適切なコーティングの選択: 3LPE コーティングと FBE コーティング
導入
石油、ガス、水道輸送業界では、パイプラインコーティングは、埋設または水中パイプラインの長期的な性能と保護を確保する上で重要な役割を果たします。最も広く使用されている保護コーティングには、 3LPE（3層ポリエチレンコーティング） そして FBE（フュージョンボンドエポキシコーティング）どちらも耐腐食性と機械的保護を提供しますが、アプリケーション環境に応じて異なる利点があります。パイプラインコーティングを選択する際に情報に基づいた決定を下すには、それらの違いを理解することが重要です。3LPEコーティングとFBEコーティングについて詳しく見ていきましょう。
1. 3LPEコーティングとFBEコーティングの概要
3LPEコーティング（3層ポリエチレンコーティング）
3LPE は、異なる材料を組み合わせて腐食や物理的損傷に対する効果的なシールドを作成する多層保護システムです。3 つの層で構成されています。
- レイヤー 1: フュージョンボンドエポキシ (FBE): パイプ表面への密着性が強く、耐食性に優れています。
- 層2: 共重合体接着剤: 接着層はエポキシ層を外側のポリエチレン層に接着し、強力な接着を保証します。
- 層3: ポリエチレン (PE)最後の層は、衝撃、摩耗、環境条件からの機械的な保護を提供します。
FBEコーティング（フュージョンボンドエポキシコーティング）
FBE は、粉末の形で塗布されるエポキシ樹脂から作られた単層コーティングです。加熱すると、粉末が溶けて、パイプの表面の周りに連続した密着性の高い層を形成します。FBE コーティングは、主に、パイプラインが水、化学物質、または酸素にさらされる可能性のある環境での耐腐食性に使用されます。
2. 3LPEコーティングとFBEコーティングの違いを理解する
| 特徴 | 3LPEコーティング | FBEコーティング |
|---|---|---|
| 構造 | 多層（FBE + 接着剤 + PE） | 単層エポキシコーティング |
| 耐腐食性 | FBE層とPE層の組み合わせによるバリアにより優れています | 非常に良い、エポキシ層によって提供される |
| 機械的保護 | 高い耐衝撃性、耐摩耗性、耐久性 | 中程度; 機械的損傷を受けやすい |
| 動作温度範囲 | -40°C ～ +80°C | -40°C ～ +100°C |
| アプリケーション環境 | オフショアや埋設パイプラインなどの過酷な環境に適しています | それほど過酷ではない環境の埋設または水中パイプラインに最適 |
| 塗布厚さ | 通常は複数の層があるため厚くなります | 通常はより薄い単層塗布 |
| 料金 | 多層システムによる初期コストの上昇 | より経済的、単層塗布 |
| 長寿 | 過酷な環境でも長期的な保護を提供 | 中程度からそれほど攻撃的ではない環境に適しています |
3. 3LPEコーティングの利点
3.1. 優れた耐腐食性と機械的保護
3LPE システムは、腐食防止と機械的耐久性の強力な組み合わせを提供します。FBE 層はパイプ表面への優れた接着性を提供し、腐食に対する主要なバリアとして機能します。一方、PE 層は設置時や輸送時の衝撃などの機械的ストレスに対する追加の保護を追加します。
3.2. 埋設パイプラインや海上パイプラインに最適
3LPE コーティングは、地下に埋設されるパイプラインやオフショア環境で使用されるパイプラインに特に適しています。外側のポリエチレン層は、摩耗、化学薬品、湿気に対する耐性が非常に高く、過酷な条件下での長期にわたる性能に最適です。
3.3. 過酷な環境下での寿命延長
3LPE でコーティングされたパイプラインは、沿岸地域、塩分濃度の高い地域、土壌移動が発生しやすい場所などの過酷な環境でも長寿命であることが知られています。多層保護により、水分の浸透、土壌汚染、機械的損傷に対する耐性が確保され、頻繁なメンテナンスの必要性が軽減されます。
4. FBEコーティングの利点
4.1. 優れた耐腐食性
FBE は単層コーティングであるにもかかわらず、特にそれほど過酷でない環境では優れた耐腐食性を発揮します。融着エポキシ層は、水分や酸素が鋼管表面に到達するのを非常に効果的に防ぎます。
4.2. 耐熱性
FBE コーティングは 3LPE に比べて動作温度限界が高く、特定の石油およびガス輸送ラインなど、高温にさらされるパイプラインに適しています。3LPE の一般的な上限は 80°C ですが、FBE コーティングは最高 100°C の温度で動作できます。
4.3. アプリケーションコストの削減
FBE は単層コーティングであるため、塗布プロセスは 3LPE よりも複雑ではなく、必要な材料も少なくなります。そのため、FBE は、耐衝撃性がそれほど重要ではない、それほど過酷でない環境のパイプラインにコスト効率の高いソリューションとなります。
5. 3LPE コーティングと FBE コーティング: どちらを選択すべきですか?
5.1. 3LPE を選択する場合:
- パイプラインは、沿岸地域や土壌水分含有量の高い地域などの厳しい環境に埋設されています。
- 取り扱いおよび設置時には高度な機械的保護が必要です。
- 長期的な耐久性と、水や化学物質などの環境要因に対する耐性が必要です。
- パイプラインは、最大限の腐食防止が不可欠な過酷な環境にさらされます。
5.2. FBE を選択する場合:
- パイプラインはより高い温度（最大 100°C）で稼働します。
- パイプラインは大きな機械的ストレスにさらされることはなく、腐食防止が主な懸念事項です。
- このアプリケーションでは、耐腐食性を損なうことなく、より経済的なソリューションが必要です。
- パイプラインは、塩分濃度の低い土壌や温暖な気候の地域など、それほど過酷な環境ではない場所にあります。
6. 3LPEコーティングとFBEコーティング：課題と限界
6.1. 3LPEの課題
- 初期コストが高い: 多層システムでは、より多くの材料とより複雑な適用プロセスが必要になるため、初期コストが高くなります。
- より厚いコーティング: これにより耐久性が向上しますが、コーティングが厚くなると、特定の用途、特に密閉されたパイプライン設備では、より多くのスペースが必要になる場合があります。
6.2. FBEの課題
- 機械的強度が低いFBE コーティングには 3LPE が提供する強力な機械的保護がないため、取り扱いや取り付け中に損傷を受けやすくなります。
- 吸湿性FBE は優れた耐腐食性を備えていますが、単層設計のため、特に過酷な環境では時間の経過とともに湿気が浸入しやすくなります。
7. 結論: 正しい選択をする
3LPE コーティングと FBE コーティングのどちらを選択するかは、パイプラインの特定の条件と要件によって異なります。 3LPE 長期耐久性と機械的保護が優先される過酷な環境に最適です。 FBE 耐腐食性が主な懸念事項であり、機械的ストレスが中程度の環境に対して、コスト効率の高いソリューションを提供します。
各コーティングの長所と限界を理解することで、パイプライン エンジニアは、石油、ガス、水の輸送にかかわらず、伝送システムの寿命、安全性、パフォーマンスを最大限に高めるための情報に基づいた決定を下すことができます。
