Pijpcoatingmaterialen en welke vloeistoffen ze daadwerkelijk kunnen vervoeren

De interne bekleding van een pijp en de externe anti{0}}corrosiecoating lossen twee totaal verschillende problemen op, en het combineren ervan in een specificatie is een van de meest voorkomende - en duurdere - fouten die kopers maken. Externe coating (FBE, 3PE, 3PP en vergelijkbare systemen) beschermt de buiswand tegen de grond, het water of de atmosfeer waarin deze zich bevindt. De interne bekleding beschermt de buiswand tegen alles wat er daadwerkelijk doorheen stroomt, en dat is een chemisch probleem, geen probleem met de begraving-. Een coating die dertig jaar lang mooi presteert op natte kleigrond kan binnen enkele weken bezwijken tegen de verkeerde vloeistof aan de binnenkant, en het omgekeerde is net zo waar. Dit artikel gaat over die tweede vraag: welke voeringmaterialen zijn bestand tegen welke vloeistoffen, en waarom het antwoord niet zo eenvoudig is als 'epoxy is bestand tegen chemicaliën'.

Externe corrosiebescherming gaat grotendeels over het voorkomen dat vocht en zuurstof het blanke staal bereiken, en in mindere mate het weerstaan ​​van mechanische schade tijdens installatie en service. Het bodemmilieu aan de buitenkant van een ondergrondse pijpleiding varieert, maar is relatief smal in vergelijking met wat er door de binnenkant van een pijpleiding kan stromen. Intern kan een bekleding met alles te maken krijgen, van drinkwater met een vrijwel-neutrale pH tot geconcentreerd zwavelzuur, van schone vloeistof tot een schurende slurry die zwevende deeltjes vervoert, van omgevingstemperatuur tot oververhitte stoom. Elk van deze omstandigheden tast een voeringmateriaal aan via een ander mechanisme - chemische oplossing, oxidatie, zwelling en verzachting, schurende slijtage of thermische degradatie - en geen enkel voeringmateriaal is hier even goed bestand tegen. Het kiezen van een voering is in wezen een matching-oefening: identificeer wat er feitelijk door de buis stroomt, bij welke concentratie en temperatuur, en vergelijk dat met de gedocumenteerde weerstandsgegevens van een materiaal in plaats van met de reputatie ervan.

FBE is een van de meest gebruikte binnenbekledingen voor water- en milde koolwaterstoftoepassingen, aangebracht als een elektrostatisch gespoten poeder dat uithardt tot een harde, gladde, doorlopende film. De chemische bestendigheid ervan is solide tegen drinkwater, licht corrosief water (inclusief een matig chloridegehalte) en veel geraffineerde aardolieproducten. Daarom verschijnt het zo vaak als zowel een interne bekleding als een externe coating op dezelfde pijp bij olie- en gaswinningsdiensten. Waar FBE in de problemen komt is met sterke zuren, sterke basen en aromatische oplosmiddelen, die allemaal de epoxyfilm na verloop van tijd kunnen aantasten, en met schurende slurries, waarbij de relatief dunne film (doorgaans 300-500 micron) beperkte slijtage biedt tegen zwevende vaste stoffen. De bedrijfstemperatuur is ook een echte beperking. - De meeste FBE-systemen zijn geschikt voor gebruikstemperaturen in het bereik van 60-80 graden Celsius, waarbij gespecialiseerde hoge--temperatuurformuleringen hoger gaan, maar tegen hogere kosten en levertijd. Voor schoon water, milde pekel en algemeen koolwaterstoftransport is FBE doorgaans de meest kosteneffectieve keuze; voor alles wat zuur, zeer schurend of heet is, is dit meestal de verkeerde.

Koolteerepoxy was tientallen jaren lang de standaard binnenbekleding voor olie- en geproduceerde-watervoorzieningen, en werd gewaardeerd vanwege zijn weerstand tegen koolwaterstoffen en redelijke kosten. Het gebruik ervan is aanzienlijk afgenomen als gevolg van de VOS-emissies tijdens de toepassing en de zorgen over de gezondheid en het milieu die verband houden met koolteerpek, en veel rechtsgebieden beperken of verbieden het nu. Epoxyfenolbekleding, een verwante maar aparte chemie, wordt nog steeds actief gebruikt, vooral voor het interieur van drinkwateropslagtanks en sommige opslagtoepassingen voor brandstoffen en chemicaliën, en biedt een betere temperatuurbestendigheid dan standaard FBE (gewoonlijk geclassificeerd tot 90-120 graden Celsius) en een goede weerstand tegen een breder scala aan oplosmiddelen. Kopers die op een oudere projecttekening "koolteer-epoxy" gespecificeerd zien, moeten de huidige regelgeving in hun rechtsgebied controleren voordat ze ervan uitgaan dat het nog steeds een haalbare optie is om te bestellen - in veel markten is het feitelijk uitgefaseerd ten gunste van epoxy-fenol- of polyurethaanalternatieven die niet dezelfde emissies en verwerkingslasten met zich meebrengen.

Polyurethaanbekleding heeft een bepaald chemisch weerstandsbereik voor werkelijk superieure slijtvastheid. Daarom is het de standaardkeuze voor pijpleidingen die schurende slurries - mijnafval, baggerspecie, zand-beladen geproduceerd water en soortgelijke diensten met een hoog-vaste stof-gehalte vervoeren waarbij een dunnere epoxyfilm binnen een fractie van de ontwerplevensduur zou doorslijten. Polyurethaansystemen kunnen worden toegepast in een aanzienlijk grotere dikte dan FBE (enkele millimeters is gebruikelijk voor zware- slurrytoepassingen, vergeleken met fracties van een millimeter voor FBE), en die dikte zelf wordt onderdeel van de slijtagetolerantie waarvoor de buis is ontworpen. Chemisch gezien kan polyurethaan redelijk goed standhouden tegen milde zuren, alkaliën en koolwaterstoffen, hoewel het niet de beste prestaties levert ten opzichte van welke chemische categorie dan ook, zoals een speciaal-gebouwde voering van fluorpolymeer zou zijn. - Het verkoopargument is de combinatie van behoorlijke chemische bestendigheid met een werkelijk goede slijtvastheid, en niet de beste-in- klasse van beide.

De bekleding van cementmortel is vrijwel voor één- doel geschikt: het is de standaard binnenbekleding voor transportleidingen voor drinkwater en ruw water, gewaardeerd omdat het goedkoop is,- tot op zekere hoogte zelfherstellend (het alkalische cementoppervlak kan na kleine beschadiging een beschermende laag vormen) en het drinkwater geen smaak of chemische problemen geeft. Er is in wezen geen plaats voor buiten de watervoorziening. - Cement wordt aangetast door zuren en door zacht,- water met een lage alkaliteit dat na verloop van tijd calcium uit de bekleding lekt, en het heeft geen noemenswaardige weerstand tegen koolwaterstoffen of industriële chemicaliën. Waar cementmortelbekleding in een specificatie voorkomt, is de toepassing bijna altijd watertransmissie, en de belangrijkste zaken die de moeite waard zijn om te bevestigen in de bestelfase zijn de agressiviteit van het water zelf (zacht water en water met een lage- pH verkorten de levensduur van cementbekleding) en of de buis een extra epoxyafdichtingslaag over het cement nodig heeft voor bijzonder zachte wateromstandigheden.

Rubberen voering - natuurlijk rubber, nitril, EPDM en andere synthetische rubberverbindingen, afhankelijk van de specifieke toepassing - is de voering bij uitstek waar chemische weerstand en flexibiliteit beide van belang zijn, met name voor zure ruwe olie en gas waar waterstofsulfide en andere zure componenten aanwezig zijn, en voor het verwerken van veel zuren en schurende chemische slurries. De keuze van de rubbersamenstelling is hier enorm van belang: natuurlijk rubber is goed bestand tegen veel zuren en slijtage, maar wordt snel afgebroken in de aanwezigheid van oliën en veel oplosmiddelen, terwijl nitrilrubber vanwege zijn oliebestendigheid de meest voorkomende keuze is, specifiek voor olie- en koolwaterstoftoepassingen. Het kiezen van de verkeerde rubbercompound voor de vloeistof in kwestie is een echte en veel voorkomende fout. - "rubber-lined" is geen enkele specificatie, en de compound moet op dezelfde manier op de vloeistof worden afgestemd als een metaallegering, en mag niet worden aangenomen dat deze onderling uitwisselbaar is tussen verschillende soorten rubber.

Thermoplastische voeringen - PVC, polypropyleen (PP), polyethyleen (PE) en PTFE (Teflon) - hebben het hoogste niveau van chemische bestendigheid en worden over het algemeen toegepast als losse of gebonden hoezen in plaats van gespoten coatings. PVC- en PP-voeringen kunnen een breed scala aan zuren, logen en zouten goed verwerken en komen veel voor in chemische verwerkings- en afvalwatertoepassingen waar de vloeistof agressief maar niet extreem is. PTFE bevindt zich aan de top van het weerstandsbereik en kan bijna het volledige spectrum van industriële chemicaliën verwerken, inclusief sterke zuren, sterke basen en de meeste oplosmiddelen. Daarom is het gespecificeerd voor de meest agressieve chemische transporttoepassingen en voor hoge-zuiverheid waarbij de bekleding zelf de vloeistof niet mag vervuilen. De wisselwerking is de kosten en de complexiteit van de installatie. - Vooral PTFE-voeringen zijn een gespecialiseerd, duur proces en zijn zelden gerechtvaardigd, tenzij de vloeistof echt dat weerstandsniveau vereist. Het specificeren van PTFE-voering voor een vloeistof die een epoxy- of rubberen voering uit het middensegment prima zou kunnen verwerken, is een veel voorkomende manier waarop projectbudgetten worden opgeblazen zonder dat dit een bijbehorend voordeel oplevert.

Thermisch verzinken wordt af en toe gespecificeerd als interne coating, meestal voor drinkwater- en persluchtleidingen, waarbij de zinklaag tegen lage kosten een opofferingsbescherming tegen corrosie biedt. Er zijn reële beperkingen die specifiek van belang zijn voor de vloeistofselectie: zink wordt aangetast door water met een lage- pH, door water met een hoog chloride- of sulfaatgehalte, en door veel industriële chemicaliën, en gegalvaniseerde binnenoppervlakken worden in sommige rechtsgebieden steeds meer beperkt in drinkwatersystemen vanwege problemen met het lood- en cadmium-sporen-gehalte in de zinkcoating zelf, plus zorgen op langere- termijn over het uitlekken van zink in zacht of zuur water. Voor algemene perslucht- en niet-drinkwatervoorzieningen in een milde omgeving blijft galvaniseren een redelijk goedkope- optie; vooral voor drinkwater is het de moeite waard om de huidige lokale sanitaire code te controleren voordat u deze in gebreke stelt, aangezien de acceptatie per rechtsgebied verschilt en in een aantal markten strenger is geworden.

Begin met de vloeistof zelf, niet met de leidingmaat of drukklasse.Identificeer precies wat er wordt getransporteerd, inclusief sporenelementen. - Een stroom die voornamelijk uit water bestaat en af ​​en toe zure slakken moet worden bekleed voor de blootstelling aan zuur, niet de gemiddelde toestand, aangezien de bekleding het ergste geval moet overleven en niet de typische.

Krijg actuele concentratie- en temperatuurcijfers, geen algemene categorie.'Zuurservice' omvat alles, van verdunde, bijna-neutrale stromen tot geconcentreerde, agressieve stromen, en gegevens over de voeringweerstand zijn specifiek voor concentratie- en temperatuurcombinaties, en niet alleen voor de chemische naam. Een materiaal met een concentratie van 10% bij omgevingstemperatuur is mogelijk niet geschikt voor hetzelfde zuur bij een concentratie van 60% of bij verhoogde temperatuur.

Houd rekening met zwevende stoffen en snelheid, niet alleen met chemie.Een chemisch compatibele voering kan nog steeds vroegtijdig bezwijken als gevolg van schurende slijtage als de vloeistof vaste stoffen met een betekenisvolle snelheid vervoert. - Dit is waar het diktevoordeel van polyurethaan of een speciaal-slijtvaste- voering zijn hogere kosten verdient dan een dunnere, meer chemisch bestendige optie die anders voldoende zou zijn.

Controleer de daadwerkelijke compatibiliteitsgegevens van de voeringleverancier, niet een algemeen diagram.Compatibiliteitstabellen die online circuleren vormen een redelijk uitgangspunt, maar zijn vaak algemeen of gedateerd. Voor elke dienst buiten het routinematig transport van water of milde koolwaterstoffen dient u compatibiliteitsgegevens op te vragen die specifiek zijn voor de geciteerde voeringformulering, idealiter inclusief de werkelijke concentratie en het temperatuurbereik van uw toepassing.

Weeg de toepassings- en reparatielogistiek af tegen de chemische prestaties.Gespoten bekledingen zoals FBE en polyurethaan kunnen vaak ter plekke-worden gerepareerd met een compatibel patchsysteem. Gelijmde thermoplastische kokers en cementmortel zijn lokaal moeilijker te repareren, wat van belang is voor pijpleidingen op afgelegen locaties of met lange doorlooptijden voor een reparatieploeg. - Een bekleding die chemisch iets minder ideaal is, maar in de praktijk- kan worden gerepareerd, is soms de meer praktische keuze dan een bekleding die voor elke reparatie naar een gespecialiseerde winkel moet worden teruggestuurd.

Geef niet te veel-specificeer.De verleiding om standaard de meest chemisch bestendige voering te gebruiken die beschikbaar is, - PTFE, bijvoorbeeld - als veiligheidsmarge, is begrijpelijk maar duur, en is ook niet zonder compromissen: sommige voeringen met een hoge- hoge weerstand zijn brozer of moeilijker te repareren dan een optie uit het midden- bereik. Het afstemmen van de bekleding op de daadwerkelijke staat van dienst, met een redelijke marge in plaats van een maximale marge, is doorgaans een betere besteding van het projectbudget.

De selectie van interne voeringen is uiteindelijk een chemische-en-slijtagevraag die wordt beantwoord met echte gegevens over de vloeistof, en niet een populariteitswedstrijd-van het type coating. De externe coating en de interne bekleding van de pijp kunnen en zijn vaak totaal verschillende materialen, gekozen om totaal verschillende redenen - en door ze als één beslissing te behandelen, beginnen veel vermijdbare fouten in de praktijk.

Neem nu contact op