Materiały do ​​powlekania rur i jakie płyny są faktycznie przeznaczone do przenoszenia

Wewnętrzna wykładzina rury i jej zewnętrzna-powłoka antykorozyjna rozwiązują dwa zupełnie różne problemy, a łączenie ich w specyfikacji jest jednym z najczęstszych - i droższych - błędów popełnianych przez kupujących. Powłoka zewnętrzna (FBE, 3PE, 3PP i podobne systemy) chroni ściankę rury przed glebą, wodą lub atmosferą, w której się znajduje. Wewnętrzna wykładzina chroni ściankę rury przed wszystkim, co faktycznie przez nią przepływa, i jest to problem chemiczny, a nie problem-zakopania. Powłoka, która przez trzydzieści lat doskonale sprawdza się na wilgotnej glebie gliniastej, może w ciągu kilku tygodni zawieść w przypadku niewłaściwego płynu znajdującego się wewnątrz, ale sytuacja jest również odwrotna. Ten artykuł dotyczy drugiego pytania: które materiały okładzinowe wytrzymują działanie jakich płynów i dlaczego odpowiedź nie jest tak prosta, jak „żywica epoksydowa odporna na chemikalia”.

Zewnętrzna ochrona antykorozyjna polega w dużej mierze na wykluczeniu przedostawania się wilgoci i tlenu do gołej stali, a w mniejszym stopniu na przeciwdziałaniu uszkodzeniom mechanicznym podczas montażu i serwisu. Środowisko gruntowe na zewnątrz zakopanej rury, chociaż jest zróżnicowane, stanowi stosunkowo wąski zakres warunków w porównaniu z warunkami, które mogą przepływać przez wnętrze rury. Wewnętrznie wykładzina może stykać się ze wszystkim, od wody pitnej o prawie-obojętnym pH po stężony kwas siarkowy, od czystego płynu po zawiesinę ścierną zawierającą zawieszone ciała stałe, od temperatury otoczenia po przegrzaną parę. Każdy z tych warunków atakuje materiał wyściółki poprzez inny mechanizm ({4}} rozpuszczanie chemiczne, utlenianie, pęcznienie i mięknięcie, zużycie ścierne lub degradację termiczną -, a żaden pojedynczy materiał wyściółki nie jest w stanie wytrzymać wszystkich z nich równie dobrze. Wybór wykładziny to zasadniczo ćwiczenie polegające na dopasowywaniu: należy określić, co faktycznie przepływa przez rurę, w jakim stężeniu i temperaturze, i porównać to z udokumentowanymi danymi dotyczącymi wytrzymałości materiału, a nie z jego reputacją.

FBE to jedna z najczęściej stosowanych wykładzin wewnętrznych do zastosowań w wodzie i łagodnych węglowodorach, nakładana w postaci elektrostatycznie natryskiwanego proszku, który utwardza ​​się, tworząc twardą, gładką, ciągłą powłokę. Jego odporność chemiczna jest solidna w stosunku do wody pitnej, wody lekko korozyjnej (w tym umiarkowanej zawartości chlorków) i wielu rafinowanych produktów naftowych, dlatego tak często pojawia się zarówno jako wewnętrzna wykładzina, jak i zewnętrzna powłoka tej samej rury w usługach gromadzenia ropy i gazu. FBE ma problemy z mocnymi kwasami, mocnymi zasadami i rozpuszczalnikami aromatycznymi, które z czasem mogą powodować degradację powłoki epoksydowej, a także z zawiesinami ściernymi, gdzie stosunkowo cienka warstwa (zwykle 300-500 mikronów) zapewnia ograniczoną odporność na zużycie w stosunku do zawieszonych ciał stałych. Temperatura robocza jest również prawdziwym ograniczeniem - większość systemów FBE jest przystosowana do temperatur roboczych w zakresie 60-80 stopni C, przy czym specjalistyczne formuły wysokotemperaturowe- są wyższe, ale kosztem i czasem realizacji wyższe. W przypadku czystej wody, łagodnej solanki i ogólnego transportu węglowodorów, FBE jest zwykle najbardziej opłacalnym wyborem; w przypadku czegokolwiek kwaśnego, bardzo ściernego lub gorącego, zwykle jest to niewłaściwy.

Przez dziesięciolecia żywica epoksydowa ze smoły węglowej była standardową wykładziną wewnętrzną w instalacjach związanych z ropą naftową i wydobywaną-wodą, cenioną ze względu na odporność na węglowodory i rozsądną cenę. Jego zastosowanie znacznie spadło ze względu na emisję LZO podczas stosowania oraz obawy dotyczące zdrowia i ochrony środowiska związane z pakem węglowym, a wiele jurysdykcji obecnie go ogranicza lub zabrania. Wykładzina epoksydowo-fenolowa, pokrewna, ale odrębna substancja chemiczna, pozostaje w aktywnym użyciu, szczególnie we wnętrzach zbiorników do przechowywania wody pitnej oraz w niektórych zastosowaniach do przechowywania paliw i chemikaliów, oferując lepszą odporność na temperaturę niż standardowe FBE (zwykle oceniane na 90-120 stopni C) i dobrą odporność na szerszą gamę rozpuszczalników. Kupujący, którzy widzą „epoksydową smołę węglową” na starszym rysunku projektu, powinni sprawdzić aktualny stan prawny w swojej jurysdykcji, zanim założą, że jest to nadal realna opcja zamówienia – na wielu rynkach została ona faktycznie wycofana na rzecz alternatywnych rozwiązań epoksyfenolowych lub poliuretanowych, które nie powodują takich samych emisji i obciążeń związanych z obsługą.

Wykładzina poliuretanowa zamienia pewien zakres odporności chemicznej na naprawdę wyższą odporność na ścieranie, dlatego jest to standardowy wybór w przypadku rurociągów przewożących ścierne szlamy - odpady kopalniane, urobek z pogłębiania,-wodę zawierającą piasek i podobne usługi o wysokiej- zawartości części stałych-, w przypadku których cieńsza powłoka epoksydowa zużywałaby się w ułamku projektowego okresu użytkowania. Systemy poliuretanowe można nakładać ze znacznie większą grubością niż FBE (kilka milimetrów jest typowe-w przypadku ciężkich szlamów, w porównaniu do ułamków milimetra w przypadku FBE), a sama grubość staje się częścią naddatku na zużycie, z uwzględnieniem którego projektowana jest rura. Pod względem chemicznym poliuretan dość dobrze radzi sobie z łagodnymi kwasami, zasadami i węglowodorami, chociaż nie jest najskuteczniejszy w żadnej pojedynczej kategorii substancji chemicznych, tak jak w przypadku specjalnie-zbudowanej podszewki z fluoropolimeru - jego zaletą jest połączenie przyzwoitej odporności chemicznej z naprawdę dobrą odpornością na ścieranie, a nie najlepsze-w-klasie działanie w żadnym przypadku z osobna.

Wykładzina z zaprawy cementowej to materiał prawie jednego-zastosowania: jest to standardowa wykładzina wewnętrzna do sieci przesyłowych wody pitnej i wody surowej, ceniona ze względu na niedrogą,-do pewnego stopnia samonaprawiającą się (alkaliczna powierzchnia cementu może odtworzyć warstwę ochronną po niewielkich uszkodzeniach) i nie nadaje wodzie pitnej żadnego smaku ani właściwości chemicznych. Zasadniczo nie ma dla niego miejsca poza siecią wodociągową. - cement jest atakowany przez kwasy i miękką wodę o niskiej-zasadowości, która z czasem wypłukuje wapń z wykładziny, a ponadto nie ma znaczącej odporności na węglowodory ani chemikalia przemysłowe. Tam, gdzie w specyfikacji podano wyłożenie zaprawą cementową, zastosowaniem jest prawie zawsze przepuszczanie wody, a najważniejsze rzeczy, które warto potwierdzić na etapie zamówienia, to agresywność wody (woda miękka i woda o niskim-pH skracają żywotność wyłożenia cementowego) oraz to, czy rura wymaga dodatkowej powłoki uszczelniającej epoksydowej na cemencie w przypadku szczególnie miękkiej wody.

Wykładzina gumowa - kauczuk naturalny, nitryl, EPDM i inne związki kauczuku syntetycznego w zależności od konkretnego zastosowania - to wykładzina z wyboru tam, gdzie liczy się zarówno odporność chemiczna, jak i elastyczność, szczególnie w przypadku kwaśnej ropy naftowej i gazu, gdzie występuje siarkowodór i inne kwaśne składniki, a także w przypadku obsługi wielu kwasów i ściernych zawiesin chemicznych. Wybór mieszanki gumowej ma tutaj ogromne znaczenie: kauczuk naturalny jest odporny na wiele kwasów i ścieranie, ale szybko ulega degradacji w obecności olejów i wielu rozpuszczalników, podczas gdy kauczuk nitrylowy jest częściej wybierany szczególnie do zastosowań z olejami i węglowodorami ze względu na jego odporność na olej. Wybór niewłaściwej mieszanki gumowej do danego płynu jest prawdziwym i częstym błędem. - „Pokrycie gumą” nie jest pojedynczą specyfikacją, a mieszanka musi być dopasowana do płynu w taki sam sposób, jak stop metalu, a nie zakładana jako wymienna dla różnych typów gumy.

Wykładziny termoplastyczne - PVC, polipropylen (PP), polietylen (PE) i PTFE (teflon) - charakteryzują się najwyższą odpornością chemiczną i są zwykle stosowane w postaci luźnych lub klejonych rękawów, a nie powłok natryskiwanych. Wykładziny z PVC i PP dobrze radzą sobie z szeroką gamą kwasów, zasad i soli i są powszechne w procesach chemicznych i zastosowaniach w ściekach, gdzie płyn jest agresywny, ale nie ekstremalny. PTFE znajduje się na szczycie zakresu odporności i radzi sobie z prawie pełnym spektrum przemysłowych chemikaliów, w tym mocnymi kwasami, mocnymi zasadami i większością rozpuszczalników, dlatego jest zalecany do najbardziej agresywnych zastosowań w transporcie chemikaliów oraz do zastosowań o wysokiej-czystości, gdzie sama wykładzina nie może zanieczyszczać cieczy. Kompromisem są koszty i złożoność instalacji. - W szczególności wyłożenie PTFE jest specjalistycznym, kosztownym procesem i rzadko jest uzasadnione, chyba że płyn rzeczywiście wymaga takiego poziomu oporu. Określenie wyściółki PTFE dla płynu, z którym radziłaby sobie wyściółka epoksydowa lub gumowa średniej klasy-, jest częstym sposobem zawyżania budżetów projektów bez odpowiednich korzyści.

Cynkowanie ogniowe-jest czasami zalecane jako powłoka wewnętrzna, najczęściej w przypadku rurociągów wody pitnej i sprężonego powietrza, gdzie warstwa cynku zapewnia ofiarną ochronę przed korozją przy niskich kosztach. Ma rzeczywiste ograniczenia, które mają znaczenie w szczególności przy doborze płynu: cynk jest atakowany przez wodę o niskim-pH, wodę o wysokiej zawartości chlorków lub siarczanów oraz wiele przemysłowych chemikaliów, a w niektórych jurysdykcjach w instalacjach wody pitnej coraz częściej spotykane są ocynkowane powierzchnie wewnętrzne, których ograniczenia są coraz bardziej ograniczone ze względu na obawy dotyczące śladowej zawartości ołowiu i kadmu-w samej powłoce cynkowej, a także długoterminowe-problemy związane z wymywaniem cynku w miękkiej lub kwaśnej wodzie. W przypadku ogólnych usług sprężonego powietrza i-wody niezdatnej do picia w łagodnym środowisku cynkowanie pozostaje rozsądnie-kosztową opcją; szczególnie w przypadku wody pitnej warto sprawdzić aktualne lokalne przepisy dotyczące instalacji wodno-kanalizacyjnych, zanim zastosują się do nich inne przepisy, ponieważ akceptacja różni się w zależności od jurysdykcji, a na wielu rynkach są coraz bardziej rygorystyczne.

Zacznij od samego płynu, a nie od rozmiaru rury czy klasy ciśnienia.Zidentyfikuj dokładnie, co jest transportowane, łącznie ze składnikami śladowymi. - Strumień „przeważnie wody” z okazjonalnymi kwaśnymi ślimakami należy zabezpieczyć przed działaniem kwasu, a nie w warunkach przeciętnych, ponieważ wyściółka musi przetrwać najgorszy przypadek, jaki się pojawi, a nie typowy.

Uzyskaj rzeczywiste wartości stężenia i temperatury, a nie ogólną kategorię.„Obsługa kwasowa” obejmuje wszystko, od strumieni rozcieńczonych, prawie{0}}neutralnych po skoncentrowane, agresywne, a dane dotyczące odporności wykładziny dotyczą kombinacji stężeń i temperatur, a nie samej nazwy chemicznej. Materiał oceniony na stężenie 10% w temperaturze otoczenia nie może zostać oceniony na ten sam kwas w stężeniu 60% lub w podwyższonej temperaturze.

Uwzględnij zawieszone ciała stałe i prędkość, a nie tylko chemię.Chemicznie zgodna wykładzina może nadal przedwcześnie ulec uszkodzeniu w wyniku zużycia ściernego, jeśli płyn przenosi cząstki stałe ze znaczną prędkością - w tym przypadku przewaga poliuretanu w zakresie grubości lub specjalnie-zbudowana-wyściółka odporna na ścieranie zapewnia wyższą cenę w porównaniu z cieńszą, bardziej odporną chemicznie opcją, która w innym przypadku byłaby odpowiednia.

Sprawdź rzeczywiste dane dotyczące zgodności dostawcy okładzin, a nie ogólny wykres.Wykresy zgodności krążące w Internecie stanowią rozsądny punkt wyjścia, ale często są uogólnione lub przestarzałe. W przypadku wszelkich usług innych niż rutynowy transport wody lub łagodnych węglowodorów należy poprosić o dane dotyczące zgodności specyficzne dla podawanego składu wykładziny, najlepiej obejmujące rzeczywiste stężenie i zakres temperatur w danym zastosowaniu.

Porównaj logistykę aplikacji i napraw z wydajnością chemiczną.Wykładziny natryskowe, takie jak FBE i poliuretan, często można-naprawić punktowo w terenie za pomocą kompatybilnego systemu łat. Połączone tuleje termoplastyczne i zaprawa cementowa są trudniejsze do naprawy lokalnej, co ma znaczenie w przypadku rurociągów położonych w odległych lokalizacjach lub przy długich terminach realizacji dla ekipy naprawczej. - Wykładzina, która jest nieznacznie mniej idealna pod względem chemicznym, ale-możliwa do naprawy w terenie, jest czasami bardziej praktycznym wyborem niż wymagający zwrotu do specjalistycznego warsztatu w celu jakiejkolwiek naprawy.

Nie przesadzaj-z określeniem.Pokusa zastosowania najbardziej odpornej chemicznie wykładziny z dostępnej na rynku - PTFE, na przykład - jako marginesu bezpieczeństwa, jest zrozumiała, ale kosztowna i nie jest pozbawiona kompromisów: niektóre wykładziny o wysokiej-odporności są bardziej kruche lub trudniejsze do naprawy niż opcje średniej-klasy. Dopasowanie okładziny do rzeczywistego stanu usługi, z rozsądnym, a nie maksymalnym marginesem, to zazwyczaj lepsze wykorzystanie budżetu projektu.

Wybór wykładziny wewnętrznej to w ostatecznym rozrachunku kwestia składu-i-zużycia, na którą należy odpowiedzieć w oparciu o prawdziwe dane na temat płynu, a nie konkurs-na popularność typu powłoki. Zewnętrzna powłoka rury i jej wewnętrzna wykładzina mogą składać się i często są z zupełnie różnych materiałów, wybranych z zupełnie innych powodów -, a traktowanie ich jako jednej decyzji powoduje, że zaczyna się wiele możliwych do uniknięcia usterek w terenie.

Skontaktuj się teraz