Матеріали для покриття труб і те, які рідини вони насправді призначені для транспортування

Внутрішнє покриття труби та її зовнішнє анти{0}}корозійне покриття вирішують дві абсолютно різні проблеми, і змішування їх у специфікаціях є однією з найпоширеніших - і дорожчих - помилок, які роблять покупці. Зовнішнє покриття (FBE, 3PE, 3PP та подібні системи) захищає стінку труби від ґрунту, води чи атмосфери, в якій вона знаходиться. Внутрішня обшивка захищає стінку труби від того, що насправді протікає крізь неї, і це хімічна проблема, а не проблема-умов захоронення. Покриття, яке чудово працює на вологому глинистому ґрунті протягом тридцяти років, може вийти з ладу через кілька тижнів через неправильну рідину всередині, і навпаки. Ця стаття присвячена другому питанню: які облицювальні матеріали протистоять яким рідинам і чому відповідь не така проста, як «епоксидна смола стійка до хімікатів».

Зовнішній захист від корозії полягає в основному у запобіганні проникненню вологи та кисню до оголеної сталі та, меншою мірою, у захисті від механічних пошкоджень під час встановлення та обслуговування. Грунтове середовище на зовнішній стороні закопаної труби, незважаючи на те, що воно змінюється, є відносно вузьким діапазоном умов порівняно з тим, що може протікати через внутрішню частину труби. Зсередини футерівка може стикатися з чим завгодно: від питної води з майже-нейтральним рН до концентрованої сірчаної кислоти, від чистої рідини до абразивної суспензії, що містить зважені тверді речовини, від температури навколишнього середовища до перегрітої пари. Кожна з цих умов впливає на матеріал підкладки за допомогою іншого механізму - хімічного розчинення, окислення, набухання та розм’якшення, абразивного зношування або термічної деградації -, і жоден матеріал підкладки не протистоїть усім цим однаково добре. Вибір облицювання — це, по суті, вправа зіставлення: визначте, що насправді тече через трубу, з якою концентрацією та температурою, і порівняйте це із задокументованими даними про опір матеріалу, а не з його репутацією.

FBE є однією з найбільш широко використовуваних внутрішніх футеровок для води та м’яких вуглеводнів, яка наноситься у вигляді порошку, напиленого електростатичним способом, який твердне у тверду, гладку, суцільну плівку. Його хімічна стійкість до питної води, помірно корозійної води (включаючи помірний вміст хлоридів) і багатьох продуктів переробки нафти, тому він так часто з’являється як внутрішня футерівка, так і зовнішнє покриття на одній трубі в службах збору нафти та газу. Те, де FBE стикається з сильними кислотами, сильними лугами та ароматичними розчинниками, усі вони можуть з часом пошкодити епоксидну плівку, а також з абразивними суспензіями, де відносно тонка плівка (зазвичай 300-500 мікрон) забезпечує обмежений запас зносу від зважених частинок. Робоча температура також є реальним обмеженням - більшість систем FBE розраховані на експлуатаційні температури в діапазоні 60-80°C, а спеціалізовані високотемпературні склади пропонують вищі-температури, але з високою вартістю та часом виконання. Для чистої води, м’якого розсолу та загального транспортування вуглеводнів FBE зазвичай є найбільш рентабельним вибором; для чогось кислотного, сильно абразивного або гарячого, як правило, це неправильний засіб.

Десятиліттями епоксидна смола кам’яновугільної смоли була основною внутрішньою обшивкою для нафти та-води, яку цінували за її стійкість до вуглеводнів і розумну вартість. Його використання суттєво скоротилося через викиди летких органічних сполук під час нанесення та занепокоєння щодо охорони здоров’я та навколишнього середовища, пов’язаного з кам’яновугільним пеком, і зараз багато юрисдикцій його обмежують або забороняють. Епоксидна фенольна футерівка, споріднена, але відмінна хімія, продовжує активно використовуватися, особливо для внутрішніх резервуарів для зберігання питної води та деяких застосувань для зберігання палива та хімікатів, пропонуючи кращу температурну стійкість, ніж стандартний FBE (зазвичай оцінюється до 90-120°C) і хорошу стійкість до ширшого діапазону розчинників. Покупці, які бачать на старому кресленні проекту вказівку «епоксид кам’яновугільної смоли», повинні перевірити поточний нормативний статус у своїй юрисдикції, перш ніж припускати, що це все ще життєздатний варіант для замовлення – на багатьох ринках його фактично припинено на користь епоксидних фенольних або поліуретанових альтернатив, які не несуть таких самих викидів і тягаря транспортування.

Поліуретанове покриття змінює певний діапазон хімічної стійкості на справді чудову стійкість до стирання, тому це стандартний вибір для трубопроводів, що перевозять абразивні суспензії - хвости видобутку, днопоглиблювальні відходи, пісок-насичену пластовою водою та подібні служби з високим-вмістом твердих речовин-, де тонша епоксидна плівка зношується протягом частки розрахункового терміну служби. Поліуретанові системи можна наносити значно більшою товщиною, ніж FBE (кілька міліметрів є звичайним для важких-навантажень із шламом, порівняно з частками міліметра для FBE), і сама ця товщина стає частиною запасу зносу, на який розроблена труба. Хімічно поліуретан досить добре протистоїть слабким кислотам, лугам і вуглеводням, хоча він не є найкращим у порівнянні з будь-якою окремою хімічною категорією, як спеціально{7}}створена фторполімерна підкладка - його перевагою є поєднання гідної хімічної стійкості зі справді хорошою стійкістю до стирання, а не найкращі-в{-класі характеристики в обох випадках індивідуально.

Підкладка з цементного розчину схожа на матеріал єдиного -цільового призначення: це стандартна внутрішня підкладка для магістралей транспортування питної та сирої води, яку цінують, оскільки вона недорога, певною мірою -самовідновлюється (лужна цементна поверхня може відновити захисний шар після незначного пошкодження) і не надає смаку чи хімічного впливу питній воді. По суті, йому немає місця за межами водопостачання - цемент піддається впливу кислот і м’якої води з низьким-лужністю, яка з часом вимиває кальцій з облицювання, і він не має значної стійкості до вуглеводнів або промислових хімікатів. Там, де в специфікаціях зазначено облицювання з цементного розчину, застосування майже завжди є водопроникним, і головне, що варто підтвердити на етапі замовлення, – це власна агресивність води (м’яка вода та вода з низьким -pH скорочує термін служби цементного облицювання) і чи потребує труба додаткового епоксидного ущільнюючого покриття поверх цементу для особливо м’якої води.

Гумова підкладка - натуральний каучук, нітрил, EPDM та інші синтетичні каучукові суміші залежно від конкретної служби - є підкладкою вибору, де важливі хімічна стійкість і гнучкість, особливо для кислих сирої нафти та газу, де присутні сірководень та інші кислі компоненти, а також для обробки багатьох кислот і абразивних хімічних суспензій. Вибір гумової суміші тут має величезне значення: натуральна гума добре протистоїть багатьом кислотам і стиранню, але швидко руйнується в присутності масел і багатьох розчинників, у той час як нітрилова гума є більш поширеним вибором саме для використання нафти та вуглеводнів через її маслостійкість. Отримання невідповідної гумової суміші для відповідної рідини є справжньою та поширеною помилкою - "гумова-обкладка" не є єдиною специфікацією, і суміш потрібно підбирати до рідини так само, як металевий сплав, не припускаючи, що він є взаємозамінним між типами гуми.

Термопластичні підкладки - ПВХ, поліпропілен (PP), поліетилен (PE) і PTFE (тефлон) - займають найвищий рівень хімічної стійкості, зазвичай наносяться як вільні або склеєні рукави, а не як напилення. Футеровка з ПВХ і ПП добре справляється з широким спектром кислот, лугів і солей і поширена в хімічній обробці та системах очищення стічних вод, де рідина агресивна, але не екстремальна. ПТФЕ займає найкраще місце в діапазоні стійкості, витримуючи майже весь спектр промислових хімікатів, включаючи сильні кислоти, сильні основи та більшість розчинників, тому він призначений для найагресивніших застосувань у транспортуванні хімікатів і для високо-чистого використання, де футерівка сама по собі не повинна забруднювати рідину. Компромісом є вартість і складність монтажу - Футерування з PTFE є спеціалізованим, дорогим процесом, і він рідко виправданий, якщо рідина справді не потребує такого рівня стійкості. Визначення футеровки з PTFE для рідини, з якою епоксидна смола або гумова прокладка середнього- діапазону добре впорається, є поширеним способом збільшення бюджету проекту без відповідної вигоди.

Гаряче{0}}цинкування іноді вказується як внутрішнє покриття, найчастіше для питної води та трубопроводів стисненого повітря, де цинковий шар забезпечує жертвовий захист від корозії за низьку вартість. Він має реальні обмеження, які мають значення для вибору рідини: цинк зазнає впливу води з низьким-pH, водою з високим вмістом хлоридів або сульфатів, а також багатьма промисловими хімікатами, а використання оцинкованих внутрішніх поверхонь дедалі більше обмежено в системах питної води в деяких юрисдикціях через проблеми з вмістом слідів-свинцю та кадмію в самому цинковому покритті, а також довгострокові-занепокоєння щодо вилуговування цинку в м'якій або кислій воді. Для загального обслуговування стисненим повітрям і не-питною водою в м’якому середовищі цинкування залишається прийнятним варіантом із низькими-затратами; зокрема щодо питної води, варто перевірити поточний місцевий сантехнічний кодекс, перш ніж застосовувати його за замовчуванням, оскільки прийнятність залежить від юрисдикції та посилюється на багатьох ринках.

Почніть із самої рідини, а не розміру труби чи класу тиску.Визначте, що саме транспортується, включно з мікрокомпонентами - «здебільшого водний» потік із випадковими кислими слизняками потрібно облицьовувати для впливу кислоти, а не для середнього стану, оскільки футерівка має витримати найгірший випадок, який вона зустріне, а не типовий.

Отримайте фактичні показники концентрації та температури, а не загальну категорію.«Обслуговування кислот» охоплює все: від розбавлених, майже{0}}нейтральних потоків до концентрованих, агресивних, а дані про стійкість футеровки стосуються комбінацій концентрації та температури, а не лише хімічної назви. Матеріал, розрахований на 10% концентрацію при температурі навколишнього середовища, може не бути розрахований на ту саму кислоту при 60% концентрації або при підвищеній температурі.

Враховуйте завислі тверді речовини та швидкість, а не лише хімію.Хімічно сумісна підкладка все ще може вийти з ладу передчасно внаслідок абразивного зношування, якщо рідина переносить тверді частинки зі значною швидкістю - саме тут перевага поліуретану у товщині або спеціально-створена абразивостійка-обкладка отримує перевагу в порівнянні з тоншим, хімічно стійкішим варіантом, який інакше був би адекватним.

Перевірте фактичні дані постачальника про сумісність, а не загальну таблицю.Таблиці сумісності, які циркулюють в Інтернеті, є розумною відправною точкою, але часто є узагальненими або застарілими. Для будь-яких послуг поза звичайним транспортуванням води або м’яких вуглеводнів запитуйте дані про сумісність, специфічні для наведеної формули облицювання, в ідеалі включаючи фактичну концентрацію та температурний діапазон вашого застосування.

Зважте логістику нанесення та ремонту разом із хімічною ефективністю.Напилені накладки, як-от FBE та поліуретан, часто можна точково відремонтувати-в польових умовах за допомогою сумісної системи латок. Склеєні термопластичні муфти та цементний розчин важче відремонтувати на місці, що важливо для трубопроводів у віддалених місцях або з тривалим часом для ремонтної бригади - футеровка, яка дещо менш ідеальна в хімічному відношенні, але-придатна для ремонту в польових умовах, іноді є більш практичним вибором, ніж повернення до спеціалізованої майстерні для ремонту.

Не надто-конкретизуйте.Спокуса використати за замовчуванням найбільш хімічно стійке покриття - PTFE, наприклад - як запас надійності, зрозуміло, але дорого, і також не позбавлене компромісів: деякі покриття з високою-стійкістю є крихкішими або їх важче ремонтувати, ніж варіанти середнього-класу. Зіставлення облицювання відповідно до фактичного стану експлуатації з розумним запасом, а не максимальним, зазвичай є кращим використанням бюджету проекту.

Вибір внутрішньої підкладки – це, зрештою, хімія-і-запитання щодо зносу, на яке відповідають реальні дані про рідину, а не змагання за популярність-типу покриття. Зовнішнє покриття труби та її внутрішня обшивка можуть бути, і часто є, абсолютно різними матеріалами, вибраними з абсолютно різних причин -, і розглядати їх як одне рішення – це те, з чого починаються багато несправностей, яких можна уникнути.

Зв'язатися зараз