Profesionāla un visaptveroša tērauda cauruļu pretkorozijas{0}}pārklājumu analīze

Tērauda caurules tiek plaši izmantotas tādās galvenajās jomās kā naftas un gāzes transportēšana, pašvaldības ūdensapgāde un kanalizācija, ķīmiskā inženierija un elektroenerģijas ražošana. Pakalpojuma vide ietver augsni, atmosfēru, ūdenstilpes un ļoti kodīgus materiālus. Elektroķīmiskā korozija ir galvenais cauruļu perforācijas, noplūdes un atteices cēlonis.

Pretkorozijas pārklājumi kā galvenais tehniskais līdzeklis tērauda cauruļu aizsardzībai pret koroziju tieši nosaka cauruļvada kalpošanas laiku, ekspluatācijas drošību un pilna aprites cikla izmaksas. Tālāk sniegta profesionāla analīze no trim dimensijām: inženiertehniskā nozīme, vispārīgās prasības pārklājumiem, galvenie pārklājumu veidi un raksturlielumi.

1. Pārtrauciet korozijas ķēdi un apspiediet korozijas reakciju tās avotā

Oglekļa tērauda korozija galvenokārt ir elektroķīmiska. Tam nepieciešama trīs elementu kombinācija: elektrolīta, skābekļa un anoda{1}}katoda ķēde. Pretkorozijas pārklājums veido nepārtrauktu un blīvu aizsargplēvi, kas izolē tērauda pamatni no ūdens, skābekļa, skābēm, bāzēm un sāļiem, tieši bloķējot elektroķīmiskās korozijas reakcijas ceļu; cinka, alumīnija un citu metālu pārklājumi var arī aktīvi kavēt pamatnes koroziju, izmantojot upura anoda katodaizsardzības efektu, pat ja pārklājums ir daļēji bojāts, tas var novērst korozijas izplatīšanos.

2. Ievērojami pagarināt kalpošanas laiku un samazināt kopējās izmaksas

Parasto oglekļa tērauda cauruļu korozijas ātrums bez pretkorozijas apstrādes dabiskā augsnē var sasniegt 0.2 - 0.5 mm gadā, un 3 - 5 gadu laikā var rasties perforācija un noplūde. Kvalificēts 3PE, sapludināts -saistīts epoksīda pulveris utt. pretkorozijas pārklājumi var pagarināt cauruļu projektēto kalpošanas laiku līdz 30 - 50 gadiem, ievērojami samazinot cauruļvadu nomaiņas, apkopes un dīkstāves izmaksas, kā arī kopējās dzīves cikla izmaksas var samazināt par vairāk nekā 40%.

3. Nodrošināt ekspluatācijas drošību un izvairīties no noplūdes riska

Korozijas perforācija var izraisīt lielus drošības un sabiedrības labklājības negadījumus, piemēram, naftas un gāzes sprādzienus, toksisku ķīmisko vielu noplūdi, ūdens padeves pārtraukumus un vides piesārņojumu.

Pretkorozijas pārklājumi var ievērojami samazināt korozijas atteices iespējamību, un tie ir galvenā drošības barjera augsta spiediena, viegli uzliesmojošu un sprādzienbīstamu un toksisku vielu transportēšanas cauruļvadiem. Tie ir arī galvenie rādītāji obligātai pieņemšanai cauruļvadu inženierijā.

4. Optimizēt transportēšanas efektivitāti un samazināt ekspluatācijas enerģijas patēriņu

Iekšējais pretkorozijas pārklājums var ievērojami samazināt caurules sieniņu raupjumu, samazināt šķidruma pretestību un noslieci uz zvīņošanos, kā arī uzlabot vides transportēšanas efektivitāti. Piemēram, ūdens pārvades cauruļvads ar epoksīda sveķu oderi var palielināt ūdens pārvades efektivitāti par 10% līdz 15%, salīdzinot ar parasto tukšo cauruli. Ilgtermiņa sūknēšanas -enerģijas taupīšanas priekšrocības-ir ievērojamas.

5. Ievērot nozares noteikumus un vides aizsardzības prasības

Ir obligāti pretkorozijas standarti{0}}dažādās jomās, piemēram, naftas un gāzes, komunālo pakalpojumu un dzeramā ūdens jomā (piemēram, GB/T 23257, SY/T 0315, GB/T 17219 utt.). Atbilstošs pretkorozijas slānis ir nepieciešams nosacījums projekta pieņemšanai; dzeramā ūdens cauruļvadu pretkorozijas pārklājumam ir jāatbilst arī pārtikas saskares drošības prasībām, lai novērstu kaitīgu vielu izskalošanos un vides piesārņošanu.

Ņemot vērā tērauda cauruļu ekspluatācijas un konstrukcijas raksturlielumus, pretkorozijas pārklājumiem{0}}un iegūtajiem pārklājumiem jāatbilst tālāk norādītajām darbības pamatprasībām.

1. Pamata aizsardzības veiktspēja

• Izturība pret vidēju korozijuieslēgts: Tam jābūt saderīgam ar atbilstošo darbības vidi. Ilgstošā-kontaktā ar augsni, saldūdeni, jūras ūdeni, skābēm, sārmiem, sāļiem, kā arī naftas un gāzes vidi nedrīkst būt bojājumu parādības, piemēram, putošana, lobīšanās vai rūsēšana.
• Izturība pret katoda noņemšanu:Apglabātiem cauruļvadiem katodaizsardzību parasti izmanto kopā. Pārklājumam jāspēj izturēt katoda strāvas iedarbību, lai novērstu pārklājuma lobīšanos un burbuļošanu no pamatnes. Tas ir galvenais novērtējuma rādītājs ierakto cauruļvadu aizsardzībai pret koroziju.
• Pret{0}}caurlaidības veiktspēja: Pārklājumam jābūt ar zemu porainību, lai novērstu mazu molekulu, piemēram, ūdens, skābekļa un hlorīda jonu, iekļūšanu un izvairītos no korozijas vides iekļūšanas caur pārklājumu un saskari ar substrātu.

2. Fizikālās mehāniskās īpašības

• Adhēzija: Tas ir visu īpašību pamats. Parasti nolobītajai adhēzijai ir jābūt lielākai par 5 MPa vai vienādai ar to, un kausētais -savienotais epoksīda pulvera pārklājums var sasniegt vairāk nekā 10 MPa; nepietiekama adhēzija izraisīs pārklājuma nolobīšanos loksnēs un pilnībā zaudēs savu aizsargfunkciju.
• Triecienizturība un nodilumizturība: Piemērots triecieniem un berzei cauruļvadu transportēšanas, aizbēršanas un uzstādīšanas laikā. Piemēram, 3PE pārklājuma triecienizturībai jābūt lielākai vai vienādai ar 10 J, lai izvairītos no pārklājuma bojājumiem būvniecības laikā.
• Elastība un lieces pretestība:Piemērots tērauda cauruļu locīšanas apstrādei. Pārklājums var deformēties kopā ar pamatni bez plaisāšanas vai lobīšanās, un parasti nav nepieciešamas plaisas pie 1,5 grādi līdz 3 grādu liecei.

3. Vides izturības rādītāji

• Temperatūras izturība: Parastais pretkorozijas pārklājums ir lietojams temperatūras diapazonā no -30 līdz 80 grādiem. Augstas -temperatūras vidējai cauruļvadiem ir jāizvēlas temperatūras{6}izturīgi pārklājumi (piemēram, augstas temperatūras FBE, 3PP).
• Izturība pret laikapstākļiem un novecošanos:Gaisvadu cauruļvadiem tiem ir jāiztur atmosfēras novecošanās, piemēram, ultravioletais starojums, temperatūras izmaiņas un lietus iedarbība. Ir nepieciešams, lai mākslīgās paātrinātās novecošanas tests ilgst vairāk nekā 1000 stundas bez ievērojamas pulverēšanas vai krāsas maiņas.
• Temperatūras svārstību un sasalšanas{0}}izturība:Tas ir piemērots sezonālām temperatūras atšķirībām un sasalšanas{0}}atkausēšanas cikliem. Pārklājumam nevajadzētu būt tādām problēmām kā plaisāšana, lobīšanās vai adhēzijas zudums.

4. Būvniecības procesa izpilde

• Savietojams ar rūpnieciski ražotu montāžas līniju konstrukciju (elektrostatiskā izsmidzināšana, ekstrūzijas pārklājums) vai-uz vietas lāpīšanas un remonta konstrukcijām (pārklāšana ar otu, bezgaisa izsmidzināšana);

• Montāžas līnijas konstrukcijai nepieciešama ātra sacietēšana, savukārt būvniecībai uz vietas ir nepieciešama normāla sacietēšana temperatūrā un zema jutība pret temperatūru un mitrumu;

• Tam ir lieliskas malu un stūru pārklājuma iespējas, izvairoties no vājiem pārklājuma punktiem cauruļu galos, metinājuma šuvēm un īpašas formas cauruļu veidgabaliem;

• Starpslāņu saķere starp grunti, starpkārtu un virskārtu ir laba, bez grunts nokošanas vai starpslāņa lobīšanās problēmām.

5. Drošība un vides aizsardzība

• Dzeramā ūdens cauruļvadu pārklājumam jāatbilst pārtikas saskares materiālu standartiem, un to ekspluatācijas laikā nedrīkst izdalīties toksiskas vai kaitīgas vielas;

• Ierobežojiet pārklājumu ar augstu -GOS un kancerogēno- saturu (piemēram, tradicionālo akmeņogļu darvas piķa pārklājumu) izmantošanu un labāk izmantojiet sistēmas, kas nesatur -šķīdinātājus, ar augstu-cietības saturu, uz ūdens{4}} bāzes.

• Apglabāto cauruļvadu pārklājumam jābūt ar augstu pretestību, lai samazinātu katodaizsardzības strāvas zudumu un uzlabotu aizsardzības efektivitāti.

• 

   

Pamatojoties uz pārklājuma materiāla veidu un konstrukcijas metodi, galvenos tērauda cauruļu pretkorozijas pārklājumus var iedalīt sešās galvenajās kategorijās, no kurām katra ir piemērota dažādiem pakalpojumu scenārijiem un izmaksu prasībām.

1. Šķidrā pārklājuma tipa pretkorozijas pārklājums
Izmantojot otu, smidzināšanas vai rullīšu pārklāšanas metodes, to var sacietēt istabas temperatūrā vai zemā temperatūrā, kas ir piemērots būvniecībai uz vietas un nelielai{1}}sēriju ražošanai, un tas ir vistradicionālākais pretkorozijas veids.

(1) Epoksīda pretkorozijas pārklājums
Tas ir izgatavots uz epoksīda sveķu bāzes un ir sadalīts epoksīda veidos uz -šķīdinātāju bāzes, bez -šķīdinātāja- un uz ūdens- bāzes.

• Galvenās funkcijas:
• Lieliska saķere, izcila ķīmiskā korozijas izturība, ūdensizturība un sārmu izturība; Trūkums ir slikta laika apstākļu izturība, tiek pakļauta pulverēšanai ārpus telpām, galvenokārt tiek izmantota kā gruntējums vai ierakti/ūdensizturīgi pārklājumi.

• Sadalītas kategorijas:

1. Epoksīda cinka{0}}grunts: Satur lielu daudzumu cinka pulvera, kam ir gan barjeras aizsardzības, gan katodaizsardzības funkcijas, ar spēcīgu pretestību pret sāls izsmidzināšanu, kas ir vēlamais gruntējums atmosfēras un apraktiem cauruļvadiem;
2. Epoksīda akmeņogļu darvas asfalta pārklājums:Epoksīda sveķi + akmeņogļu darvas asfalts, izturīgs pret augsnes koroziju un izcilu ūdensizturību, zemas izmaksas, kādreiz plaši izmantots apraktajā ūdens apgādē un kanalizācijā, gāzes cauruļvados; kancerogēnu policiklisko aromātisko ogļūdeņražu klātbūtnes dēļ tā lietošana pakāpeniski ierobežota;
3. Epoksīda pārklājums, kas nesatur -šķīdinātājus: 100% cieto vielu saturs, nulle GOS, var būt biezs-pārklāts vienā reizē, blīvs pārklājums bez caurumiem, piemērots tērauda cauruļu iekšējo un ārējo sienu pretkorozijai, īpaši piemērots dzeramā ūdens un ķīmisko vielu transportēšanas cauruļvadiem.

(2) Poliuretāna pretkorozijas pārklājums
Tas ir sadalīts divos veidos: alifātiskā un aromātiskā. Galvenais materiāls, kas veido plēvi, ir poliuretāna sveķi.

• Galvenās funkcijas:Laba elastība, nodilumizturīga-, ūdens-izturīga, skābju un sārmu korozija-izturīga; Alifātiskajam poliuretānam ir lieliska laika apstākļu izturība, un to var tieši izmantot kā virskārtu āra cauruļvadu virsmām. Adhēzija ir nedaudz zemāka par epoksīdu, un izturība pret spēcīgiem šķīdinātājiem ir vidēja.
• Lietojuma scenāriji:Virsējais cauruļvadu pārklājums, ķīmiskie cauruļvadi, cauruļvadi zemas{0}}temperatūras vidēs pretkorozijas nodrošināšanai.

(3) Stikla pārslu pretkorozijas pārklājums
Pievienojiet plānas stikla pārslas epoksīda sveķiem vai vinilestera sveķiem.

• Galvenās funkcijas:Stikla pārslas ir sakrautas paralēli pārklājumā, veidojot "labirinta efektu", kas ievērojami uzlabo pret-caurlaidību salīdzinājumā ar parasto epoksīdu, un tam ir izcila izturība pret spēcīgām skābēm, spēcīgiem sārmiem un kodīgām vidēm; trūkums ir tas, ka pārklājums ir trausls, un tā izturība pret triecieniem un liecēm ir vidēja.
• Lietojuma scenāriji:Ķīmisko notekūdeņu cauruļvadi, desulfurizācijas cauruļvadi, jūras ūdens transportēšanas cauruļvadi utt., vidē ar spēcīgu koroziju.

2. Fusion -saistīts epoksīda pulvera pārklājums (FBE)

Tas pieder pie pulvera pārklājuma sistēmas un ir rūpniecisko cauruļvadu pretkorozijas aizsardzības pamattehnoloģijas.

• Būvniecības process: Pēc tam, kad tērauda caurule tiek apstrādāta ar skrošu strūklu, lai noņemtu rūsu, tā tiek uzkarsēta līdz 180-220 grādiem. Epoksīda pulveris tiek vienmērīgi uzklāts ar elektrostatisko izsmidzināšanu, un tērauda caurules atlikušais siltums izkūst un izlīdzina pārklājumu, pēc tam tas sacietē plēvē.

• Galvenās iezīmes:

1. Īpaši spēcīga adhēzija. Atdalīšanas izturība parasti ir lielāka vai vienāda ar 10 MPa. Tam ir lieliska katoda noņemšanas pretestība un lieliska saderība ar katoda aizsardzību;
2. Pārklājums ir viendabīgs un blīvs, ar ļoti zemu caurumu skaitu.Tam ir lieliska izturība pret augsni, ūdeni un ķīmisko koroziju;
3. Nesatur -šķīdinātājus un ir videi draudzīgs.Darba temperatūras diapazons ir plašs (parastais veids: -30-100 grādi, augstas temperatūras tips: līdz 150 grādiem);
4. Labs pārklājums malās un stūros, un pārklājuma biezums metināšanas šuvēs ir vienmērīgs.

• Ierobežojumi: Slikta triecienizturība un nodilumizturība, nav izturīga pret ultravioletajiem stariem, un to nevar tieši izmantot virs galvas.

• Pieteikumsscenāriji:Naftas un gāzes tālsatiksmes{0}}cauruļvadi, komunālās ūdensapgādes un kanalizācijas tērauda caurules, ķīmisko vielu cauruļvadi, un tas ir arī 3PE/3PP pārklājumu pamatslānis.

3. Ar poliolefīna-pārklājumu pretkorozijas pārklājumi (2PE/3PE, 2PP/3PP)
Poliolefīna materiāls tiek pārklāts uz tērauda caurules virsmas, izmantojot ekstrūzijas procesu, kas pašlaik ir galvenais pretkorozijas risinājums ieraktiem liela attāluma{1}} cauruļvadiem. No tiem visplašāk tiek izmantota trīs-slāņu struktūra.

(1) Trīs -slāņu polietilēna pārklājums (3PE)

• Trīs{0}}slāņu struktūra (no iekšpuses uz ārpusi):Iekšējais slānis: kausēts epoksīda pulveris (nodrošina adhēziju un izturību pret koroziju) + Vidējais slānis: kopolimēra līme (panāk starpslāņu saķeri) + Ārējais slānis: augsta -blīvuma polietilēns (HDPE) (nodrošina mehānisko izturību, nodilumizturību, izolācijas veiktspēju).

• Galvenās funkcijas:Vislīdzsvarotākā ieraktā pretkorozijas sistēma, kurā apvienota augsta epoksīda adhēzija, katoda noņemšanas pretestība un polietilēna augsta mehāniskā izturība, augsta izolācija, kā arī ūdens un nodilumizturība; Dizaina kalpošanas laiks var sasniegt 30-50 gadus, lieliska izturība pret augsnes spriegumu, triecieniem un nodilumu, zems katoda noņemšanas ātrums;
•  
• Ierobežojumi:Lielas investīcijas būvniecības ražošanas līnijā, lielas grūtības{0}}uz vietas veikt savienojumu remontu; Ilgstošas-lietošanas temperatūra Mazāka vai vienāda ar 80 grādiem, nav izturīga pret ultravioletajiem stariem.
• Lietojuma scenāriji:Liela attāluma-naftas un gāzes pārvades cauruļvadi, pašvaldības ieraktā ūdens apgāde un kanalizācija, gāzes maģistrālie cauruļvadi, kas ir vēlamais pretkorozijas veids ieraktām tērauda caurulēm Ķīnā.

(2) Trīs -slāņu polipropilēna pārklājums (3PP)

Struktūra ir tāda pati kā 3PE, bet ārējais slānis ir aizstāts ar polipropilēnu.

• Funkcijas: temperatūras pretestības veiktspēja ir labāka nekā 3PE, un ilgstoša -darba temperatūra var sasniegt 110 grādus. Tam ir lielāka stingrība un nodilumizturība; zemā-temperatūras izturība ir slikta, un tā ir pakļauta plaisāšanai pie -5 grādiem vai zemāk, tāpēc tas nav piemērots aukstiem reģioniem.
• Lietojumprogrammu scenāriji: augstas{0}}temperatūras jēlnaftas un karstā ūdens transportēšanas cauruļvadi.

4. Metāla-pretkorozijas pārklājums-
Izmantojot metāla pārklājumu kā pretkorozijas slāni{0}}, tam ir divējādas funkcijas: barjeras aizsardzība un upura anoda katodaizsardzība.

(1) Karstās cinkošanas pārklājums

• Process: Pēc tērauda caurules mazgāšanas ar skābi un pēc-pārklājuma apstrādes tā tiek iegremdēta izkausētā cinkā aptuveni 450 grādu temperatūrā, veidojot cinka-dzelzs sakausējuma slāni un tīra cinka slāni uz virsmas.
• Galvenā iezīme: Divkāršs aizsardzības mehānisms, blīvais cinka slānis nodrošina barjeras aizsardzību, un cinka elektroda potenciāls ir zemāks nekā dzelzs potenciāls, ļaujot bojāto vietu aizsargāt ar upura anodu; process ir nobriedis, izmaksas ir mērenas, un kalpošanas laiks āra atmosfēras vidē var sasniegt 10 līdz 20 gadus.
• Ierobežojumi: Nevienmērīgs pārklājuma biezums, plānāks pie metināšanas šuvēm; zema izturība pret koroziju pret skābu, sārmu un augstu{0}}sāļu augsni; grūti iegremdēt liela-diametra tērauda caurules.
• Lietojumprogrammu scenāriji: maza-diametra komunālās ūdensapgādes caurules, ugunsaizsardzības caurules, strāvas vadu caurules, siltumnīcu caurules utt. Tā ir visbiežāk izmantotā pretkorozijas metode maza-diametra tērauda caurulēm civilās un pašvaldības vajadzībām.

(2) Termiski izsmidzināts cinka/alumīnija pārklājums

• Process:Cinka vai alumīnija stieples izkausē un izsmidzina ar loka vai liesmas izsmidzināšanu, un pēc tam izsmidzina uz tērauda caurules virsmas, veidojot metāla pārklājumu. Virsma ir piepildīta ar blīvējošu krāsu, lai aizpildītu poras.
• Galvenās funkcijas:Ilgstoša{0}}katodiskā aizsardzība, lieliska izturība pret atmosfēras un jūras ūdens koroziju, kalpošanas laiks līdz 20 gadiem; var būvēt uz-uz vietas, piemērots liela-diametra, neregulāras-formas caurulēm un remonta projektiem.
• Ierobežojumi:Pārklājumam ir augsta porainība, un tas jāpievieno blīvējuma krāsai; būvniecības efektivitāte ir zema, un izmaksas ir augstākas nekā karstā{0}}cinkošana.
• Lietojuma scenāriji:Šķērs-jūras cauruļvadi, piekrastes āra lielie cauruļvadi un ūdens aizsardzības tērauda caurules.

5. Īpašs augstas veiktspējas-pretkorozijas pārklājums

(1) Izsmidzināms poliuretāna elastomēra pārklājums

• Process:Abu -komponentu materiāli tiek sajaukti ar speciālu aprīkojumu un pēc tam ātri reaģē un sacietē, dažu sekunžu laikā veidojot plēvi.
• Galvenās funkcijas:Sacietēšanas ātrums ir ārkārtīgi ātrs, bez nokarāšanās vertikālās un augšējās virsmas konstrukcijas laikā, un to var biezā kārtā uzklāt vienā kārtā; tai ir lieliska elastība, izcila triecienizturība, nodilumizturība un izturība pret plaisām; tas ir izturīgs pret ūdeni, skābēm un sārmiem, sāls miglu, un būvniecības laikā tam ir zema jutība pret mitrumu.
• Ierobežojumi:Materiālu un aprīkojuma izmaksas ir augstas, prasības pamata virsmas apstrādei ir ārkārtīgi augstas, un saķeres kontrole ir sarežģīta.
• Lietojuma scenāriji:Pretkorozijas pret-notekūdeņu cauruļvadi, ķīmiskie cauruļvadi, speciālas-formas cauruļu veidgabali un-cauruļvadu pretkorozijas slāņu remonts uz vietas.

(2) Keramikas nodilumizturīgs-un pretkorozijas pārklājums

Pārklājums ir izgatavots ar epoksīda sveķiem kā pamatmateriālu, un tajā ietilpst keramikas mikrolodītes, silīcija karbīds un citi cietie pildvielas. Tam ir augsta cietība, lieliska nodilumizturība un pretkorozijas{1}}īpašības. To galvenokārt izmanto cauruļvadu iekšējo sienu pretkorozijas aizsardzībai, kas transportē cietas daļiņas, piemēram, dubļus, minerālu vircas un ogļu pulveri, transportējot vidi.

6. Speciāls pārklājums tērauda cauruļu iekšējai pretkorozijas-izmantošanai

Lai izpildītu iekšējās vidējas korozijas un pretestības samazināšanas prasības, papildus epoksīda -bez šķīdinātājiem un poliurīnvielai ir divas galvenās iekšējās pretkorozijas metodes:

• Cementa javas oderējums:Pārklāts uz tērauda caurules iekšējās sienas centrbēdzes procesā, tam ir ārkārtīgi zemas izmaksas, tas ir videi draudzīgs un higiēnisks, izturīgs pret ūdens koroziju un var aizsargāt ūdens kvalitāti. Tā ir galvenā iekšējā pretkorozijas metode liela- diametra ūdens padeves un kanalizācijas caurulēm; tomēr tā trūkums ir liels trauslums, slikta triecienizturība un viegla plaisāšana.
• Pārtikas -epoksīdsveķu oderējums:Atbilst dzeramā ūdens higiēnas standartiem, ar gludu iekšējo sienu, zemu pretestību un mazāku zvīņošanos. Tas apvieno pretkorozijas un pretestības samazināšanu, un to izmanto pilsētas ūdens apgādei un tiešajiem dzeramā ūdens cauruļvadiem.

7. Atlases pamatprincipi
Tērauda cauruļu pretkorozijas pārklājumu izvēlei ir jābalstās uz visaptverošu pakalpojumu vides (ierakta/virszemes/ūdens/korozijas pakāpe), darbības parametriem (temperatūra, spiediens, vide), konstrukcijas apstākļiem un kopējām dzīves cikla izmaksām.

Parasti tas atbilst saliktās konstrukcijas loģikai "nodrošinot adhēziju un izturību pret koroziju apakšējā slānī un nodrošinot mehānisko izturību un vides toleranci ārējā slānī".