalia: FBE ensimmäisenä kerroksena, liima toisena kerroksena ja polyeteeni kolmantena kerroksena.

FBE-kerros tarjoaa vahvan tarttuvuuden ja tärkeän korroosiosuojan. Liima yhdistää epoksi- ja polyeteenikerrokset, kun taas PE-ulkokerros antaa mekaanisen suojan ja kestää kosteutta ja hankausta. Yhdessä nämä kerrokset luovat kestävän ulkoisen suojajärjestelmän moniin haudattuihin ja upotettuihin putkisovelluksiin.

Onnistuneeseen suoritukseen ei kuitenkaan yksin materiaalin laatu riitä. Teräspinnan asianmukainen esikäsittely, lämpötilan hallinta, pinnoitteen levitys, paksuuden säätö, kerrosten välinen-sidonta, tarkastus, lomailmaisu, käsittely ja varastointi ovat kaikki tärkeitä.

Kun oikea3LPE pinnoite Steel Pipes valitaan ja käytetään sovellettavien projektivaatimusten mukaisesti, ja se voi tarjota luotettavan pitkäaikaissuojan-ja auttaa vähentämään korroosioon- liittyviä huolto- ja putkistojen eheysongelmia.