Существует три разновидности защитных слоев для магистралей с жидкостями или газами. Первый тип — антикоррозийная изоляция стальных труб. Второй — гладкое покрытие. Третий — комплексная структура, повышающая стойкость трубопровода к механическим нагрузкам.
Летопись рождения этого вида изоляции.
До середины 70-х годов девятнадцатого века внутреннюю поверхность металлических труб обрабатывали цементно-песчаной изоляцией. Материалы на основе эпоксидных смол для покрытия поверхностей. Впервые цех по нанесению наружного антикоррозийного слоя был апробирован на Волжском автомобильном заводе. С 1975 года на предприятии, которое было запущено в 1970 году, в эксплуатацию дан новый цех. За первый год работы завода было выпущено более миллиона единиц продукции.
На предприятии осуществлялась полная внешняя Внутреннее покрытие стальных труб размером от 53 до 142 сантиметров производилось совместно с Ярославским лакокрасочным заводом, который предоставлял порошковые материалы.
Помимо России, технология эпоксидной изоляции металлических труб является основной и в других странах.
- Азии (Индия, Китая);
- Северной Америке (США, Канада);
- на юге Африки (ЮАР).
Для защиты от коррозии применяют полимеры (PE, PP, PU), силикатную эмаль и другие двукомпонентные материалы.
Виды заводского изготовления эпоксидной изоляции
Классификацию защитных покрытий трубопроводов осуществляют по составу, числу слоев и способу нанесения. Технология внутреннего покрытия стальных труб жидким материалом проста. Полимеризация состава происходит при температуре 60-70 °С в течение нескольких часов.
Для нанесения порошкового состава необходимо повысить температуру обрабатываемой поверхности до 190-210 °С. Время полимеризации увеличивается. Преимущества порошковой технологии:
- выше производительность;
- Возможность применения более широкого спектра модификаций для среды перевозки.
- безопаснее для экологии.
Новым предприятиям предстоит сделать выбор между жидким и порошковым методами. Остальные заводы действуют по технологиям, к которым у них уже есть оборудование.
Структура внутренней изоляции
Покрытия из эпоксидных и комплексных материалов наносят на металлические трубы в один, два или три слоя. Сварные швы внутри трубы обрабатываются отдельно. Их закрывают стальной муфтой, защищенной эпоксидным слоем с двух сторон.
Внутренняя изоляция определяет технические характеристики, продолжительность эксплуатации и область применения трубопровода.
- Покрытие подходит для труб небольшого и среднего диаметра. Применение изделий ограничено температурой рабочей среды, которая не должна превышать 80 °С.
- Два слоя изоляции: антикоррозионное (320 мкм) и защитное (440-750 мкм). Покрытие устойчиво к ударам, агрессивным средам (на 31% эффективнее), уменьшает шероховатость поверхности на 16%. Можно эксплуатировать в условиях высоких температур (выше 80 °С).
- Триплекс состоит из эпоксидной грунтовки и двух слоев полиэтилена. Обладает высокой прочностью и отличным сцеплением.
Компания Simitomo Metal Ind. создала технологию формирования комбинированного покрытия. Сначала наносится состав из разных смол, толщина которого составляет 100-300 микрон.
Эпоксидная смола является основным компонентом, отличающимся высокой адгезией к металлам и полимерам PE. Пористая поверхность основы улучшает сцепление со сталью и последующими слоями внутренней изоляции трубы. Нанесенные далее полимерные структуры устойчивы к воздействию большинства кислот и повышают уровень защиты от механических повреждений.
Положительные свойства эпоксидной изоляции
Трубопроводы с внутренним защитным покрытием обеспечивают большую пропускную способность, длительный срок службы и уменьшают расходы на ежегодное обслуживание.
Внутреннее покрытие стальных труб помогает снизить скорость кристаллизации и отложения парафинов. Общие затраты на очистку трубопровода сокращаются на 54–75%. точное значение варьируется в зависимости от состава транспортируемой жидкости.
Другие достоинства эпоксидной изоляции:
- Благодаря высокой теплостойкости рабочий температурный диапазон увеличивается до 80°С, а при определенном составе – до 110°С.
- Сохранность состава и качества перевозимых материалов обеспечивается.
- Устойчивость к катодному отслаиванию увеличена — случаев стресс-коррозии не зарегистрировано.
- Из-за меньшей шероховатости внутренней поверхности снижается расход энергоресурсов.
- Монтаж трубопроводов ускоряется: эпоксидный слой быстрее сохнет после испытательных запускa.
- Изоляция соответствует экологическим нормам, так как не содержит каменного угля смолы.
- Образование минеральных отложений исключается – минимизируется выход из строя клапанов и другой запорной арматуры.
- Стальные стенки магистрали сохраняют целостность длительное время, увеличивая срок её службы.
Перевозка опасных веществ подразумевает особую важность последнего пункта. Общая скорость коррозии составляет 0,01-0,4 мм в год. Местная скорость может достигать 6 мм в год.
Эпоксидные составы, применяемые в данном случае, не содержат токсичных смол и других для здоровья человека опасных веществ. Также нанесение препятствует образованию колоний микроорганизмов. Благодаря этим свойствам трубопроводы можно применять для подачи питьевой воды и в пищевой промышленности.
Эпоксидная технология имеет недостаток – низкую ударную прочность. Из-за этого трубы с однослойной изоляцией нуждаются в особом внимании при монтаже и транспортировке.
Особенности покрытия ЦПИ
Цементно-песчаная изоляция обладает первоначальной устойчивостью к механическим повреждениям и ударам. Защита от химических воздействий активируется при первом прохождении транспортируемого вещества по магистрали. Поток жидкости действует на ЦПИ, мельчайшие крупинки изоляции прижимаются и разносятся по стальной поверхности, заполняя поры в стенках трубопровода. Формируется гидроксид кальция, что полностью подавляет коррозию.
Имеется изоляционный слой толщиной 4-16 миллиметров вдоль трубы, а на сварных швах – от 3 миллиметров. Прочность покрытия ЦПИ при сжатии не менее 445 МПа. Единственными причинами разрушения металла являются старение и механические повреждения.
Заключение
Внутри стальных труб создается защитная оболочка от коррозии с помощью цементно-песчаных смесей, полимерных или лакокрасочных покрытий на основе эпоксидных смол. Это повышает качество транспортируемых веществ по мере их доставки, увеличивает срок службы трубопровода и сокращает расходы на обслуживание.
Покрытия предотвращают образование отложений минерального, биологического и парафинового происхождения. Это увеличивает возможности применения трубопроводов и снижает потребление энергоресурсов.
Ваше мнение о применении эпоксидных составов для внутреннего утепления труб? Пожалуйста, напишите об этом в комментариях. Разместите публикацию в своих соцсетях и добавьте её в избранное.
В видео показана эпоксидная изоляция внутренней поверхности труб.