מטרת חומרי הציפוי
ציפוי המשטח החיצוני של צינורות פלדה הוא חיוני למניעת חלודה.חלודה על פני השטח של צינורות פלדה יכולה להשפיע באופן משמעותי על הפונקציונליות, האיכות והמראה החזותי שלהם.לפיכך, לתהליך הציפוי יש השפעה ניכרת על האיכות הכוללת של מוצרי צינור פלדה.
-
דרישות לחומרי ציפוי
בהתאם לתקנים שנקבעו על ידי מכון הנפט האמריקאי, צינורות פלדה צריכים לעמוד בפני קורוזיה למשך שלושה חודשים לפחות.עם זאת, הדרישה לתקופות ארוכות יותר נגד חלודה גדלה, כאשר משתמשים רבים דורשים עמידות למשך 3 עד 6 חודשים בתנאי אחסון חיצוניים.מלבד דרישת אורך החיים, המשתמשים מצפים שציפויים ישמרו על משטח חלק, הפצה אחידה של חומרים אנטי קורוזיביים ללא דילוגים או טפטופים שעלולים להשפיע על איכות הראייה.
-
סוגי חומרי ציפוי והיתרונות והחסרונות שלהם
ברשתות צנרת תת קרקעיות עירוניות,צינורות פלדהמשמשים יותר ויותר להובלת גז, נפט, מים ועוד.הציפויים לצינורות אלו התפתחו מחומרי אספלט מסורתיים לחומרי שרף פוליאתילן ושרף אפוקסי.השימוש בציפויי שרף פוליאתילן החל בשנות ה-80, ועם יישומים משתנים, הרכיבים ותהליכי הציפוי ראו שיפורים הדרגתיים.
3.1 ציפוי אספלט נפט
ציפוי אספלט נפט, שכבה אנטי קורוזיבית מסורתית, מורכב משכבות אספלט נפט, מחוזקות בבד פיברגלס וסרט פוליוויניל כלוריד מגן חיצוני.הוא מציע איטום מעולה, הידבקות טובה למשטחים שונים וחסכוניות.עם זאת, יש לו חסרונות לרבות רגישות לשינויי טמפרטורה, הפיכתו לשבירה בטמפרטורות נמוכות, ונוטה להזדקנות ולהיסדק, במיוחד בתנאי אדמה סלעית, מה שמחייב אמצעי הגנה נוספים ועלויות מוגברות.
3.2 ציפוי אפוקסי זפת פחם
אפוקסי זפת פחם, העשוי משרף אפוקסי ואספלט זפת פחם, מציג עמידות מצוינת למים וכימיקלים, עמידות בפני קורוזיה, הידבקות טובה, חוזק מכני ותכונות בידוד.עם זאת, הוא דורש זמן ריפוי ארוך יותר לאחר היישום, מה שהופך אותו לרגיש להשפעות שליליות מתנאי מזג האוויר בתקופה זו.יתר על כן, המרכיבים השונים המשמשים במערכת ציפוי זו זקוקים לאחסון מיוחד, מה שמעלה עלויות.
3.3 ציפוי אבקת אפוקסי
ציפוי אבקת אפוקסי, שהוצג בשנות ה-60, כולל ריסוס אלקטרוסטטי של אבקה על משטחי צינור שעברו טיפול וחימום מראש, ויוצרת שכבה אנטי קורוזיבית צפופה.יתרונותיו כוללים טווח טמפרטורות רחב (-60 מעלות צלזיוס עד 100 מעלות צלזיוס), הידבקות חזקה, עמידות טובה בפני ניתוק קתודי, פגיעה, גמישות ונזקי ריתוך.עם זאת, הסרט הדק יותר שלו הופך אותו לרגיש לנזק ודורש טכניקות וציוד ייצור מתוחכמים, מה שמציב אתגרים ביישום בשטח.למרות שהוא מצטיין בהיבטים רבים, הוא נופל בהשוואה לפוליאתילן במונחים של עמידות בחום והגנה כללית מפני קורוזיה.
3.4 פוליאתילן ציפוי אנטי קורוזיבי
פוליאתילן מציע עמידות מעולה בפני פגיעות וקשיות גבוהה יחד עם טווח טמפרטורות רחב.הוא מוצא שימוש נרחב באזורים קרים כמו רוסיה ומערב אירופה לצינורות בשל הגמישות המעולה שלו ועמידות הפגיעה, במיוחד בטמפרטורות נמוכות.עם זאת, נותרו אתגרים ביישום שלו על צינורות בקוטר גדול, שבהם עלולים להתרחש פיצוח מתח, וחדירת מים עלולה להוביל לקורוזיה מתחת לציפוי, מה שמחייב מחקר נוסף ושיפורים בטכניקות החומר והיישום.
3.5 ציפוי כבד נגד קורוזיה
ציפויים כבדים נגד קורוזיה מספקים עמידות בפני קורוזיה משופרת משמעותית בהשוואה לציפויים סטנדרטיים.הם מפגינים יעילות ארוכת טווח גם בתנאים קשים, עם תוחלת חיים העולה על 10 עד 15 שנים בסביבות כימיות, ימיות וממסות, ולמעלה מ-5 שנים בתנאים חומציים, בסיסיים או מלוחים.לציפויים אלה יש בדרך כלל עובי סרט יבש הנעים בין 200 מיקרומטר ל- 2000 מיקרומטר, מה שמבטיח הגנה ועמידות מעולה.הם נמצאים בשימוש נרחב במבנים ימיים, ציוד כימי, מיכלי אחסון וצינורות.
-
בעיות נפוצות עם חומרי ציפוי
בעיות נפוצות עם ציפויים כוללות יישום לא אחיד, טפטוף של חומרים אנטי קורוזיביים והיווצרות בועות.
(1) ציפוי לא אחיד: פיזור לא אחיד של חומרים אנטי קורוזיביים על פני הצינור גורם לאזורים בעלי עובי ציפוי מוגזם, המוביל לבזבוז, בעוד שאזורים דקים או לא מצופים מפחיתים את יכולת הצינור נגד קורוזיה.
(2) טפטוף של חומרים אנטי-קורוזיביים: תופעה זו, שבה חומרים אנטי-קורוזיביים מתמצקים בדומה לטיפות על פני הצינור, משפיעה על האסתטיקה תוך שהיא אינה משפיעה ישירות על עמידות בפני קורוזיה.
(3) היווצרות בועות: אוויר שנלכד בחומר האנטי קורוזיבי במהלך היישום יוצר בועות על פני הצינור, המשפיעות הן על המראה והן על יעילות הציפוי.
-
ניתוח בעיות איכות ציפוי
כל בעיה נובעת ממגוון סיבות, נגרמת ממגוון גורמים;וצרור של צינור פלדה המודגש על ידי איכות הבעיה עשוי להיות גם שילוב של כמה.ניתן לחלק באופן גס את הגורמים לציפוי לא אחיד לשני סוגים, האחד הוא תופעה לא אחידה הנגרמת מריסוס לאחר כניסת צינור הפלדה לקופסת הציפוי;השני הוא התופעה הלא אחידה הנגרמת מאי ריסוס.
הסיבה לתופעה הראשונה היא כמובן קלה לראות, לציוד הציפוי כאשר צינור הפלדה לתוך תיבת הציפוי ב 360 מעלות סביב סך של 6 אקדחים (קו מעטפת יש 12 אקדחים) עבור ריסוס.אם כל אקדח מרוסס מתוך גודל הזרימה שונה, אז זה יוביל לפיזור לא אחיד של חומר אנטי קורוזיבי במשטחים השונים של צינור הפלדה.
הסיבה השנייה היא שיש סיבות נוספות לתופעת הציפוי הלא אחיד מלבד גורם ההתזה.ישנם סוגים רבים של גורמים, כגון חלודה נכנסת צינור פלדה, חספוס, כך שהציפוי קשה לפיזור שווה;למשטח צינור הפלדה נותרה מדידת לחץ מים כאשר האמולסיה, הפעם עבור הציפוי עקב מגע עם האמולסיה, כך שקשה להצמיד את החומר המשמר למשטח צינור הפלדה, כך שאין ציפוי של חלקי צינור פלדה של האמולסיה, וכתוצאה מכך הציפוי של צינור הפלדה כולו אינו אחיד.
(1) הסיבה לתליית טיפות חומר אנטי קורוזיבי.חתך הרוחב של צינור הפלדה הוא עגול, בכל פעם שהחומר האנטי קורוזיבי מותז על פני השטח של צינור הפלדה, החומר האנטי קורוזיבי בחלק העליון והקצה יזרום לחלק התחתון בגלל גורם הכבידה, אשר יהוו את התופעה של טיפה תלויה.הדבר הטוב הוא שיש ציוד תנור בקו ייצור הציפוי של מפעל צינורות הפלדה, שיכול לחמם ולמצק את החומר האנטי קורוזיבי המרוסס על פני השטח של צינור הפלדה בזמן ולהפחית את נזילות החומר האנטי קורוזיבי.עם זאת, אם הצמיגות של הסוכן האנטי קורוזיבי אינה גבוהה;אין חימום בזמן לאחר ריסוס;או טמפרטורת החימום אינה גבוהה;הזרבובית אינה במצב עבודה תקין, וכו' יובילו לטיפות תלויות של החומר האנטי קורוזיבי.
(2) גורמים להקצפה אנטי קורוזיבית.בשל סביבת אתר הפעולה של לחות האוויר, פיזור הצבע מוגזם, ירידת טמפרטורת תהליך הפיזור תגרום לתופעה של בעבוע משמר.סביבת לחות אוויר, תנאי טמפרטורה נמוכים יותר, חומרים משמרים שהתיזו מתוך המפוזר לטיפות זעירות, יובילו לירידה בטמפרטורה.המים באוויר עם לחות גבוהה יותר לאחר ירידת הטמפרטורה יתעבו ויצרו טיפות מים עדינות המעורבבות בחומר המשמר, ובסופו של דבר ייכנסו אל פנים הציפוי, וכתוצאה מכך תופעת שלפוחיות הציפוי.
זמן פרסום: 15 בדצמבר 2023