Σκοπός των υλικών επίστρωσης
Η επίστρωση της εξωτερικής επιφάνειας των χαλύβδινων σωλήνων είναι ζωτικής σημασίας για την πρόληψη της σκουριάς. Η σκουριά στην επιφάνεια των χαλύβδινων σωλήνων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη λειτουργικότητα, την ποιότητα και την οπτική τους εμφάνιση. Ως εκ τούτου, η διαδικασία επίστρωσης έχει σημαντικό αντίκτυπο στη συνολική ποιότητα των προϊόντων χαλύβδινων σωλήνων.
-
Απαιτήσεις για υλικά επίστρωσης
Σύμφωνα με τα πρότυπα που έχει θέσει το Αμερικανικό Ινστιτούτο Πετρελαίου, οι χαλύβδινοι σωλήνες πρέπει να είναι ανθεκτικοί στη διάβρωση για τουλάχιστον τρεις μήνες. Ωστόσο, η ζήτηση για μεγαλύτερες περιόδους αντισκωριακής προστασίας έχει αυξηθεί, με πολλούς χρήστες να απαιτούν αντοχή για 3 έως 6 μήνες σε συνθήκες εξωτερικής αποθήκευσης. Εκτός από την απαίτηση μακροζωίας, οι χρήστες αναμένουν ότι οι επιστρώσεις θα διατηρούν μια λεία επιφάνεια, ομοιόμορφη κατανομή των αντιδιαβρωτικών παραγόντων χωρίς διαρροές ή σταγόνες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την οπτική ποιότητα.
-
Τύποι υλικών επίστρωσης και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους
Σε αστικά υπόγεια δίκτυα αγωγών,χαλύβδινοι σωλήνεςχρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο για τη μεταφορά φυσικού αερίου, πετρελαίου, νερού και άλλων. Οι επιστρώσεις για αυτούς τους σωλήνες έχουν εξελιχθεί από παραδοσιακά ασφαλτικά υλικά σε υλικά ρητίνης πολυαιθυλενίου και εποξειδικής ρητίνης. Η χρήση επιστρώσεων ρητίνης πολυαιθυλενίου ξεκίνησε τη δεκαετία του 1980 και, με ποικίλες εφαρμογές, τα εξαρτήματα και οι διαδικασίες επίστρωσης έχουν δει σταδιακές βελτιώσεις.
3.1 Επίστρωση ασφάλτου πετρελαίου
Η επίστρωση ασφάλτου πετρελαίου, ένα παραδοσιακό αντιδιαβρωτικό στρώμα, αποτελείται από στρώματα ασφάλτου πετρελαίου, ενισχυμένα με ύφασμα από υαλοβάμβακα και εξωτερική προστατευτική μεμβράνη πολυβινυλοχλωριδίου. Προσφέρει εξαιρετική στεγανοποίηση, καλή πρόσφυση σε διάφορες επιφάνειες και οικονομική αποδοτικότητα. Ωστόσο, έχει μειονεκτήματα, όπως η ευαισθησία στις μεταβολές της θερμοκρασίας, η εύθραυστη φύση της σε χαμηλές θερμοκρασίες και η επιρρέπεια στη γήρανση και τις ρωγμές, ειδικά σε βραχώδεις εδαφικές συνθήκες, γεγονός που απαιτεί πρόσθετα προστατευτικά μέτρα και αυξημένο κόστος.
3.2 Εποξειδική επίστρωση πίσσας άνθρακα
Η εποξειδική ρητίνη άνθρακα, κατασκευασμένη από εποξειδική ρητίνη και άσφαλτο άνθρακα, παρουσιάζει εξαιρετική αντοχή στο νερό και τις χημικές ουσίες, αντοχή στη διάβρωση, καλή πρόσφυση, μηχανική αντοχή και μονωτικές ιδιότητες. Ωστόσο, απαιτεί μεγαλύτερο χρόνο σκλήρυνσης μετά την εφαρμογή, καθιστώντας την ευάλωτη σε δυσμενείς επιπτώσεις από τις καιρικές συνθήκες κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Επιπλέον, τα διάφορα συστατικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το σύστημα επίστρωσης χρειάζονται εξειδικευμένη αποθήκευση, αυξάνοντας το κόστος.
3.3 Εποξειδική επίστρωση σε σκόνη
Η εποξειδική επίστρωση σε σκόνη, η οποία εισήχθη τη δεκαετία του 1960, περιλαμβάνει τον ηλεκτροστατικό ψεκασμό σκόνης σε προεπεξεργασμένες και προθερμασμένες επιφάνειες σωλήνων, σχηματίζοντας ένα πυκνό αντιδιαβρωτικό στρώμα. Τα πλεονεκτήματά της περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών (-60°C έως 100°C), ισχυρή πρόσφυση, καλή αντοχή στην καθοδική αποκόλληση, στις κρούσεις, στην ευκαμψία και στις ζημιές στις συγκολλήσεις. Ωστόσο, η λεπτότερη μεμβράνη της την καθιστά ευάλωτη σε ζημιές και απαιτεί εξελιγμένες τεχνικές και εξοπλισμό παραγωγής, γεγονός που δημιουργεί προκλήσεις στην εφαρμογή της στο πεδίο. Ενώ υπερέχει σε πολλές πτυχές, υστερεί σε σύγκριση με το πολυαιθυλένιο όσον αφορά την αντοχή στη θερμότητα και τη συνολική προστασία από τη διάβρωση.
3.4 Αντιδιαβρωτική επίστρωση πολυαιθυλενίου
Το πολυαιθυλένιο προσφέρει εξαιρετική αντοχή σε κρούσεις και υψηλή σκληρότητα, καθώς και ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Χρησιμοποιείται εκτεταμένα σε ψυχρές περιοχές όπως η Ρωσία και η Δυτική Ευρώπη για αγωγούς λόγω της ανώτερης ευκαμψίας και αντοχής σε κρούσεις, ειδικά σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις στην εφαρμογή του σε σωλήνες μεγάλης διαμέτρου, όπου ενδέχεται να προκληθούν ρωγμές λόγω τάσης και η διείσδυση νερού μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση κάτω από την επικάλυψη, γεγονός που καθιστά αναγκαία περαιτέρω έρευνα και βελτιώσεις στα υλικά και τις τεχνικές εφαρμογής.
3.5 Βαριά αντιδιαβρωτική επίστρωση
Οι βαριές αντιδιαβρωτικές επιστρώσεις παρέχουν σημαντικά βελτιωμένη αντοχή στη διάβρωση σε σύγκριση με τις τυπικές επιστρώσεις. Παρουσιάζουν μακροπρόθεσμη αποτελεσματικότητα ακόμη και σε σκληρές συνθήκες, με διάρκεια ζωής που υπερβαίνει τα 10 έως 15 έτη σε χημικά, θαλάσσια και διαλυτικά περιβάλλοντα και πάνω από 5 έτη σε όξινες, αλκαλικές ή αλατούχες συνθήκες. Αυτές οι επιστρώσεις έχουν συνήθως πάχη ξηρής μεμβράνης που κυμαίνονται από 200μm έως 2000μm, εξασφαλίζοντας ανώτερη προστασία και ανθεκτικότητα. Χρησιμοποιούνται ευρέως σε θαλάσσιες κατασκευές, χημικό εξοπλισμό, δεξαμενές αποθήκευσης και αγωγούς.
-
Συνήθη προβλήματα με τα υλικά επίστρωσης
Συνηθισμένα προβλήματα με τις επιστρώσεις περιλαμβάνουν την ανομοιόμορφη εφαρμογή, το στάξιμο αντιδιαβρωτικών παραγόντων και τον σχηματισμό φυσαλίδων.
(1) Ανομοιόμορφη επίστρωση: Η ανομοιόμορφη κατανομή των αντιδιαβρωτικών παραγόντων στην επιφάνεια του σωλήνα έχει ως αποτέλεσμα περιοχές με υπερβολικό πάχος επίστρωσης, με αποτέλεσμα σπατάλη, ενώ οι λεπτές ή μη επικαλυμμένες περιοχές μειώνουν την αντιδιαβρωτική ικανότητα του σωλήνα.
(2) Στάξιμο αντιδιαβρωτικών παραγόντων: Αυτό το φαινόμενο, όπου οι αντιδιαβρωτικοί παράγοντες στερεοποιούνται σαν σταγονίδια στην επιφάνεια του σωλήνα, επηρεάζει την αισθητική, ενώ δεν επηρεάζει άμεσα την αντοχή στη διάβρωση.
(3) Σχηματισμός φυσαλίδων: Ο αέρας που παγιδεύεται μέσα στο αντιδιαβρωτικό μέσο κατά την εφαρμογή δημιουργεί φυσαλίδες στην επιφάνεια του σωλήνα, επηρεάζοντας τόσο την εμφάνιση όσο και την αποτελεσματικότητα της επίστρωσης.
-
Ανάλυση θεμάτων ποιότητας επικάλυψης
Κάθε πρόβλημα προκύπτει από διάφορους λόγους, προκαλείται από διάφορους παράγοντες. Μια δέσμη χαλύβδινων σωλήνων που επισημαίνεται από την ποιότητα του προβλήματος μπορεί επίσης να είναι ένας συνδυασμός πολλών. Οι αιτίες της ανομοιόμορφης επίστρωσης μπορούν να χωριστούν σε δύο είδη: η μία είναι το ανομοιόμορφο φαινόμενο που προκαλείται από τον ψεκασμό μετά την είσοδο του χαλύβδινου σωλήνα στο κουτί επίστρωσης και η δεύτερη είναι το ανομοιόμορφο φαινόμενο που προκαλείται από τον μη ψεκασμό.
Ο λόγος για το πρώτο φαινόμενο είναι προφανώς εύκολο να γίνει αντιληπτός, στον εξοπλισμό επίστρωσης, όταν ο χαλύβδινος σωλήνας εισέρχεται στο κουτί επίστρωσης σε 360° περίπου, υπάρχουν συνολικά 6 πιστόλια (η γραμμή περιβλήματος έχει 12 πιστόλια) για ψεκασμό. Εάν κάθε πιστόλι ψεκάζεται από το μέγεθος ροής είναι διαφορετικό, τότε θα οδηγήσει σε άνιση κατανομή του αντιδιαβρωτικού παράγοντα στις διάφορες επιφάνειες του χαλύβδινου σωλήνα.
Ο δεύτερος λόγος είναι ότι υπάρχουν και άλλοι λόγοι για το φαινόμενο της ανομοιόμορφης επίστρωσης εκτός από τον παράγοντα ψεκασμού. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες, όπως η εισερχόμενη σκουριά του χαλύβδινου σωλήνα, η τραχύτητα, με αποτέλεσμα η επίστρωση να είναι δύσκολο να κατανεμηθεί ομοιόμορφα. Η επιφάνεια του χαλύβδινου σωλήνα έχει μια μέτρηση πίεσης νερού που μένει πίσω όταν το γαλάκτωμα, αυτή τη φορά για την επίστρωση λόγω επαφής με το γαλάκτωμα, με αποτέλεσμα το συντηρητικό να είναι δύσκολο να προσκολληθεί στην επιφάνεια του χαλύβδινου σωλήνα, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει επίστρωση των τμημάτων του χαλύβδινου σωλήνα, με αποτέλεσμα η επίστρωση ολόκληρου του χαλύβδινου σωλήνα να μην είναι ομοιόμορφη.
(1) Ο λόγος για τις σταγόνες του αντιδιαβρωτικού παράγοντα. Η διατομή του χαλύβδινου σωλήνα είναι στρογγυλή, κάθε φορά που ψεκάζεται το αντιδιαβρωτικό παράγοντα στην επιφάνεια του χαλύβδινου σωλήνα, το αντιδιαβρωτικό παράγοντα στο άνω μέρος και στην άκρη θα ρέει προς το κάτω μέρος λόγω του παράγοντα βαρύτητας, γεγονός που θα σχηματίσει το φαινόμενο της σταγόνας. Το καλό είναι ότι υπάρχουν εξοπλισμοί φούρνου στη γραμμή παραγωγής επιστρώσεων του εργοστασίου χαλύβδινων σωλήνων, οι οποίοι μπορούν να θερμάνουν και να στερεοποιήσουν το αντιδιαβρωτικό παράγοντα που ψεκάζεται στην επιφάνεια του χαλύβδινου σωλήνα με την πάροδο του χρόνου και να μειώσουν τη ρευστότητα του αντιδιαβρωτικού παράγοντα. Ωστόσο, εάν το ιξώδες του αντιδιαβρωτικού παράγοντα δεν είναι υψηλό, δεν θερμαίνεται έγκαιρα μετά τον ψεκασμό ή η θερμοκρασία θέρμανσης δεν είναι υψηλή, το ακροφύσιο δεν είναι σε καλή λειτουργική κατάσταση κ.λπ., θα οδηγήσει σε σταγόνες του αντιδιαβρωτικού παράγοντα.
(2) Αιτίες αφρισμού από αντιδιαβρωτικό. Λόγω της υγρασίας του αέρα στο χώρο λειτουργίας, η υπερβολική διασπορά χρώματος προκαλεί την πτώση της θερμοκρασίας της διαδικασίας διασποράς, η οποία θα προκαλέσει το φαινόμενο σχηματισμού φυσαλίδων συντηρητικού. Σε συνθήκες υγρασίας αέρα, χαμηλότερης θερμοκρασίας, τα συντηρητικά που ψεκάζονται από το περιβάλλον σε μικροσκοπικά σταγονίδια θα οδηγήσουν σε πτώση της θερμοκρασίας. Το νερό στον αέρα με υψηλότερη υγρασία, μετά την πτώση της θερμοκρασίας, θα συμπυκνωθεί σχηματίζοντας λεπτά σταγονίδια νερού αναμεμειγμένα με το συντηρητικό και τελικά θα εισέλθει στο εσωτερικό της επίστρωσης, με αποτέλεσμα το φαινόμενο σχηματισμού φυσαλίδων στην επίστρωση.
Ώρα δημοσίευσης: 15 Δεκεμβρίου 2023