טכנולוגיית בידוד צנרת פנימית - חומרי ציפוי ומאפיינים של שכבת המגן
ישנם שלושה סוגים של שכבות הגנה המיושמות בתוך צינורות המובילים מדיה נוזלית או גזית (בהתאם למטרה). הסוג הראשון כולל בידוד פנימי נגד קורוזיה של צינורות פלדה, השני - ציפוי חלק. האפשרות השלישית היא מבנה מורכב המשפר את עמידות הצינור ללחץ מכני.
תוכן המאמר:
ההיסטוריה של יצירת סוג זה של בידוד
עד אמצע שנות ה-70 של המאה ה-19, הטיפול במשטח הפנימי של צינורות מתכת בוצע על ידי CPI (בידוד מלט-חול). טכנולוגיית בידוד צבעים ולכות על בסיס שרפי אפוקסי נבדק לראשונה ב- Volzhsky TZ. מאז 1975, במפעל שהושק לאחרונה (1970), הופעלה סדנה ליישום שכבה חיצונית נגד קורוזיה. בשנת הפעילות הראשונה יוצרו למעלה ממיליון יחידות מוצרים.
המפעל בוצע שלם חיצוני ובידוד פנימי של צינורות פלדה בקוטר 53-142 ס"מ. משימות הייצור נפתרו בשותפות עם מפעל הצבע והלכה ירוסלב, ממנו סופקו חומרי אבקה.
מלבד רוסיה, הטכנולוגיה של בידוד אפוקסי של צינורות מתכת נותרה העיקרית ב:
- אסיה (הודו, סין);
- צפון אמריקה (ארה"ב, קנדה);
- בדרום אפריקה (דרום אפריקה).
חומרים חלופיים להגנה נגד קורוזיה הם פולימרים (PE, PP, PU), תערובת סיליקט-אמייל והרכבים דו-רכיביים אחרים.
סוגי בידוד אפוקסי מתוצרת המפעל
הסיווג של ציפויי הגנה לצינורות מתבצע על פי הרכבם, מספר השכבות ושיטת היישום שלהם. תהליך הבידוד הפנימי "נוזלי" של צינורות פלדה מאופיין בטכנולוגיה פשוטה. פילמור של הרכב מתרחש ב 60-70 מעלות צלזיוס במשך מספר שעות.
בעת ריסוס הרכב האבקה, נדרש חימום נוסף של פני השטח ל-190-210 מעלות צלזיוס. הפולימריזציה לוקחת בסופו של דבר זמן רב יותר. טיעונים בעד טכנולוגיית האבקה:
- פרודוקטיביות גבוהה יותר;
- מגוון רחב יותר של שינויים ביחס למדיום המועבר;
- בטוח יותר עבור הסביבה.
הבחירה בין שיטות "נוזל" לאבקה רלוונטית עבור מפעלים חדשים. שאר המפעלים פועלים באמצעות טכנולוגיה שעבורה כבר מותקן ציוד.
מבנה בידוד פנימי
אפוקסי וציפויים מורכבים מיושמים על צינורות מתכת ב-1-3 שכבות. אזור הריתוך על פני השטח הפנימי מעובד בנפרד. הוא נסגר עם צימוד פלדה מוגן בשכבת אפוקסי משני הצדדים.
מבנה הבידוד הפנימי משפיע על הפרמטרים הטכניים, חיי השירות והיקף הפעולה של הכביש המהיר העתידי:
- ציפוי יחיד מתאים לצינורות בקוטר קטן ובינוני. היקף היישום של המוצרים מוגבל על ידי טמפרטורת סביבת העבודה - לא גבוה מ-80 מעלות צלזיוס.
- שתי שכבות. הבידוד נוצר מציפוי אנטי קורוזיה (320 מיקרון) ומגן (440-750 מיקרון). יש לו עמידות מוגברת בפני פגיעות וסביבות אגרסיביות (ב-31%) ומפחיתה את חספוס פני השטח ב-16%. מותר לפעול באזורים "חמים" (מעל 80 מעלות צלזיוס).
- טריפלקס. "פריימר" האפוקסי משלים על ידי שתי שכבות פוליאתילן. הוא מאופיין בעמידות והדבקה מוגברת.
הטכנולוגיה ליצירת ציפוי משולב פותחה על ידי Simitomo Metal Ind. ראשית, הרכב מורכב של שרפים שונים מוחל. עובי ה"בסיס" הוא 100-300 מיקרון.
המבנה נשלט על ידי שרף אפוקסי, בעל הידבקות גבוהה למתכות ולפולימרי PE. המשטח הנקבובי של הבסיס מגביר את ההידבקות לפלדה ולשכבות הבאות של בידוד צינור פנימי. מבני הפולימר המיושמים נוספים עמידים לרוב החומצות ומגבירים את מידת ההגנה מפני נזק מכני.
תכונות חיוביות של בידוד אפוקסי
צינורות עם ציפוי מגן פנימי הגדילו את התפוקה ואת חיי השירות. נקודה חשובה נוספת היא שעלות התחזוקה השנתית שלהם מופחתת.
בידוד פנימי ישיר של צינורות פלדה מסייע בהפחתת התגבשות ותצהיר שעווה. העלות הכוללת של ניקוי הכביש המהיר מופחתת ב-54-75%. הנתון המדויק תלוי בסוג מצע הזיקוק.
יתרונות נוספים של בידוד אפוקסי:
- עמידות בחום גבוהה מגדילה את מגבלת טמפרטורת ההפעלה ל-80 מעלות צלזיוס, עם הרכב מסוים - עד 110 מעלות צלזיוס;
- ההרכב והאיכות של חומרים מובלים נשמרים;
- עמידות מוגברת להתפרקות קתודית - לא נרשמו מקרים של קורוזיה במתח;
- עלויות האנרגיה מופחתות עקב ירידה בחספוס של המשטח הפנימי;
- זמן התקנת הצינור מצטמצם - שכבת האפוקסי דורשת פחות זמן להתייבש לאחר ריצות בדיקה;
- עמידה בתקנים סביבתיים - הבידוד אינו מכיל זפת פחם;
- היווצרות משקעי מינרלים מבוטלת - כשל בשסתומים ושסתומי סגירה אחרים ממוזער;
- קירות הפלדה של הצינור אינם קורוזיים, מה שמגדיל את חיי השירות.
הנקודה האחרונה חשובה במיוחד בעת הובלת חומרים אגרסיביים. שיעור הקורוזיה הכללית הוא 0.01-0.4 מ"מ לשנה. המחוון המקומי גבוה אף יותר - 6 מ"מ לשנה.
תרכובות האפוקסי המשמשות אינן מכילות שרפים רעילים או חומרים אחרים המסוכנים לבריאות האדם. בנוסף, יישום x מונע היווצרות של מושבות של מיקרואורגניזמים. הנכסים המפורטים מאפשרים שימוש בצנרת לאספקת מי שתייה ובתעשיית המזון.
החיסרון של טכנולוגיית אפוקסי הוא חוזק ההשפעה הנמוך שלה. לכן, צינורות עם בידוד חד-שכבתי דורשים תשומת לב מיוחדת במהלך ההתקנה וההובלה.
תכונות של ציפוי CPI
בידוד מלט-חול מספק תחילה עמידות בפני נזקים מכניים והלם. הגנה כימית מופעלת בפעם הראשונה שהחומר המועבר עובר בכביש המהיר. זרימת הנוזל משפיעה על המדד. גרגרי הבידוד הקטנים ביותר נלחצים ומתפשטים על פני הפלדה, וממלאים את הנקבוביות על קירות הצינור. התהליך מלווה ביצירת סידן הידרוקסיד, המדכא לחלוטין את הקורוזיה.
עובי שכבת הבידוד הוא 4-16 מ"מ לאורך הצינור ומ-3 מ"מ בריתוכים. חוזק הלחיצה של ציפוי ה-CPI אינו נמוך מ-445 MPa. המקורות היחידים להרס מתכת הם הזדקנות ונזק מכני.
סיכום
בידוד פנימי נגד קורוזיה של צינורות פלדה מתבצע בהרכב חול צמנט, ציפוי פולימר או צבע המבוסס על שרפי אפוקסי. הנוהל מבטיח איכות גבוהה של חומרים מובלים בנקודת האספקה.חיי השירות של הכביש המהיר גדלים ועלויות התחזוקה מופחתות.
הציפויים המיושמים מונעים היווצרות משקעי מינרלים, ביולוגיים ופרפין. זה מרחיב את היקף השימוש בצנרת וחוסך בצריכת אנרגיה.
עד כמה יעיל לדעתך השימוש בתרכובות אפוקסי לבידוד צנרת פנימית? כתבו בתגובות. שתפו את המאמר ברשתות החברתיות ושמרו אותו בסימניות.
בידוד אפוקסי על פני השטח הפנימיים של צינורות בסרטון.
