تعد الحماية من التآكل أكبر عامل منفرد في تكلفة دورة حياة-خط الأنابيب المدفون أو المغمور، وما هي الأنابيب المطلية بـ 3LPE هي عائلة الطلاء التي يتم تحديدها غالبًا لها. تشرح هذه المقالة نظام الطلاء وبنية طبقته والمعايير الحاكمة وقواعد الفحص والتعامل التي تحافظ على فعالية الطلاء لعقود من الزمن.
يعمل الطلاء والحماية الكاثودية معًا على إدارة تآكل خطوط الأنابيب.
يجمع 3LPE بين طبقة تمهيدية FBE وطبقة لاصقة وطبقة علوية من البولي إيثيلين.
يحدد إعداد السطح لـ Sa 2.5 مدة بقاء الطلاء.
تتحقق اختبارات اكتشاف العطل والالتصاق والسمك من الطلاء المطبق.
يتم طلاء الوصلات الميدانية بعد لحام محيط الجسم واختبارها قبل الردم.
لماذا تحتاج خطوط الأنابيب إلى طلاء خارجي
يتآكل خط أنابيب الفولاذ الكربوني الموجود في التربة أو مياه البحر من خلال التفاعلات الكهروكيميائية التي تتسارع بسبب الرطوبة والكلوريدات والبكتيريا والتيارات الشاردة. الطلاء الخارجي هو خط الدفاع الأول: فهو يعزل الفولاذ عن المنحل بالكهرباء، ويعمل جنبًا إلى جنب مع الحماية الكاثودية (CP) بحيث تتم حماية أي بقعة عارية في عطلة الطلاء بواسطة نظام CP. إن الطلاء المصمم بشكل جيد يقلل من الطلب الحالي على CP ويطيل عمر خط الأنابيب بأكمله.
أنظمة الطلاء الشائعة لأنابيب الخطوط
الأنظمة الأكثر شيوعًا هي الإيبوكسي المرتبط بالانصهار (FBE)، والبولي إيثيلين ثلاثي-طبقات (3LPE)، والبولي بروبيلين ثلاثي-طبقات (3LPP)، وبالنسبة للخدمات الخاصة، مينا قطران الفحم والإيبوكسي السائل. يوفر FBE التصاقًا ممتازًا وهو الخيار القياسي-لطبقة واحدة لدرجات الحرارة المعتدلة؛ يضيف 3LPE و3LPP طبقة علوية من البولي أوليفين لتحقيق المتانة الميكانيكية في المناولة وحفر الخنادق والردم الصخري . 3 يتناسب LPP مع درجات حرارة الخدمة الأعلى.
هيكل طبقة 3LPE
يحتوي طلاء 3LPE على ثلاث طبقات وظيفية: طبقة تمهيدية FBE تربط كيميائيًا بسطح الفولاذ المنظف -، وطبقة لاصقة من البوليمر المشترك تربط الطبقة التمهيدية بالطبقة النهائية، وطبقة علوية من البولي إيثيلين توفر حاجزًا ميكانيكيًا وحاجزًا للرطوبة. يتراوح إجمالي السُمك النموذجي من 2.5 إلى 3.7 مم لمجموعة 3PE المحددة بشكل شائع في المواصفة القياسية ISO 21809-1، مع اختيار فئات السُمك حسب قطر الأنبوب وشدة الخدمة. يتم تطبيق هيكل الطبقة في عملية مصنعية مستمرة واحدة بعد تنظيف سطح الأنبوب إلى Sa 2.5 وتسخينه مسبقًا.
عملية تطبيق الطلاء
يبدأ التطبيق بتحضير السطح: يتم تفجير الأنبوب حتى درجة نظافة Sa 2.5 وشكل مرساة محدد، ثم يتم تسخينه مسبقًا. يتم رش مسحوق FBE كهروستاتيكيًا على السطح الساخن ويذوب في فيلم مستمر؛ يتم بعد ذلك بثق المادة اللاصقة والبولي إيثيلين أو بثقهما الجانبي -فوق المادة التمهيدية أثناء الحفاظ على نافذة درجة الحرارة. يتم تسجيل معلمات العملية، وخاصة درجة حرارة السطح في كل محطة، لكل أنبوب بحيث يمكن تتبع كمية الطلاء بالكامل.
فحص واختبار الطلاءات التطبيقية
يتم فحص الأنابيب المطلية للتأكد من عدم وجود ثقوب باستخدام كاشف عطل الجهد العالي-، والالتصاق عن طريق اختبار القطع أو السحب على شكل V-، والسمك باستخدام مقياس كهرومغناطيسي. يتحقق اختبار الانحناء لعينات الطلاء وفحوصات مقاومة الصدمات واختبارات التفكيك الكاثودي وفقًا لمعيار ISO 21809-1 أو DIN 30670 من أن النظام المطبق يلبي المواصفات. تُترك أشرطة النهاية عارية عند أطراف الأنابيب للحام؛ يتم تغليفها في الحقل بعد الانتهاء من لحام محيط الجسم.
المناولة والتخزين والمفاصل الميدانية
يجب رفع الأنابيب المطلية بحبال نايلون عريضة أو شوكة مبطنة؛ تقطع السلاسل والخطافات العارية من خلال البولي إيثيلين وتكشف الفولاذ. أثناء التخزين، يتم تكديس الأنابيب على دعامات خشبية أو مطاطية ويتم فحص الطلاء للتأكد من عدم تلفه قبل إنزاله في الخندق. تتم حماية الوصلات الميدانية باستخدام الأكمام المنكمشة بالحرارة- أو الإيبوكسي السائل أو رقع FBE المطابقة لنظام طلاء الخط الرئيسي، ويتم اختبار الوصلة المكتملة قبل الردم.
الأسئلة المتداولة
-ثلاث طبقات من البولي إيثيلين: طبقة أولية من الإيبوكسي المرتبط بالانصهار، وطبقة كوبوليمر لاصقة وطبقة نهائية من البولي إيثيلين، يتم تطبيقها في عملية مصنعية واحدة.
اعتمادًا على الفئة والقطر، يتراوح إجمالي السُمك عادة من 2.5 إلى 3.7 مم، مع مساهمة كل من المادة التمهيدية والمواد اللاصقة والطبقة النهائية من FBE بحصة محددة وفقًا لمعيار ISO 21809-1.
يرتبط FBE كيميائيًا بتفجير-الفولاذ النظيف ويمنح النظام قوة الالتصاق ومقاومة التفكك الكاثودي؛ طبقات البولي أوليفين وحدها لا ترتبط بشكل موثوق بالفولاذ العاري.
يناسب معيار 3LPE الخدمة المستمرة حتى حوالي 60-80 درجة مئوية اعتمادًا على النظام؛ وفوق ذلك، يجب تقييم 3LPP أو أنظمة أخرى ذات درجة حرارة عالية.
عن طريق الكشف عن العطل (الثقب) عند الجهد العالي، واختبار الالتصاق، وقياس السُمك، واختبارات العينات مثل التفكك الكاثودي، والصدمات، والانحناء وفقًا للمعايير الحاكمة.
نعم. الطلاء لا يكون مثاليًا أبدًا طوال عمر خط الأنابيب؛ يحمي نظام CP الفولاذ في حالة العطل والعيوب، ويحدد النظامان معًا استراتيجية إدارة التآكل.
