Почему Bare Steel терпит неудачу в сфере обслуживания природного газа
Природный газ транспортируется на большие расстояния по подземным стальным трубопроводам, которые пересекают сельскохозяйственные угодья, реки, автомобильные и железнодорожные пути, промышленные зоны, а иногда и засоленные почвы или блуждающие-текущие коридоры. В таких условиях голая поверхность углеродистой стали корродирует со скоростью, зависящей от удельного сопротивления почвы, содержания влаги, растворенных хлоридов, микробиологической активности и качества системы катодной защиты. Линия электропередачи — это капитальный актив, рассчитанный на десятилетия службы, поэтому внешняя поверхность обычно защищается сочетанием покрытия, нанесенного на заводе-и катодной защиты, при этом покрытие действует как основной барьер, а катодная система покрывает пропуски покрытия в местах сварных швов, изгибов и мест механических повреждений.
Линейные трубы для транспортировки газа обычно поставляются по API 5L или ISO 3183 таких марок, как Gr. B, X42, X52, X60 и X70, с наружным диаметром примерно от 114 мм до 1422 мм и толщиной стенок примерно от 4 мм до 25 мм для магистральных линий высокого-давления. Система покрытия выбирается вместе с основной трубой, поскольку требования к температуре нанесения, подготовке поверхности и обрезке концов зависят от марки стали, диаметра и толщины стенки. Поэтому труба с покрытием заказывается как комплектный продукт: базовая труба плюс класс покрытия плюс режим проверки.
Трех-структура полиэтиленового покрытия
Трех-слойная полиэтиленовая система, сокращенно 3PE или 3LPE, является наиболее широко используемым наружным покрытием для наземных газопроводов. Он состоит из трех склеенных слоев: наплавленного-эпоксидного грунта, находящегося в непосредственном контакте с подвергнутой пескоструйной очистке стали, слоя сополимерного клея и верхнего покрытия из экструдированного полиэтилена. Эпоксидная смола обеспечивает адгезию и устойчивость к катодному отслоению, клей соединяет полярную поверхность эпоксидной смолы с не-полярным полиэтиленом, а толстая полиэтиленовая оболочка обеспечивает механическую защиту от нагрузки на почву, ударов камней и повреждений при обращении.
Типичная последовательность работ для применения 3PE выглядит следующим образом:
Входной контроль труб: марка, номер плавки, диаметр, толщина стенки, овальность и дефекты поверхности.
Абразивоструйная очистка до Sa 2,5 по ISO 8501-1, позволяющая получить профиль анкера обычно в диапазоне от 40 до 100 микрометров, с последующим удалением пыли, солей и масла.
Индукционный или среднечастотный-нагрев тела трубы до температурного диапазона, рекомендуемого для эпоксидного порошка и клея, обычно от 180 до 220 градусов Цельсия.
Электростатическое распыление наплавленной-эпоксидной грунтовки до толщины сухой пленки обычно от 60 до 150 микрометров.
Нанесение сополимерного клея и экструзия полиэтиленового слоя, в результате чего общая толщина покрытия обычно составляет от 2,0 мм до 4,0 мм в зависимости от диаметра трубы и класса покрытия.
Закалка в воде для контроля кристалличности и развития адгезии, а затем обнаружение отпусков под высоким-напряжением по всей длине покрытия.
Концевая обрезка на 100–150 мм для сварки в полевых условиях, проверки толщины и адгезии, а также четкой маркировки номера, марки и типа покрытия трубы.
DIN 30670, GB/T 23257 и ISO 21809-1 широко используются в отношении трехслойных полиэтиленовых и полипропиленовых покрытий и классифицируют покрытия по диаметру трубы, толщине и требованиям к испытаниям. В заказе на трубу с покрытием обычно указывается класс покрытия, минимальная толщина слоя, испытательное напряжение в отпуске и критерии приемки прочности на отслаивание и ударопрочности.
FBE, IPN8710 и другие варианты покрытия
Эпоксидная смола, связанная-наплавлением, наносится в виде одно-порошкового покрытия непосредственно на нагретую, подвергнутую пескоструйной очистке сталь и выбирается там, где требуется тонкая, прочная, химически стойкая пленка, например, на каменистой местности, на морских стояках и в зонах кольцевых сварных швов. Покрытия FBE обеспечивают прочную адгезию и хорошие-высокотемпературные характеристики, но обеспечивают меньшую устойчивость к механическому воздействию, чем трех-слойная полиэтиленовая система с сопоставимым уровнем защиты.
IPN8710 — китайское обозначение покрытия, используемое в основном для внутренней облицовки водопроводных и инженерных трубопроводов. Он обеспечивает гладкое,-устойчивое к накипи отверстие, что снижает потери на трение и энергию накачки. Его выбирают, когда качество внутренней поверхности имеет такое же значение, как и внешняя защита. Эпоксидные и полиуретановые системы из каменноугольной смолы по-прежнему используются для конкретных условий грунта, нефтеперерабатывающих заводов и заводских трубопроводов, в то время как покрытия для внутренней текучести, такие как эпоксидная смола, цементный раствор или полиуретан, выбираются в зависимости от качества газа, сухости и пропускной способности.
Краткое сравнение покрытий
| Система покрытия | Типичная толщина | Основные сильные стороны | Типичное использование |
|---|---|---|---|
| 3ПЭ/3ЛПЭ | от 2,0 до 4,0 мм | Высокая ударопрочность и стойкость к истиранию, низкая водопроницаемость. | Закопанные береговые газопроводы |
| FBE однослойный | от 0,25 до 0,50 мм | Сильная адгезия, тонкая пленка, хорошая термостойкость. | Каменистый грунт, морские стояки, кольцевые сварные швы |
| IPN8710 | от 0,15 до 0,40 мм | Гладкий канал, уменьшенные потери на трение, легкая очистка | Внутренняя обшивка водопроводных и инженерных сетей |
| Эпоксидная смола | от 0,30 до 0,80 мм | Низкая стоимость, хорошая водостойкость. | Заводские трубопроводы, дренажные и накопительные линии |
Осмотр, обработка и монтажные соединения
Качество покрытия проверяется перед отправкой посредством визуального осмотра всей поверхности, измерения толщины сухой пленки и общей толщины покрытия, обнаружения пропусков при напряжении, указанном для измеренной толщины, испытаний на отслаивание и ударные испытания на купонах, а также лабораторных проверок катодного отслоения и стойкости к вдавливанию. Трубы укладываются на мягкие опоры, поднимаются с помощью широких ремней, а не крюков, и транспортируются с защитой концов, чтобы покрытие достигало места разложения неповрежденным. Повреждения, обнаруженные во время разгрузки, устраняются с помощью подходящего заплаточного материала перед тем, как труба будет опущена в траншею.
На строительной площадке кольцевые сварные швы прерывают заводское покрытие, поэтому монтажные соединения завершаются термоусадочными-усадочными муфтами, эпоксидной смолой, свариваемой-, или жидкой эпоксидной смолой, совместимой с основным покрытием магистрали. После обратной засыпки покрытие и система катодной защиты вводятся в эксплуатацию одновременно, а потенциал трубы -к-почве исследуется вдоль трассы. Документация, сохраняемая для каждого проекта, обычно включает заводские сертификаты на основную трубу, сертификаты покрытия, протоколы испытаний и записи отслеживания, связывающие каждую длину с покрытием с ее номером плавки.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: В чем разница между 3PE и 3LPE?
Эти два термина описывают одну и ту же трех-слойную полиэтиленовую систему: эпоксидную грунтовку, сополимерный клей и внешний слой из экструдированного полиэтилена.. 3PE – это распространенная короткая форма, а 3LPE четко определяет трех-слойную структуру.
Вопрос: Какой стандарт распространяется на трех-слойные полиэтиленовые покрытия?
DIN 30670, GB/T 23257 и ISO 21809-1 являются наиболее часто упоминаемыми документами. Они определяют классы покрытия, минимальную толщину слоя, а также механические и электрические испытания, необходимые для каждого класса.
Вопрос: Можно ли использовать сварную трубу в качестве базовой трубы для газопровода с покрытием?
Да. Используются сварные и бесшовные трубы LSAW, SSAW и ERW, обычно соответствующие API 5L или ISO 3183 марок Gr. от B до X70. Процесс нанесения покрытия совместим со всеми из них; в зависимости от толщины стенки изменяются только параметры обработки и нагрева.
Вопрос: Почему конец трубы остается без покрытия?
На каждом конце оставляют обрезку примерно на 100–150 мм, чтобы можно было выполнить кольцевой сварной шов в полевых условиях. Затем открытую область покрывают термоусадочной трубкой-или жидким покрытием, совместимым с основной системой трубопровода.
Вопрос: Как долго сохраняется покрытие 3PE?
При правильной подготовке поверхности, контролируемом нанесении, осторожном обращении и эффективной катодной защите трехслойные полиэтиленовые системы рассчитаны на несколько десятилетий службы под землей. Фактический срок службы зависит от химического состава почвы, рабочей температуры, повреждения покрытия во время строительства и уровня поддерживаемой катодной защиты.
Вопрос: В каких случаях FBE предпочтительнее 3PE?
FBE предпочтительнее там, где необходима тонкая пленка с высокой адгезией и где ударопрочность можно обеспечить путем тщательной подкладки, например, на морских стояках, в каменистой местности с подкладкой и на кольцевых сварных швах, где покрытие необходимо наносить в полевых условиях.