طلاء أنابيب 3LPE مقابل 3LPP: الطبقات والأداء واختيار المشروع

بدلات طلاء من البولي إيثيلين (3LPE) بثلاث طبقات ، خطوط أنابيب مدفونة تعمل ضمن درجة الحرارة المؤهلة والحدود الميكانيكية لنظام الطلاء المقترح. للحصول على خدمة أكثر سخونة خارج هذا النطاق ، قد يكون طلاء البولي بروبلين ثلاثي الطبقات (3LPP) مناسبًا. يعتمد الاختيار أيضًا على درجة حرارة المناولة وأحمال الاتصال المحلية وأداء الطلاء الميداني المشترك.

أنابيب فولاذية مطلية 3PEيجمع بين سترة إيبوكسي التمهيدي واللاصق والبولي إيثيلين.أنابيب فولاذية مغلفة 3LPPيستخدم جاكيت بولي بروبلين بطبقات أساسية متوافقة. تساهم كل طبقة في الحماية من التآكل أو الأداء الميكانيكي ، ويمكن أن تؤثر العيوب في الواجهات على الطلاء الكامل.

وظائف طبقة 3LPE و 3LPP

الطلاء هو مركب مربوط. يشكل الإيبوكسي حاجز التآكل على السطح الفولاذي المُعد. ينقل اللصق الرابطة بين ذلك التمهيدي والبوليفين الخارجي. يوفر سترة البولي إيثيلين أو البولي بروبلين السميكة الدرع الميكانيكي الرئيسي. سترة أكثر سمكًا لا يمكن أن تعوض عن التلوث على السطح الصلب أو ضعف الترابط بين الطبقات.

ايزو 21809-1:2018يغطي المصنع ثلاث طبقات البولي إيثيلين والبولي بروبيلين الطلاء الخارجي لأنظمة نقل خطوط الأنابيب المدفونة أو المغمورة. لذلك تحتاج مواصفات النظام إلى كل من الهوية المادية ومتطلبات التطبيق. ورقة بيانات المعطف العلوي وحدها تترك إعداد الفولاذ وعلاج الإيبوكسي وواجهات السندات التي تحدد سلوك الأنبوب النهائي.

ثلاث طبقات من البولي إيثيلين والبولي بروبيلين الطلاء فوق الصلب. التخطيط الذي تم إنشاؤه بواسطة AI ؛ لا يتم قياس الطبقات.

متطلبات درجة الحرارة لتأهيل الطلاء

تحتاج مواصفات الطلاء إلى حدود منفصلة للتشغيل والتركيب. لا يحدد النطاق على ورقة بيانات راتنج الغلاف الخارجي النطاق المؤهل من الإيبوكسي واللاصق والسترة معًا. الحصول على مؤهل النظام الكامل وإجراء المفصل الميداني للمواد المقترحة.

آثار درجة الحرارة وتأثير الطقس البارد

يمكن أن يتشوه سترة البوليمر تحت ضغط الاتصال المستمر في درجات حرارة أقل بكثير من نقطة الانصهار. أحجار حادة ، دعامات أنابيب وبكرات تركيب تركز القوة على مساحة صغيرة. لذلك يحدد اختبار المسافة البادئة الحمل ودرجة الحرارة والمدة لتمثيل التعرض المقصود.

على سبيل المثال ، قوة 100 N موزعة على 100 mm² تنتج متوسط ضغط 1 MPa. تقليل مساحة الاتصال إلى 25 مم مربع يرفع هذا الضغط إلى 4 MPa دون زيادة القوة. تؤثر هندسة الاتصال المحلية على الحماية اللازمة أثناء الردم والتركيب بدون خرسانها. هذه الضغوط المحسوبة هي أمثلة تحميل ، حدود طلاء غير مسموح بها.

يخلق التثبيت البارد مشكلة مختلفة: يجب أن يتحمل الطلاء الانحناء والتأثير أثناء البرودة. في ورقة مؤتمر تقنية خط أنابيب ، تصف Borealis كيف يمكن أن تعاني مجموعات الإيبوكسي واللاصق والمعطف العلوي غير المناسبة من تلف النقل قبل الوصول إلى موقع البناء. تعتمد حدود التعامل البارد على التركيبة ونظام الطبقة الكاملة. المصدر:ورق طلاء من البولي بروبلين بورياليس منخفض الحرارة.

خصائص المواد PP ودرجة حرارة الخدمة

تنشر Borealis الخصائص النموذجية التالية لطبقة البورو ، مادة PP للطبقة العلوية. تقارير ورقة بيانات July 2022 خصائص الراتنج النموذجية في ظل ظروف اختبار محددة. لا توجد حدود مضمونة لنظام طلاء كامل.

المصدر:ورقة بيانات المنتج Borcoat ، الإصدار 4. باستخدام قيمة الانصهار 162 درجة مئوية للموافقة على خط أنابيب 120 درجة مئوية سوف يتخطى الالتصاق والشيخوخة والتحميل وتوافق النظام. على قدم المساواة ، فإن تحويل نتيجة الراتنج إلى حد قبول تأثير الطلاء سوف يقارن أشكال مختلفة من أشكال الاختبار ووحدات الاختبار.

اختيار الطلاء عند 95 درجة مئوية مع رحلة 105 درجة مئوية

النظر في مشروع توضيحي مع درجة حرارة تصميم طلاء 95 درجة مئوية ، رحلة 105 درجة مئوية ودرجة حرارة خدمة الحد الأدنى 5 درجة مئوية. افترضي عرضين افتراضيين: نظام بي مؤهل من-40 درجة مئوية إلى 90 درجة مئوية ونظام ب مؤهل من-20 درجة مئوية إلى 120 درجة مئوية. هذه النطاقات هي أمثلة المدخلات ، وليس تقييمات المنتجات. ينخفض عرض PE 5 درجة مئوية في درجة حرارة التصميم العادية و 15 درجة مئوية قصيرة خلال الرحلة.

يغطي عرض PP درجات الحرارة المفترضة ، مع 25 درجة مئوية بين درجة حرارة التصميم والحد الأعلى و 15 درجة مئوية بين الرحلة وهذا الحد. هذه الاختلافات لا تحدد عامل أمان للتصميم. لا تزال الموافقة تعتمد على مدة الرحلة المحددة والتردد وأداء الالتصاق وتأهيل المفاصل الميدانية.

يجب أن يشير أساس درجة الحرارة إلى الطلاء على سطح الأنبوب. إذا كانت درجة حرارة السائل 95 درجة مئوية ، استخدم الحساب الحراري للمشروع لتحديد درجة حرارة واجهة طلاء الأنابيب الخارجية لحالة التشغيل ذات الصلة.

اختيار الطلاء لتشغيل 60 درجة مئوية ومعالجة-30 درجة مئوية

لمشروع توضيحي ثانٍ ، افترض عملية 60 درجة مئوية وتفريغها أو ثنيها عند-30 درجة مئوية. يغطي كل من العروض الافتراضية درجة حرارة التشغيل. الحد الأدنى المحدد للعرض هو-20 درجة مئوية ، في حين أن عرض PE هو-40 درجة مئوية. لا تزال هناك حاجة إلى تأثير منفصل وتأهيل الانحناء عند-30 درجة مئوية: نطاق التشغيل وحده لا يؤهل التثبيت البارد.

تقييم النظام المقترح مقابل إجراء المناولة ، سلالة الانحناء ومتطلبات التأثير عند الحد الأدنى لدرجة حرارة التركيب. بناءً على نتائج التأهيل ، قد يتطلب العمل تركيبة مختلفة أو ضوابط مختلفة على درجة حرارة المناولة والتركيب.

تطبيق الطلاء وعيوب الرابطة الخفية

يبدأ الإنتاج بإعداد السطح الفولاذي والتسخين ، يليه تطبيق الإيبوكسي ، الطبقة اللاصقة وقذف البوليمر الخارجي. ثم يتم تبريد الأنابيب المغلفة وتفتيشها. التوقيت مهم لأن الواجهات النهائية يتم إنشاؤها أثناء التطبيق. يمكن أن يتطلب تغيير الإيبوكسي أو اللصق ظروف معالجة مختلفة حتى عندما يظل البوليمر الخارجي دون تغيير.

تحقق OCAS من الغبار والأملاح المتبقية على الألواح المنفوشة قبل تطبيق 3LPE. في تلك الدراسة ، استخدم اختبار الانفصال الكاثودي-1.5 فولت عند 80 درجة مئوية لمدة 28 يومًا ، بمعيار 15. أدى تقليل الغبار المتبقي إلى تحسين النتيجة في ظروف الاختبار. تربط النتائج نظافة السطح بالمقاومة ضد التفكك. تنتمي شروط الاختبار المذكورة والمعيار إلى هذه الدراسة ؛ قد تختلف متطلبات قبول المشروع. المصدر:دراسة إعداد السطح OCAS.

اختبارات الطلاء ومتغيرات القبول

أستم D5162يصف اختبار العطلة بأنه اختبار الانقطاع ويؤكد على العلاقة بين جهد الكشف وسمك الفيلم وقوة العزل الكهربائي. الجهد العالي ليس اختبارًا أفضل تلقائيًا. لإجراء الإصدار التفصيلي ، انظردليل فحص طلاء الأنابيب.

منطقة طلاء مفصل الحقل ونطاق التثبيت

يتوقف طلاء المصنع عن نهايات الأنابيب بحيث يمكن صنع لحام الطوق. يجب أن يحمي النظام المطبق في المجال الفولاذ المكشوف والسندات للطلاء الأم. بالنسبة لسترة PP ، حدد نظام مشترك متوافق وتحقق من إجراءات الإعداد والتداخل.ايزو 21809-3يغطي الطلاء الميداني المشترك ؛ يحكم النظام المطبق ومتطلبات المشروع التأهيل والتفتيش.

النظر في 1000 طول مستقيم كل طول 12 متر و 508 ، في القطر الخارجي. إذا كان التخفيض 150 في كل طرف ، فإن مفصل واحد له حوالي 300 طول محوري مكشوف. مساحة المفصل العاري هي π × 0.508 × 0.300 = 0.479 متر مربع. يؤدي الانضمام إلى الأطوال في خيط واحد إلى إنشاء 999 وصلة وسيطة: حوالي 478 مترًا مربعًا من منطقة المفاصل المكشوفة قبل السماح بالتداخل على الطلاء الأم.

وهذا يمثل حوالي 2.5 ٪ من مساحة السطح الخارجي للخيط ، تتم معالجته من خلال ما يقرب من ألف تطبيق منفصل. لذلك يجب تسعير طلاء مفصل الحقل كجزء من نطاق التثبيت. نهايات طرفية ، تجهيزات ، ملف لحام وتداخل إضافة إلى هذه الكمية المبسطة أو تعديلها.

المساحة العارية المحسوبة عبر المفاصل 999. يتم استبعاد ملف اللحام ، تداخل الطلاء ، التركيبات ونهايات المحطة.

اختيار 3LPE و 3LPP حسب حالة المشروع

مواصفات الطلاء ومقارنة التكلفة المثبتة

يجب أن تغطي المقارنة التجارية منطقة طلاء المصنع وسمكه ، وأعمال التأهيل ، والتفتيش ، والمفاصل الميدانية ، والإصلاحات ، والمناولة وأي حماية ميكانيكية منفصلة. سعر الطلاء لكل متر لا يشمل تلك العناصر إلا إذا كان النطاق يقول ذلك. يعتمد فرق السعر بين نظامي البولي إيثيلين والبولبروبيلين على القطر والكمية والعمل المحدد.

أرسل جدول الأنابيب ، ومواصفات الطلاء ، ومغلف درجة حرارة الواجهة ، ودرجة حرارة التركيب الدنيا ، وطريقة التمديد ونطاق المفصل الميداني مع الاستفسار. اطلب من المورد تحديد كل مادة طبقة ، وتقديم تقارير التأهيل ذات الصلة وسعر أي انحرافات عن المواصفات.

قراءة ذات صلة

1.معايير طلاء مضادة للتآكل لأنابيب الصلب: ISO ، DIN ، CSA ، AS/NZS و GOST مقارنة

2.فحص طلاء الأنابيب قبل الشحن: سمك ، التصاق ، اختبار عطلة وسجلات الإصلاح

3.إعداد سطح الأنابيب الفولاذية قبل الطلاء: تنظيف الانفجار ، مظهر السطح ، الملح ، الغبار وسجلات القبول

المراجع والمصادر

1.ورقة بيانات المنتج Borealis - Borcoat ، 20 July 2022

2.ISO 21809-1:2018-طلاء البولي إيثيلين وPP ثلاثي الطبقات المطبق في النبات

3.ISO 21809-3:2016-الطلاء الميداني المشترك

4.مؤتمر تكنولوجيا خطوط الأنابيب-أداء طلاء بولي بروبلين منخفض الحرارة

5.OCAS-إعداد السطح و 3LPE disbondment الكاثودي

6.ASTM ، اختبار الانقطاع للطبقات غير الموصلة