Účel nátěrových materiálů
Povrchová úprava vnějšího povrchu ocelových trubek je zásadní pro prevenci koroze. Rezavění na povrchu ocelových trubek může významně ovlivnit jejich funkčnost, kvalitu a vizuální vzhled. Proces povrchové úpravy má proto značný vliv na celkovou kvalitu ocelových trubek.
-
Požadavky na nátěrové materiály
Podle norem stanovených Americkým ropným institutem by ocelové trubky měly odolávat korozi po dobu nejméně tří měsíců. Poptávka po delších antikorozních dobách se však zvýšila a mnoho uživatelů požaduje odolnost 3 až 6 měsíců při venkovním skladování. Kromě požadavku na dlouhou životnost uživatelé očekávají, že nátěry si zachovají hladký povrch a rovnoměrné rozložení antikorozních prostředků bez jakýchkoli přeskakování nebo odkapávání, které by mohly ovlivnit vizuální kvalitu.
-
Druhy nátěrových materiálů a jejich výhody a nevýhody
V městských podzemních potrubních sítích,ocelové trubkyse stále častěji používají k přepravě plynu, ropy, vody a dalších materiálů. Povlaky pro tyto trubky se vyvinuly z tradičních asfaltových materiálů na polyethylenové pryskyřičné a epoxidové pryskyřičné materiály. Používání polyethylenových pryskyřičných povlaků začalo v 80. letech 20. století a s různými aplikacemi se komponenty a procesy povlakování postupně zlepšovaly.
3.1 Povrchová úprava z ropného asfaltu
Povlak z ropného asfaltu, tradiční antikorozní vrstva, se skládá z vrstev ropného asfaltu vyztužených sklolaminátovou tkaninou a vnější ochrannou polyvinylchloridovou fólií. Nabízí vynikající hydroizolaci, dobrou přilnavost k různým povrchům a cenovou efektivitu. Má však nevýhody, mezi které patří náchylnost ke změnám teploty, křehnutí při nízkých teplotách a náchylnost ke stárnutí a praskání, zejména v kamenitých půdních podmínkách, což vyžaduje další ochranná opatření a zvýšené náklady.
3.2 Epoxidový nátěr z uhelného dehtu
Epoxid z černouhelného dehtu, vyrobený z epoxidové pryskyřice a asfaltu z černouhelného dehtu, vykazuje vynikající odolnost vůči vodě a chemikáliím, odolnost proti korozi, dobrou přilnavost, mechanickou pevnost a izolační vlastnosti. Po aplikaci však vyžaduje delší dobu vytvrzování, což ho činí náchylným k nepříznivým vlivům povětrnostních podmínek během tohoto období. Různé složky používané v tomto nátěrovém systému navíc vyžadují specializované skladování, což zvyšuje náklady.
3.3 Epoxidové práškové lakování
Epoxidové práškové lakování, zavedené v 60. letech 20. století, spočívá v elektrostatickém stříkání prášku na předem upravené a předehřáté povrchy trubek, čímž se vytvoří hustá antikorozní vrstva. Mezi jeho výhody patří široký teplotní rozsah (-60 °C až 100 °C), silná přilnavost, dobrá odolnost proti katodickému odlupování, nárazům, flexibilita a poškození svarem. Jeho tenčí vrstva ho však činí náchylným k poškození a vyžaduje sofistikované výrobní techniky a zařízení, což představuje výzvy při jeho aplikaci v terénu. I když v mnoha ohledech vyniká, ve srovnání s polyethylenem zaostává, pokud jde o tepelnou odolnost a celkovou ochranu proti korozi.
3.4 Polyethylenový antikorozní nátěr
Polyethylen nabízí vynikající odolnost proti nárazu a vysokou tvrdost spolu se širokým teplotním rozsahem. V chladných oblastech, jako je Rusko a západní Evropa, nachází široké uplatnění pro potrubí díky své vynikající flexibilitě a odolnosti proti nárazu, zejména při nízkých teplotách. Přetrvávají však problémy s jeho aplikací na potrubí o velkém průměru, kde může docházet k praskání v důsledku namáhání a pronikání vody může vést ke korozi pod povlakem, což vyžaduje další výzkum a zdokonalování materiálů a aplikačních technik.
3.5 Silný antikorozní nátěr
Silné antikorozní nátěry poskytují ve srovnání se standardními nátěry výrazně zvýšenou odolnost proti korozi. Vykazují dlouhodobou účinnost i v náročných podmínkách, s životností přesahující 10 až 15 let v chemickém, mořském a rozpouštědlovém prostředí a více než 5 let v kyselém, alkalickém nebo solném prostředí. Tyto nátěry mají obvykle tloušťku suchého filmu od 200 μm do 2000 μm, což zajišťuje vynikající ochranu a trvanlivost. Jsou široce používány v námořních konstrukcích, chemických zařízeních, skladovacích nádržích a potrubích.
-
Časté problémy s nátěrovými materiály
Mezi běžné problémy s nátěry patří nerovnoměrné nanášení, stékání antikorozních prostředků a tvorba bublin.
(1) Nerovnoměrný povlak: Nerovnoměrné rozložení antikorozních činidel na povrchu trubky vede k oblastem s nadměrnou tloušťkou povlaku, což vede k plýtvání, zatímco tenké nebo nepovlakované oblasti snižují antikorozní schopnost trubky.
(2) Odkapávání antikorozních prostředků: Tento jev, kdy antikorozní prostředky tuhnou na povrchu potrubí ve formě kapiček, ovlivňuje estetiku, aniž by přímo ovlivňoval odolnost proti korozi.
(3) Tvorba bublin: Vzduch zachycený v antikorozním prostředku během aplikace vytváří bubliny na povrchu potrubí, což ovlivňuje jak vzhled, tak účinnost povlaku.
-
Analýza problémů s kvalitou povlaků
Každý problém vzniká z různých důvodů a je způsoben řadou faktorů. U ocelových trubek, které se vyznačují kvalitou problému, může být problém také kombinací několika faktorů. Příčiny nerovnoměrného povlaku lze zhruba rozdělit na dva druhy: nerovnoměrný jev způsobený stříkáním po vstupu ocelové trubky do lakovacího boxu a nerovnoměrný jev způsobený nedostatečným stříkáním.
Důvod prvního jevu je zřejmě snadno pochopitelný. V zařízení pro nanášení laku je ocelová trubka vložena do lakovacího boxu v rozsahu 360° kolem celkem 6 pistolí (pažnice má 12 pistolí) pro stříkání. Pokud se z každé pistole stříká jiný průtok, dojde k nerovnoměrnému rozložení antikorozního činidla na různých površích ocelové trubky.
Druhým důvodem je, že kromě faktoru postřiku existují i další důvody pro nerovnoměrné nanášení povlaku. Existuje mnoho druhů faktorů, jako je rez na ocelových trubkách a jejich drsnost, takže je obtížné povlak rovnoměrně rozprostřít; povrch ocelových trubek má po nanesení emulze naměřený tlak vody, což vede k kontaktu povlaku s emulzí, takže je obtížné přichytit se konzervačního prostředku na povrch ocelové trubky a nedochází k povlaku emulzí na ocelových částech trubky, což má za následek nerovnoměrné nanášení povlaku na celou ocelovou trubku.
(1) Důvod visících kapek antikorozního prostředku. Průřez ocelové trubky je kulatý, takže pokaždé, když je antikorozní prostředek nastříkán na povrch ocelové trubky, antikorozní prostředek z horní části a okraje stéká do spodní části vlivem gravitace, což vytváří jev visících kapek. Výhodou je, že výrobní linka na povlakování v továrně na ocelové trubky je vybavena pecemi, které dokáží včas zahřát a ztuhnout antikorozní prostředek nastříkaný na povrch ocelové trubky a snížit tak tekutost antikorozního prostředku. Pokud však viskozita antikorozního prostředku není vysoká, nedochází k včasnému zahřátí po nastříkání nebo není vysoká teplota zahřívání, tryska není v dobrém provozním stavu atd., dojde k visícím kapkám antikorozního prostředku.
(2) Příčiny pěnění antikorozní ochrany. V důsledku vlhkosti vzduchu v provozním prostředí je nadměrná disperze barvy a pokles teploty během disperzního procesu způsobí bublání konzervační látky. Vlhkost vzduchu a nižší teploty vedou k tomu, že se konzervační látky rozptýlí do drobných kapiček, což vede k poklesu teploty. Voda ve vzduchu s vyšší vlhkostí po poklesu teploty kondenzuje a vytváří jemné kapičky vody smíchané s konzervační látkou, které se nakonec dostanou do vnitřku nátěru, což vede k puchýřkování nátěru.
Čas zveřejnění: 15. prosince 2023