Technologia izolacji wewnętrznej rur - materiały powłokowe i właściwości warstwy ochronnej

Wyróżnia się trzy rodzaje warstw ochronnych stosowanych wewnątrz rurociągów transportujących media ciekłe lub gazowe (w zależności od przeznaczenia). Pierwszy typ obejmuje antykorozyjną izolację wewnętrzną rur stalowych, drugi - gładką powłokę. Trzecią opcją jest złożona konstrukcja, która zwiększa odporność rurociągu na naprężenia mechaniczne.

Historia powstania tego rodzaju izolacji

Do połowy lat 70. XIX wieku obróbkę powierzchni wewnętrznej rur metalowych wykonywano metodą CPI (izolacja cementowo-piaskowa). Technologia izolacji farby i lakiery na bazie żywic epoksydowych po raz pierwszy przetestowany w Volzhsky TZ. Od 1975 roku w nowo uruchomionym (1970) przedsiębiorstwie uruchomiona została pracownia nakładania zewnętrznej warstwy antykorozyjnej. W pierwszym roku działalności wyprodukowano ponad milion sztuk wyrobów.

Przedsięwzięcie zrealizowane w całości zewnętrzny oraz izolacja wewnętrzna rur stalowych o średnicy 53-142 cm Zadania produkcyjne rozwiązano we współpracy z fabryką farb i lakierów w Jarosławiu, skąd dostarczano materiały proszkowe.

Oprócz Rosji technologia izolacji epoksydowej rur metalowych pozostaje wiodącą technologią w:

• Azja (Indie, Chiny);
• Ameryka Północna (USA, Kanada);
• w Afryce Południowej (Afryka Południowa).

Alternatywnymi materiałami do zabezpieczenia antykorozyjnego są polimery (PE, PP, PU), mieszaniny silikatowo-emalii i inne kompozycje dwuskładnikowe.

Rodzaje fabrycznie wykonanych izolacji epoksydowych

Klasyfikację powłok ochronnych rurociągów przeprowadza się ze względu na ich skład, liczbę warstw i sposób aplikacji. Proces „płynnej” izolacji wewnętrznej rur stalowych charakteryzuje się prostą technologią. Polimeryzacja kompozycji zachodzi w temperaturze 60-70 ° C przez kilka godzin.

Podczas natryskiwania kompozycji proszkowej wymagane jest dodatkowe podgrzanie powierzchni do temperatury 190-210°C. Polimeryzacja ostatecznie trwa dłużej. Argumenty za technologią proszkową:

• wyższa produktywność;
• szerszy zakres modyfikacji w stosunku do transportowanego medium;
• bezpieczniejsze dla środowiska.

Wybór między metodą „płynną” a proszkową jest istotny dla nowych przedsiębiorstw. Pozostałe fabryki działają w oparciu o technologię, dla której mają już zainstalowany sprzęt.

Wewnętrzna konstrukcja izolacji

Powłoki epoksydowe i złożone nakłada się na rury metalowe w 1-3 warstwach. Strefa spawania na powierzchni wewnętrznej jest przetwarzana osobno. Zamknięty jest stalową złączką zabezpieczoną obustronnie warstwą żywicy epoksydowej.

Konstrukcja izolacji wewnętrznej wpływa na parametry techniczne, żywotność i zakres eksploatacji przyszłej autostrady:

1. Pojedyncza powłoka nadaje się do rur o małych i średnich średnicach. Zakres stosowania wyrobów ograniczony jest temperaturą środowiska pracy – nie wyższą niż 80°C.
2. Dwie warstwy. Izolacja wykonana jest z powłoki antykorozyjnej (320 mikronów) i ochronnej (440-750 mikronów). Posiada zwiększoną odporność na uderzenia i agresywne środowisko (o 31%) oraz zmniejsza chropowatość powierzchni o 16%. Dopuszczalna jest praca w obszarach „gorących” (powyżej 80°C).
3. Potrójny. Uzupełnieniem „podkładu” epoksydowego są dwie warstwy polietylenu. Charakteryzuje się trwałością i zwiększoną przyczepnością.

Technologia tworzenia powłoki kombinowanej została opracowana przez firmę Simitomo Metal Ind. Najpierw nakłada się złożoną kompozycję różnych żywic. Grubość „podstawy” wynosi 100-300 mikronów.

W strukturze dominuje żywica epoksydowa, która charakteryzuje się dużą przyczepnością do metali i polimerów PE. Porowata powierzchnia podłoża zwiększa przyczepność do stali i kolejnych warstw izolacji wewnętrznej rury. Zastosowane dodatkowo struktury polimerowe są odporne na większość kwasów i zwiększają stopień ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Pozytywne właściwości izolacji epoksydowej

Rurociągi z wewnętrzną powłoką ochronną zwiększyły przepustowość i żywotność. Kolejną ważną kwestią jest zmniejszenie kosztów ich rocznej konserwacji.

Bezpośrednia izolacja wewnętrzna rur stalowych pomaga ograniczyć krystalizację i osadzanie się wosku. Całkowity koszt czyszczenia autostrady zmniejsza się o 54-75%. Dokładna liczba zależy od rodzaju ośrodka destylacyjnego.

Inne zalety izolacji epoksydowej:

• wysoka odporność na ciepło zwiększa dopuszczalną temperaturę pracy do 80°C, przy pewnym składzie – do 110°C;
• skład i jakość transportowanych substancji zostaje zachowana;
• zwiększona odporność na odspojenie katodowe – nie odnotowano przypadków korozji naprężeniowej;
• koszty energii są zmniejszone dzięki zmniejszeniu chropowatości powierzchni wewnętrznej;
• skrócony zostaje czas montażu rurociągu – warstwa epoksydowa wymaga krótszego czasu schnięcia po próbnych próbach;
• zgodność z normami środowiskowymi - izolacja nie zawiera smoły węglowej;
• eliminuje się tworzenie się osadów mineralnych - minimalizuje się awarię zaworów i innych zaworów odcinających;
• Stalowe ściany rurociągu nie ulegają korozji, co zwiększa żywotność.

Ostatni punkt jest szczególnie ważny w przypadku transportu substancji agresywnych. Szybkość korozji ogólnej wynosi 0,01-0,4 mm/rok. Wskaźnik lokalny jest jeszcze wyższy – 6 mm/rok.

Zastosowane związki epoksydowe nie zawierają toksycznych żywic ani innych substancji niebezpiecznych dla zdrowia człowieka. Dodatkowo x aplikacja zapobiega tworzeniu się kolonii mikroorganizmów. Wymienione właściwości pozwalają na zastosowanie rurociągów do dostarczania wody pitnej oraz w przemyśle spożywczym.

Wadą technologii epoksydowej jest jej niska udarność. Dlatego rury z izolacją jednowarstwową wymagają szczególnej uwagi podczas montażu i transportu.

Cechy powłoki CPI

Izolacja cementowo-piaskowa początkowo zapewnia odporność na uszkodzenia mechaniczne i wstrząsy. Ochrona chemiczna zostaje aktywowana w momencie pierwszego przejazdu transportowanej substancji przez autostradę. Przepływ płynu wpływa na CPI. Najmniejsze ziarna izolacji są dociskane i rozprowadzane na powierzchni stali, wypełniając pory na ściankach rurociągu. Procesowi towarzyszy powstawanie wodorotlenku wapnia, który całkowicie hamuje korozję.

Grubość warstwy izolacyjnej wynosi 4-16 mm na długości rury i od 3 mm na spoinach. Wytrzymałość na ściskanie powłoki CPI jest nie mniejsza niż 445 MPa. Jedynymi źródłami zniszczenia metalu są starzenie się i uszkodzenia mechaniczne.

Wniosek

Wewnętrzną izolację antykorozyjną rur stalowych wykonuje się za pomocą kompozycji cementowo-piaskowej, powłok polimerowych lub malarskich na bazie żywic epoksydowych. Procedura zapewnia wysoką jakość transportowanych substancji w miejscu dostawy.Wydłuża się żywotność autostrady i zmniejsza koszty utrzymania.

Nałożone powłoki zapobiegają tworzeniu się osadów mineralnych, biologicznych i parafinowych. Rozszerza to zakres zastosowania rurociągów i oszczędza zużycie energii.

Jak skuteczne jest, Twoim zdaniem, stosowanie związków epoksydowych do wewnętrznej izolacji rur? Napisz w komentarzach. Udostępnij artykuł w sieciach społecznościowych i zapisz go w zakładkach.

Izolacja epoksydowa na wewnętrznej powierzchni rur na filmie.