Cel materiałów powłokowych
Powłoka zewnętrznej powierzchni rur stalowych ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania rdzewieniu.Rdza na powierzchni rur stalowych może znacząco wpłynąć na ich funkcjonalność, jakość i wygląd.Dlatego proces powlekania ma znaczący wpływ na ogólną jakość produktów z rur stalowych.
-
Wymagania dotyczące materiałów powłokowych
Zgodnie z normami Amerykańskiego Instytutu Naftowego rury stalowe powinny być odporne na korozję przez co najmniej trzy miesiące.Jednakże wzrosło zapotrzebowanie na dłuższe okresy ochrony przed rdzą, a wielu użytkowników wymaga odporności przez 3 do 6 miesięcy w warunkach przechowywania na zewnątrz.Oprócz wymogu trwałości użytkownicy oczekują, że powłoki utrzymają gładką powierzchnię, równomierne rozprowadzenie środków antykorozyjnych, bez żadnych przeskoków i kropel, które mogłyby mieć wpływ na jakość wizualną.
-
Rodzaje materiałów powłokowych oraz ich zalety i wady
W miejskich podziemnych sieciach rurociągówstalowe rurysą coraz częściej wykorzystywane do transportu gazu, ropy, wody i innych substancji.Powłoki tych rur ewoluowały od tradycyjnych materiałów asfaltowych do materiałów z żywicy polietylenowej i żywicy epoksydowej.Stosowanie powłok z żywicy polietylenowej rozpoczęło się w latach 80. XX wieku i przy różnych zastosowaniach komponenty i procesy powlekania ulegały stopniowej poprawie.
3.1 Powłoka z asfaltu naftowego
Powłoka z asfaltu naftowego, tradycyjna warstwa antykorozyjna, składa się z warstw asfaltu naftowego wzmocnionych tkaniną z włókna szklanego i zewnętrznej folii ochronnej z polichlorku winylu.Zapewnia doskonałą wodoodporność, dobrą przyczepność do różnych powierzchni i opłacalność.Ma jednak wady, w tym podatność na zmiany temperatury, staje się kruchy w niskich temperaturach oraz podatność na starzenie i pękanie, zwłaszcza w warunkach gleby skalistej, co wymaga dodatkowych środków ochronnych i zwiększa koszty.
3.2 Powłoka epoksydowa ze smoły węglowej
Epoksydowa smoła węglowa, wytwarzana z żywicy epoksydowej i asfaltu ze smoły węglowej, wykazuje doskonałą odporność na wodę i chemikalia, odporność na korozję, dobrą przyczepność, wytrzymałość mechaniczną i właściwości izolacyjne.Wymaga jednak dłuższego czasu utwardzania po nałożeniu, przez co jest w tym okresie podatny na niekorzystne działanie czynników atmosferycznych.Co więcej, różne składniki stosowane w tym systemie powłokowym wymagają specjalistycznego przechowywania, co podnosi koszty.
3.3 Epoksydowa powłoka proszkowa
Epoksydowe malowanie proszkowe, wprowadzone w latach 60. XX wieku, polega na elektrostatycznym natryskiwaniu proszku na wstępnie obrobione i podgrzane powierzchnie rur, tworząc gęstą warstwę antykorozyjną.Do jego zalet należy szeroki zakres temperatur (od -60°C do 100°C), silna przyczepność, dobra odporność na odspojenia katodowe, udarność, elastyczność i uszkodzenia spawów.Jednak jego cieńsza warstwa czyni go podatnym na uszkodzenia i wymaga wyrafinowanych technik produkcyjnych i sprzętu, co stwarza wyzwania w zastosowaniach terenowych.Choć wyróżnia się pod wieloma względami, w porównaniu z polietylenem ma gorsze właściwości pod względem odporności na ciepło i ogólnej ochrony przed korozją.
3.4 Polietylenowa powłoka antykorozyjna
Polietylen zapewnia doskonałą odporność na uderzenia i wysoką twardość oraz szeroki zakres temperatur.Znajduje szerokie zastosowanie w zimnych regionach, takich jak Rosja i Europa Zachodnia, do rurociągów ze względu na doskonałą elastyczność i odporność na uderzenia, szczególnie w niskich temperaturach.Jednakże nadal istnieją wyzwania związane z jego zastosowaniem na rurach o dużej średnicy, gdzie może wystąpić pękanie naprężeniowe, a wnikanie wody może prowadzić do korozji pod powłoką, co wymaga dalszych badań i ulepszeń w zakresie materiałów i technik aplikacji.
3.5 Ciężka powłoka antykorozyjna
Ciężkie powłoki antykorozyjne zapewniają znacznie zwiększoną odporność na korozję w porównaniu do powłok standardowych.Wykazują długoterminową skuteczność nawet w trudnych warunkach, przy żywotności przekraczającej 10 do 15 lat w środowisku chemicznym, morskim i rozpuszczalnikowym oraz ponad 5 lat w warunkach kwaśnych, zasadowych lub zasolonych.Powłoki te zazwyczaj mają grubość suchej powłoki w zakresie od 200 μm do 2000 μm, co zapewnia doskonałą ochronę i trwałość.Są szeroko stosowane w konstrukcjach morskich, sprzęcie chemicznym, zbiornikach magazynowych i rurociągach.
-
Typowe problemy z materiałami powłokowymi
Typowe problemy z powłokami obejmują nierównomierne nakładanie, kapanie środków antykorozyjnych i tworzenie się pęcherzyków.
(1) Nierówna powłoka: Nierównomierne rozmieszczenie środków antykorozyjnych na powierzchni rury powoduje powstawanie obszarów o nadmiernej grubości powłoki, co prowadzi do strat, podczas gdy cienkie lub niepowlekane obszary zmniejszają właściwości antykorozyjne rury.
(2) Kapanie środków antykorozyjnych: Zjawisko to, w którym środki antykorozyjne krzepną w formie kropelek na powierzchni rury, wpływa na estetykę, nie wpływając jednak bezpośrednio na odporność na korozję.
(3) Tworzenie się pęcherzyków: Powietrze uwięzione w środku antykorozyjnym podczas aplikacji tworzy pęcherzyki na powierzchni rury, wpływając zarówno na wygląd, jak i skuteczność powłoki.
-
Analiza problemów związanych z jakością powłok
Każdy problem powstaje z różnych powodów, jest spowodowany różnymi czynnikami;a wiązka rur stalowych, na którą wpływa jakość problemu, może być również kombinacją kilku.Przyczyny nierównej powłoki można z grubsza podzielić na dwa rodzaje. Jednym z nich jest nierówne zjawisko spowodowane natryskiwaniem po wejściu stalowej rury do komory powlekającej;drugim jest nierównomierne zjawisko spowodowane brakiem opryskiwania.
Powód pierwszego zjawiska jest oczywiście łatwy do zauważenia, jeśli chodzi o sprzęt do powlekania, gdy rura stalowa wchodzi do skrzynki powlekającej w zakresie 360° wokół łącznie 6 pistoletów (linia do obudowywania ma 12 pistoletów) do natryskiwania.Jeśli wielkość strumienia każdego pistoletu będzie inna, będzie to prowadzić do nierównomiernego rozprowadzenia środka antykorozyjnego na różnych powierzchniach rury stalowej.
Drugim powodem jest to, że poza czynnikiem natryskiwania istnieją inne przyczyny zjawiska nierównego powlekania.Istnieje wiele czynników, takich jak rdza napływająca do rur stalowych, szorstkość, przez co trudno jest równomiernie rozprowadzić powłokę;powierzchnia rury stalowej posiada pomiar ciśnienia wody pozostawionego po emulsji, tym razem dla powłoki w wyniku kontaktu z emulsją, przez co środek konserwujący jest trudny do przyczepienia się do powierzchni rury stalowej, przez co nie powstaje powłoka części rur stalowych emulsją, w wyniku czego powłoka całej rury stalowej nie jest jednolita.
(1) Przyczyna opadania środka antykorozyjnego.Przekrój rury stalowej jest okrągły, za każdym razem, gdy środek antykorozyjny zostanie natryskiwany na powierzchnię rury stalowej, środek antykorozyjny w górnej części i na krawędzi spłynie do dolnej części pod wpływem współczynnika grawitacji, który utworzy zjawisko wiszącej kropli.Dobrą rzeczą jest to, że na linii produkcyjnej powłok w fabryce rur stalowych znajdują się urządzenia piekarnikowe, które mogą z czasem podgrzać i zestalić środek antykorozyjny natryskiwany na powierzchnię rury stalowej i zmniejszyć płynność środka antykorozyjnego.Jeśli jednak lepkość środka antykorozyjnego nie jest wysoka;brak szybkiego ogrzewania po natryskiwaniu;lub temperatura ogrzewania nie jest wysoka;dysza nie jest w dobrym stanie technicznym itp., co spowoduje wiszące krople środka antykorozyjnego.
(2) Przyczyny pienienia antykorozyjnego.Ze względu na wilgotność powietrza w miejscu pracy, dyspersja farby jest nadmierna, spadek temperatury procesu dyspersji spowoduje zjawisko pęcherzykowania środka konserwującego.Wilgotność powietrza w środowisku, niższa temperatura, środki konserwujące rozpryskane w postaci drobnych kropelek, spowodują spadek temperatury.Woda zawarta w powietrzu o większej wilgotności po spadku temperatury będzie się skraplać tworząc drobne kropelki wody zmieszane ze środkiem konserwującym i ostatecznie przedostając się do wnętrza powłoki, powodując zjawisko pęcherzenia powłoki.
Czas publikacji: 15 grudnia 2023 r