Technologie vnitřní izolace potrubí - nátěrové hmoty a vlastnosti ochranné vrstvy

Uvnitř potrubí přepravujícího kapalná nebo plynná média (v závislosti na účelu) jsou aplikovány tři typy ochranných vrstev. První typ zahrnuje antikorozní vnitřní izolaci ocelových trubek, druhý - hladký povlak. Třetí možností je komplexní konstrukce, která zvyšuje odolnost potrubí vůči mechanickému namáhání.

Historie vzniku tohoto druhu izolace

Do poloviny 70. let 19. století byla úprava vnitřního povrchu kovových trubek prováděna CPI (cementovo-písková izolace). Izolační technologie barvy a laky na bázi epoxidových pryskyřic poprvé testován na Volzhsky TZ. Od roku 1975 byla v nedávno (1970) zahájeném podniku uvedena do provozu dílna na nanášení vnější antikorozní vrstvy. V prvním roce provozu bylo vyrobeno přes milion kusů výrobků.

Podnik provedl kompletní externí a vnitřní izolace ocelových trubek o průměru 53-142 cm Výrobní úkoly byly řešeny ve spolupráci s lakovnou Jaroslavl, odkud byly dodávány práškové materiály.

Kromě Ruska zůstává technologie epoxidové izolace kovových trubek hlavní v:

• Asie (Indie, Čína);
• Severní Amerika (USA, Kanada);
• v jižní Africe (Jižní Afrika).

Alternativní materiály pro antikorozní ochranu jsou polymery (PE, PP, PU), směs silikát-smalt a další dvousložkové kompozice.

Typy továrně vyráběné epoxidové izolace

Klasifikace ochranných nátěrů pro potrubí se provádí podle jejich složení, počtu vrstev a způsobu aplikace. Proces „kapalné“ vnitřní izolace ocelových trubek se vyznačuje jednoduchou technologií. Polymerace kompozice probíhá při 60-70 °C po dobu několika hodin.

Při nástřiku práškové kompozice je nutné dodatečné zahřátí povrchu na 190-210 °C. Polymerace nakonec trvá déle. Argumenty ve prospěch práškové technologie:

• vyšší produktivita;
• širší rozsah úprav ve vztahu k přepravovanému médiu;
• bezpečnější pro životní prostředí.

Volba mezi „kapalnou“ a práškovou metodou je relevantní pro nové podniky. Zbývající továrny pracují s technologií, pro kterou již mají nainstalované zařízení.

Vnitřní izolační struktura

Epoxidové a komplexní nátěry se nanášejí na kovové trubky v 1-3 vrstvách. Zóna svaru na vnitřním povrchu se zpracovává samostatně. Uzavře se ocelovou spojkou chráněnou z obou stran epoxidovou vrstvou.

Skladba vnitřní izolace ovlivňuje technické parametry, životnost a rozsah provozu budoucí dálnice:

1. Jednoduchý povlak je vhodný pro trubky malého a středního průměru. Rozsah použití výrobků je omezen teplotou pracovního prostředí - ne vyšší než 80 °C.
2. Dvě vrstvy. Izolace je tvořena antikorozním (320 mikronů) a ochranným (440-750 mikronů) povlakem. Má zvýšenou odolnost proti nárazům a agresivnímu prostředí (o 31 %) a snižuje drsnost povrchu o 16 %. Provoz v „horkých“ oblastech (nad 80 °C) je povolen.
3. Triplex. Epoxidový „základ“ je doplněn dvěma polyetylenovými vrstvami. Vyznačuje se odolností a zvýšenou přilnavostí.

Technologie pro vytváření kombinovaného povlaku byla vyvinuta společností Simitomo Metal Ind. Nejprve se aplikuje komplexní složení různých pryskyřic. Tloušťka „základny“ je 100-300 mikronů.

Ve struktuře dominuje epoxidová pryskyřice, která má vysokou přilnavost ke kovům a PE polymerům. Porézní povrch podkladu zvyšuje přilnavost k oceli a následným vrstvám vnitřní izolace potrubí. Dále aplikované polymerní struktury jsou odolné vůči většině kyselin a zvyšují stupeň ochrany proti mechanickému poškození.

Pozitivní vlastnosti epoxidové izolace

Potrubí s vnitřním ochranným povlakem má zvýšenou průchodnost a životnost. Dalším důležitým bodem je snížení nákladů na jejich roční údržbu.

Přímá vnitřní izolace ocelových trubek pomáhá snižovat krystalizaci a usazování vosku. Celkové náklady na čištění dálnice se snižují o 54–75 %. Přesný údaj závisí na typu destilačního média.

Další výhody epoxidové izolace:

• vysoká tepelná odolnost zvyšuje limit provozní teploty na 80 °C, při určitém složení – až 110 °C;
• složení a kvalita přepravovaných látek je zachována;
• zvýšená odolnost proti katodickému rozpojování – nebyly zaznamenány případy napěťové koroze;
• náklady na energii se snižují v důsledku snížení drsnosti vnitřního povrchu;
• doba instalace potrubí je zkrácena - epoxidová vrstva vyžaduje méně času na zaschnutí po zkušebních jízdách;
• dodržování ekologických norem - izolace neobsahuje uhelný dehet;
• eliminuje se tvorba minerálních usazenin - je minimalizováno selhání ventilů a dalších uzavíracích ventilů;
• Ocelové stěny potrubí nekorodují, což zvyšuje životnost.

Poslední bod je důležitý zejména při přepravě agresivních látek. Rychlost obecné koroze je 0,01-0,4 mm/rok. Lokální ukazatel je ještě vyšší – 6 mm/rok.

Použité epoxidové sloučeniny neobsahují toxické pryskyřice ani jiné látky nebezpečné pro lidské zdraví. Aplikace x navíc zabraňuje tvorbě kolonií mikroorganismů. Uvedené vlastnosti umožňují použití potrubí pro zásobování pitnou vodou a v potravinářském průmyslu.

Nevýhodou epoxidové technologie je její nízká rázová houževnatost. Proto trubky s jednovrstvou izolací vyžadují zvláštní pozornost při instalaci a přepravě.

Vlastnosti povlaku CPI

Cementovo-písková izolace zpočátku poskytuje odolnost proti mechanickému poškození a nárazům. Chemická ochrana se aktivuje při prvním průchodu přepravované látky dálnicí. Proudění tekutiny ovlivňuje CPI. Nejmenší zrnka izolace se lisují a rozprostírají po povrchu oceli, čímž vyplňují póry na stěnách potrubí. Proces je doprovázen tvorbou hydroxidu vápenatého, který zcela potlačuje korozi.

Tloušťka izolační vrstvy je 4-16 mm po délce trubky a od 3 mm u svarů. Pevnost v tlaku povlaku CPI není nižší než 445 MPa. Jedinými zdroji ničení kovu je stárnutí a mechanické poškození.

Závěr

Vnitřní antikorozní izolace ocelových trubek se provádí cementově-pískovou kompozicí, polymerem nebo nátěry na bázi epoxidových pryskyřic. Postup zajišťuje vysokou kvalitu přepravovaných látek na výdejním místě.Zvyšuje se životnost dálnice a snižují se náklady na údržbu.

Nanesené nátěry zabraňují tvorbě minerálních, biologických a parafínových usazenin. Tím se rozšiřuje rozsah použití potrubí a šetří se spotřeba energie.

Jak efektivní je podle vás použití epoxidových směsí pro vnitřní izolaci potrubí? Pište do komentářů. Sdílejte článek na sociálních sítích a uložte jej do záložek.

Epoxidová izolace na vnitřním povrchu potrubí ve videu.