Mục đích của vật liệu phủ
Lớp phủ bề mặt bên ngoài của ống thép là rất quan trọng để ngăn ngừa rỉ sét. Rỉ sét trên bề mặt ống thép có thể ảnh hưởng đáng kể đến chức năng, chất lượng và hình thức bên ngoài của chúng. Do đó, quá trình phủ có tác động đáng kể đến chất lượng chung của các sản phẩm ống thép.
-
Yêu cầu đối với vật liệu phủ
Theo tiêu chuẩn do Viện Dầu khí Hoa Kỳ đặt ra, ống thép phải chống ăn mòn trong ít nhất ba tháng. Tuy nhiên, nhu cầu về thời gian chống gỉ dài hơn đã tăng lên, với nhiều người dùng yêu cầu khả năng chống gỉ trong 3 đến 6 tháng trong điều kiện lưu trữ ngoài trời. Ngoài yêu cầu về độ bền, người dùng mong muốn lớp phủ duy trì bề mặt nhẵn, phân phối đều các chất chống ăn mòn mà không bị trượt hoặc nhỏ giọt có thể ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh.
-
Các loại vật liệu phủ và ưu nhược điểm của chúng
Trong mạng lưới đường ống ngầm đô thị,ống thépngày càng được sử dụng nhiều hơn để vận chuyển khí, dầu, nước, v.v. Lớp phủ cho các đường ống này đã phát triển từ vật liệu nhựa đường truyền thống sang vật liệu nhựa polyethylene và nhựa epoxy. Việc sử dụng lớp phủ nhựa polyethylene bắt đầu vào những năm 1980 và với các ứng dụng khác nhau, các thành phần và quy trình phủ đã được cải thiện dần dần.
3.1 Lớp phủ nhựa đường dầu mỏ
Lớp phủ nhựa đường dầu mỏ, một lớp chống ăn mòn truyền thống, bao gồm các lớp nhựa đường dầu mỏ, được gia cố bằng vải sợi thủy tinh và một lớp màng polyvinyl clorua bảo vệ bên ngoài. Nó có khả năng chống thấm tuyệt vời, bám dính tốt trên nhiều bề mặt khác nhau và tiết kiệm chi phí. Tuy nhiên, nó có những nhược điểm bao gồm dễ bị thay đổi nhiệt độ, trở nên giòn ở nhiệt độ thấp và dễ bị lão hóa và nứt, đặc biệt là trong điều kiện đất đá, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ bổ sung và tăng chi phí.
3.2 Lớp phủ Epoxy hắc ín than đá
Epoxy hắc ín than đá, được làm từ nhựa epoxy và nhựa đường hắc ín than đá, có khả năng chống nước và hóa chất, chống ăn mòn, bám dính tốt, độ bền cơ học và tính chất cách điện tuyệt vời. Tuy nhiên, nó cần thời gian bảo dưỡng lâu hơn sau khi thi công, khiến nó dễ bị ảnh hưởng xấu từ điều kiện thời tiết trong giai đoạn này. Hơn nữa, các thành phần khác nhau được sử dụng trong hệ thống sơn phủ này cần được lưu trữ chuyên dụng, làm tăng chi phí.
3.3 Sơn phủ bột Epoxy
Lớp phủ bột epoxy, được giới thiệu vào những năm 1960, bao gồm việc phun bột tĩnh điện lên bề mặt ống đã được xử lý trước và được làm nóng trước, tạo thành một lớp chống ăn mòn dày đặc. Ưu điểm của nó bao gồm phạm vi nhiệt độ rộng (-60°C đến 100°C), độ bám dính mạnh, khả năng chống bong tróc catốt, va đập, độ linh hoạt và hư hỏng mối hàn tốt. Tuy nhiên, lớp màng mỏng hơn của nó khiến nó dễ bị hư hỏng và đòi hỏi các kỹ thuật sản xuất và thiết bị tinh vi, gây ra những thách thức khi ứng dụng tại hiện trường. Mặc dù nó vượt trội ở nhiều khía cạnh, nhưng nó lại kém hơn polyethylene về khả năng chịu nhiệt và bảo vệ chống ăn mòn tổng thể.
3.4 Lớp phủ chống ăn mòn Polyethylene
Polyethylene có khả năng chống va đập tuyệt vời và độ cứng cao cùng với phạm vi nhiệt độ rộng. Nó được sử dụng rộng rãi ở các vùng lạnh như Nga và Tây Âu cho đường ống do tính linh hoạt và khả năng chống va đập vượt trội, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức trong việc ứng dụng nó trên các đường ống có đường kính lớn, nơi có thể xảy ra nứt ứng suất và nước xâm nhập có thể dẫn đến ăn mòn bên dưới lớp phủ, đòi hỏi phải nghiên cứu thêm và cải tiến về vật liệu và kỹ thuật ứng dụng.
3.5 Lớp phủ chống ăn mòn nặng
Lớp phủ chống ăn mòn nặng cung cấp khả năng chống ăn mòn được cải thiện đáng kể so với lớp phủ tiêu chuẩn. Chúng thể hiện hiệu quả lâu dài ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt, với tuổi thọ vượt quá 10 đến 15 năm trong môi trường hóa chất, hàng hải và dung môi, và hơn 5 năm trong điều kiện axit, kiềm hoặc nước muối. Những lớp phủ này thường có độ dày màng khô từ 200μm đến 2000μm, đảm bảo khả năng bảo vệ và độ bền vượt trội. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các công trình hàng hải, thiết bị hóa chất, bồn chứa và đường ống.
-
Các vấn đề thường gặp với vật liệu phủ
Các vấn đề thường gặp với lớp phủ bao gồm việc thi công không đều, chất chống ăn mòn nhỏ giọt và hình thành bọt khí.
(1) Lớp phủ không đều: Phân bố không đều các chất chống ăn mòn trên bề mặt ống dẫn đến các khu vực có độ dày lớp phủ quá mức, gây lãng phí, trong khi các khu vực mỏng hoặc không được phủ làm giảm khả năng chống ăn mòn của ống.
(2) Nhỏ giọt chất chống ăn mòn: Hiện tượng này xảy ra khi chất chống ăn mòn đông lại thành giọt trên bề mặt đường ống, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ nhưng không ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chống ăn mòn.
(3) Hình thành bọt khí: Không khí bị giữ lại trong chất chống ăn mòn trong quá trình thi công sẽ tạo ra bọt khí trên bề mặt ống, ảnh hưởng đến cả hình thức và hiệu quả phủ.
-
Phân tích các vấn đề về chất lượng lớp phủ
Mỗi vấn đề đều phát sinh từ nhiều nguyên nhân khác nhau, do nhiều yếu tố gây ra; và một bó ống thép được đánh dấu bằng chất lượng của vấn đề cũng có thể là sự kết hợp của nhiều nguyên nhân. Nguyên nhân gây ra lớp phủ không đều có thể được chia thành hai loại, một là hiện tượng không đều do phun sau khi ống thép vào hộp phủ; thứ hai là hiện tượng không đều do không phun.
Nguyên nhân của hiện tượng đầu tiên rõ ràng dễ thấy, đối với thiết bị phủ khi ống thép vào hộp phủ trong 360 ° xung quanh tổng cộng 6 súng (dây chuyền vỏ có 12 súng) để phun. Nếu mỗi súng phun ra kích thước dòng chảy khác nhau, thì sẽ dẫn đến sự phân bố không đều của chất chống ăn mòn trong các bề mặt khác nhau của ống thép.
Nguyên nhân thứ hai là ngoài yếu tố phun ra còn có những nguyên nhân khác dẫn đến hiện tượng lớp phủ không đều. Có nhiều loại yếu tố, chẳng hạn như rỉ sét, độ nhám của ống thép, khiến lớp phủ khó phân bố đều; bề mặt ống thép có phép đo áp suất nước còn sót lại khi nhũ tương, lần này là do lớp phủ tiếp xúc với nhũ tương, khiến chất bảo quản khó bám vào bề mặt ống thép, khiến các bộ phận ống thép không được phủ nhũ tương, dẫn đến lớp phủ của toàn bộ ống thép không đồng đều.
(1) Nguyên nhân của giọt chất chống ăn mòn treo. Mặt cắt ngang của ống thép là hình tròn, mỗi lần chất chống ăn mòn được phun lên bề mặt ống thép, chất chống ăn mòn ở phần trên và cạnh sẽ chảy xuống phần dưới do yếu tố trọng lực, sẽ hình thành hiện tượng giọt treo. Điều tốt là có thiết bị lò trong dây chuyền sản xuất lớp phủ của nhà máy ống thép, có thể làm nóng và đông đặc chất chống ăn mòn được phun trên bề mặt ống thép kịp thời và làm giảm tính lưu động của chất chống ăn mòn. Tuy nhiên, nếu độ nhớt của chất chống ăn mòn không cao; không kịp thời làm nóng sau khi phun; hoặc nhiệt độ gia nhiệt không cao; vòi phun không hoạt động tốt, v.v. sẽ dẫn đến giọt chất chống ăn mòn treo.
(2) Nguyên nhân tạo bọt chống ăn mòn. Do môi trường nơi vận hành có độ ẩm không khí, độ phân tán sơn quá mức, nhiệt độ quá trình phân tán giảm sẽ gây ra hiện tượng bọt khí bảo quản. Môi trường độ ẩm không khí, điều kiện nhiệt độ thấp, chất bảo quản phun ra phân tán thành những giọt nhỏ, sẽ dẫn đến nhiệt độ giảm. Nước trong không khí có độ ẩm cao hơn sau khi nhiệt độ giảm sẽ ngưng tụ thành những giọt nước mịn trộn lẫn với chất bảo quản, và cuối cùng đi vào bên trong lớp phủ, dẫn đến hiện tượng phồng rộp lớp phủ.
Thời gian đăng: 15-12-2023