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Einführung

Rohrleitungsbeschichtungen schützen Stahlrohrleitungen vor Korrosion und anderen Umwelteinflüssen. Zu den am häufigsten verwendeten Beschichtungen gehören 3-Schicht-Polyethylen (3LPE) Und 3-lagiges Polypropylen (3LPP) Beschichtungen. Beide Beschichtungen bieten robusten Schutz, unterscheiden sich jedoch in Anwendung, Zusammensetzung und Leistung. Dieser Blog bietet einen detaillierten Vergleich zwischen 3LPE- und 3LPP-Beschichtungen und konzentriert sich dabei auf fünf Schlüsselbereiche: Beschichtungsauswahl, Beschichtungszusammensetzung, Beschichtungsleistung, Konstruktionsanforderungen und Konstruktionsprozess.

1. Auswahl der Beschichtung

3LPE-Beschichtung:
Verwendung: 3LPE wird häufig für Onshore- und Offshore-Pipelines in der Öl- und Gasindustrie verwendet. Es eignet sich besonders für Umgebungen, in denen moderate Temperaturbeständigkeit und hervorragender mechanischer Schutz erforderlich sind.
Temperaturbereich: Die 3LPE-Beschichtung wird typischerweise für Rohrleitungen verwendet, die bei Temperaturen zwischen -40 °C und 80–80 °C betrieben werden.
Kostenbetrachtung: 3LPE ist im Allgemeinen kostengünstiger als 3LPP und daher eine beliebte Wahl für Projekte mit Budgetbeschränkungen, bei denen die Temperaturvoraussetzungen innerhalb des unterstützten Bereichs liegen.
3LPP-Beschichtung:
Verwendung: 3LPP wird bevorzugt in Umgebungen mit hohen Temperaturen eingesetzt, wie z. B. in Tiefsee-Offshore-Pipelines und Pipelines, die heiße Flüssigkeiten transportieren. Es wird auch in Bereichen eingesetzt, in denen ein hervorragender mechanischer Schutz erforderlich ist.
Temperaturbereich: 3LPP-Beschichtungen können höheren Temperaturen standhalten, typischerweise zwischen -20 °C und 140 °C, und sind daher für anspruchsvollere Anwendungen geeignet.
Kostenbetrachtung: 3LPP-Beschichtungen sind aufgrund ihrer höheren Temperaturbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften teurer, aber für Pipelines, die unter extremen Bedingungen betrieben werden, erforderlich.
Auswahlzusammenfassung: Die Wahl zwischen 3LPE und 3LPP hängt in erster Linie von der Betriebstemperatur der Pipeline, den Umgebungsbedingungen und Budgetüberlegungen ab. 3LPE ist ideal für moderate Temperaturen und kostensensible Projekte, während 3LPP für Hochtemperaturumgebungen bevorzugt wird, in denen ein verbesserter mechanischer Schutz unerlässlich ist.

2. Beschichtungszusammensetzung

3LPE-Beschichtungszusammensetzung:
Schicht 1: Fusion Bonded Epoxy (FBE): Die innerste Schicht bietet eine hervorragende Haftung auf dem Stahlsubstrat und ist die primäre Korrosionsschutzschicht.
Schicht 2: Copolymer-Klebstoff: Diese Schicht verbindet die FBE-Schicht mit der Polyethylen-Deckschicht und sorgt so für eine starke Haftung und zusätzlichen Korrosionsschutz.
Schicht 3: Polyethylen (PE): Die äußere Schicht bietet mechanischen Schutz vor physischen Schäden während Handhabung, Transport und Installation.
3LPP-Beschichtungszusammensetzung:
Schicht 1: Fusion Bonded Epoxy (FBE): Ähnlich wie bei 3LPE dient die FBE-Schicht in 3LPP als primäre Korrosionsschutz- und Haftschicht.
Schicht 2: Copolymer-Klebstoff: Diese Klebeschicht verbindet das FBE mit der Polypropylen-Deckschicht und sorgt so für eine starke Haftung.
Schicht 3: Polypropylen (PP): Die äußere Schicht aus Polypropylen bietet besseren mechanischen Schutz und eine höhere Temperaturbeständigkeit als Polyethylen.
Zusammenfassung der Zusammensetzung: Beide Beschichtungen haben eine ähnliche Struktur mit einer FBE-Schicht, einem Copolymer-Klebstoff und einer äußeren Schutzschicht. Das Material der äußeren Schicht unterscheidet sich jedoch – Polyethylen bei 3LPE und Polypropylen bei 3LPP – was zu Unterschieden in den Leistungsmerkmalen führt.

3. Beschichtungsleistung

3LPE-Beschichtungsleistung:
Temperaturbeständigkeit: 3LPE funktioniert gut in Umgebungen mit gemäßigten Temperaturen, ist aber möglicherweise nicht für Temperaturen über 80 °C geeignet.
Mechanischer Schutz: Die äußere Schicht aus Polyethylen bietet eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen physikalische Beschädigungen und ist daher für Onshore- und Offshore-Pipelines geeignet.
Korrosionsbeständigkeit: Die Kombination aus FBE- und PE-Schichten bietet robusten Korrosionsschutz, insbesondere in feuchten oder nassen Umgebungen.
Chemische Resistenz: 3LPE bietet eine gute Chemikalienbeständigkeit, ist jedoch in Umgebungen mit aggressiver chemischer Belastung im Vergleich zu 3LPP weniger wirksam.
Leistung der 3LPP-Beschichtung:
Temperaturbeständigkeit: 3LPP ist für eine Temperaturbeständigkeit von bis zu 140 °C ausgelegt und eignet sich daher ideal für Rohrleitungen, in denen heiße Flüssigkeiten transportiert werden, oder für Umgebungen mit hohen Temperaturen.
Mechanischer Schutz: Die Polypropylenschicht bietet hervorragenden mechanischen Schutz, insbesondere bei Offshore-Pipelines in tiefen Gewässern mit höherem Außendruck und höherer physikalischer Belastung.
Korrosionsbeständigkeit: 3LPP bietet einen hervorragenden Korrosionsschutz, ähnlich wie 3LPE, zeigt jedoch in Umgebungen mit höheren Temperaturen eine bessere Leistung.
Chemische Resistenz: 3LPP verfügt über eine überragende chemische Beständigkeit und eignet sich daher besser für Umgebungen mit aggressiven Chemikalien oder Kohlenwasserstoffen.
Leistungsübersicht: 3LPP übertrifft 3LPE in Umgebungen mit hohen Temperaturen und bietet eine bessere mechanische und chemische Beständigkeit. 3LPE ist jedoch auch bei mittleren Temperaturen und weniger aggressiven Umgebungen äußerst wirksam.

4. Bauliche Anforderungen

3LPE-Konstruktionsanforderungen:
Oberflächenvorbereitung: Die richtige Oberflächenvorbereitung ist für die Wirksamkeit der 3LPE-Beschichtung entscheidend. Die Stahloberfläche muss gereinigt und aufgeraut werden, um die notwendige Haftung für die FBE-Schicht zu erreichen.
Verarbeitungsbedingungen: Die 3LPE-Beschichtung muss in einer kontrollierten Umgebung aufgetragen werden, um die ordnungsgemäße Haftung jeder Schicht sicherzustellen.
Dickenspezifikationen: Die Dicke jeder Schicht ist entscheidend. Die Gesamtdicke beträgt je nach Verwendungszweck der Pipeline normalerweise 1,8 mm bis 3,0 mm.
3LPP-Konstruktionsanforderungen:
Oberflächenvorbereitung: Wie bei 3LPE ist die Oberflächenvorbereitung entscheidend. Der Stahl muss gereinigt werden, um Verunreinigungen zu entfernen, und aufgeraut werden, um eine ordnungsgemäße Haftung der FBE-Schicht zu gewährleisten.
Verarbeitungsbedingungen: Der Applikationsprozess für 3LPP ähnelt dem von 3LPE, erfordert jedoch aufgrund der höheren Temperaturbeständigkeit der Beschichtung häufig eine präzisere Kontrolle.
Dickenspezifikationen: 3LPP-Beschichtungen sind normalerweise dicker als 3LPE, wobei die Gesamtdicke je nach spezifischer Anwendung zwischen 2,0 mm und 4,0 mm liegt.
Zusammenfassung der Bauanforderungen: 3LPE und 3LPP erfordern eine sorgfältige Oberflächenvorbereitung und kontrollierte Anwendungsumgebungen. 3LPP-Beschichtungen erfordern jedoch im Allgemeinen dickere Schichten, um ihre Schutzeigenschaften zu verbessern.

5. Bauprozess

3LPE-Bauprozess:
Oberflächenreinigung: Das Stahlrohr wird unter anderem durch Strahlen gereinigt, um Rost, Zunder und andere Verunreinigungen zu entfernen.
FBE-Anwendung: Das gereinigte Rohr wird vorgewärmt und die FBE-Schicht wird elektrostatisch aufgetragen, wodurch eine feste Verbindung mit dem Stahl entsteht.
Auftragen der Klebeschicht: Über der FBE-Schicht wird ein Copolymerklebstoff aufgetragen, der das FBE mit der äußeren Polyethylenschicht verbindet.
Auftragen der PE-Schicht: Die Polyethylenschicht wird auf das Rohr extrudiert und bietet mechanischen Schutz und zusätzliche Korrosionsbeständigkeit.
Kühlung und Inspektion: Das beschichtete Rohr wird abgekühlt, auf Defekte untersucht und für den Transport vorbereitet.
3LPP-Bauprozess:
Oberflächenreinigung: Ähnlich wie bei 3LPE wird das Stahlrohr gründlich gereinigt, um die ordnungsgemäße Haftung der Beschichtungsschichten sicherzustellen.
FBE-Anwendung: Die FBE-Schicht wird auf das vorgewärmte Rohr aufgetragen und dient als primäre Korrosionsschutzschicht.
Auftragen der Klebeschicht: Über der FBE-Schicht wird ein Copolymerklebstoff aufgetragen, der eine feste Verbindung mit der Polypropylen-Deckschicht gewährleistet.
PP-Schicht-Auftrag: Die Polypropylenschicht wird durch Extrusion aufgetragen und bietet höchste mechanische Beständigkeit und Temperaturbeständigkeit.
Kühlung und Inspektion: Das Rohr wird gekühlt, auf Defekte untersucht und für den Einsatz vorbereitet.
Zusammenfassung des Bauprozesses: Die Herstellungsverfahren für 3LPE und 3LPP sind ähnlich, für die äußere Schutzschicht werden jedoch unterschiedliche Materialien verwendet. Beide Methoden erfordern eine sorgfältige Kontrolle von Temperatur, Sauberkeit und Schichtdicke, um optimale Leistung zu gewährleisten.

Abschluss

Die Wahl zwischen 3LPE- und 3LPP-Beschichtungen hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Betriebstemperatur, Umgebungsbedingungen, mechanische Belastung und Budget.
3LPE ist ideal für Pipelines, die bei moderaten Temperaturen betrieben werden und bei denen die Kosten eine wichtige Rolle spielen. Es bietet hervorragende Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Schutz für die meisten Onshore- und Offshore-Anwendungen.
3LPPist dagegen die bevorzugte Wahl für Hochtemperaturumgebungen und Anwendungen, die einen hervorragenden mechanischen Schutz erfordern. Die höheren Kosten sind durch die verbesserte Leistung unter anspruchsvollen Bedingungen gerechtfertigt.

Um die richtige Beschichtung auszuwählen, müssen Sie die spezifischen Anforderungen Ihres Pipeline-Projekts kennen. Sowohl 3LPE als auch 3LPP haben ihre Stärken und Einsatzmöglichkeiten, und die richtige Wahl gewährleistet langfristigen Schutz und Haltbarkeit für Ihre Pipeline-Infrastruktur.