Corrosiebescherming voor coatings van pijpleidingverbindingen

In de olie- en gasindustrie is de integriteit van pijpleidingcoatings essentieel voor de prestaties en veiligheid van pijpleidingen op lange termijn. Zowel op zee als op land worden pijpleidingen blootgesteld aan zware omgevingsomstandigheden, waaronder extreme temperaturen, druk en corrosieve stoffen. Een van de meest kwetsbare delen van elke pijpleiding is de veldverbinding, waar twee pijpleidingsegmenten aan elkaar worden gelast. Tijdens het lasproces wordt de anticorrosiecoating vaak aangetast, waardoor corrosie kan ontstaan. Field Joint Coatings (FJC) worden op de lasverbindingen aangebracht om de beschermende anticorrosielaag van de pijpleiding te herstellen en een continue bescherming tegen omgevingsfactoren te garanderen. In dit bericht onderzoeken we best practices voor anticorrosiebescherming voor Field Joint Coatings van pijpleidingen, met coatings zoals 3LPE (Drielaags polyethyleen), 3LPP (drielaags polypropyleen), en FBE (Fusion Bonded Epoxy). We bespreken de uitdagingen, veelvoorkomende problemen en stapsgewijze begeleiding voor het bereiken van hoogwaardige, betrouwbare bescherming voor veldvoegen.

Wat is een pijpleidingveldverbinding?

Het gebied waar twee pijpspoelen of pijpverbindingen aan elkaar worden gelast, staat bekend als de veldverbinding. Dit is een belangrijk gebied omdat de pijp hier wordt gelast en het oppervlak onbedekt is. Vervolgens wordt de veldverbinding blootgesteld aan de omgeving en is deze gevoelig voor corrosie. Veldverbindingen worden vaak beschouwd als het zwakste punt in een pijpleiding, voornamelijk vanwege compatibiliteitsproblemen tussen de fabrieksmatig aangebrachte of hoofdleidingcoating en het geselecteerde materiaal dat wordt gebruikt om de veldverbinding te beschermen. Enkele van de belangrijkste eigenschappen die coatingsystemen voor veldverbindingen moeten bieden, zijn:

• Langdurige corrosiebescherming en thermische isolatieprestaties
• Uitstekende hechting op de te beschermen ondergrond
• Uitzonderlijke compatibiliteit met het fabrieks- of hoofdcoatingsysteem
• Het vermogen om onder extreme omgevingsomstandigheden te worden toegepast
• Gemakkelijk aan te brengen – om een snelle toepassing en kortere cyclustijden voor veldverbindingen te garanderen

1. Het belang van coatings voor pijpleidingverbindingen

De anticorrosiecoating van een pijpleiding is ontworpen om deze te beschermen tegen de schadelijke effecten van vocht, zouten en chemicaliën in de omgeving. Terwijl de primaire pijpleidingcoating de gehele pijp beschermt, veldgewrichtsgebied—het gelaste gedeelte waar twee pijpleidingsegmenten samenkomen—is bijzonder kwetsbaar. Dit gebied is blootgesteld aan:

• Laswarmte kunnen de anti-corrosielaag verbranden of aantasten.
• Mechanische spanning tijdens de installatie en het transport kan schade ontstaan.
• Omgevingsfactoren, zoals zout water of bodemvocht, versnellen corrosie bij onbeschermde verbindingen.

Veldverbindingscoatings beschermen deze blootgestelde gebieden en zorgen ervoor dat het algehele anticorrosiesysteem van de pijpleiding intact blijft. Dit verlengt de levensduur van de pijpleiding en voorkomt kostbare reparaties of lekkages.

2. Veelgebruikte coatingsystemen voor pijpleidingen

De keuze voor een anticorrosiecoatingsysteem hangt af van verschillende factoren, waaronder de omgeving (offshore of onshore), de temperatuuromstandigheden en het materiaal van de pijpleiding. De drie meest voorkomende coatingsystemen voor olie- en gasleidingen zijn: 3LPE, 3LPP, En FBELaten we ze eens nader bekijken:

2.1 3LPE (drielaags polyethyleen)

• Samenstelling: Epoxyprimer, hechtlaag en polyethyleen buitenlaag.
• Voordelen: Biedt uitstekende corrosiebestendigheid, slagvastheid en mechanische bescherming. Het wordt veel gebruikt voor pijpleidingen op land en biedt sterke bescherming in zowel de grond als onder water.

2.2 3LPP (drielaags polypropyleen)

• Samenstelling: Epoxyprimer, hechtlaag en polypropyleen buitenlaag.
• Voordelen: Het biedt corrosiebescherming vergelijkbaar met 3LPE, maar met een betere hittebestendigheid. Het is ideaal voor offshore toepassingen waar de temperatuur kan schommelen en een hogere chemische bestendigheid vereist is.

2.3 FBE (Fusiegebonden Epoxy)

• Samenstelling: Een enkele laag van een smeltgebonden epoxycoating.
• Voordelen: Uitstekende hechting op staal en superieure corrosiebestendigheid. FBE-coatings zijn ideaal voor gebieden met een hoge blootstelling aan agressieve chemicaliën, waardoor ze een uitstekende keuze zijn voor kritieke gebieden zoals offshore-pijpleidingen.

Voor elk systeem zijn gespecialiseerde technieken nodig om de coating op de veldvoegen te repareren en onderhouden. Deze technieken verschillen per toepassing, omgevingsomstandigheden en type coating.

3. Uitdagingen bij het repareren van veldverbindingscoatings van pijpleidingen

Het repareren van de anticorrosiecoating bij veldverbindingen brengt verschillende uitdagingen met zich mee:

3.1 Hitte door lassen

De hitte die ontstaat tijdens het lassen kan de beschermlaag rondom het gelaste oppervlak beschadigen, waardoor het metaal kan corroderen.

3.2 Oppervlaktevoorbereiding

Om een goede hechting te garanderen, moet het oppervlak van de lasverbinding goed worden voorbereid voordat de coating wordt aangebracht. Dit vereist een zorgvuldige reiniging om lasslakken, oxidatie en eventuele resten olie of vet te verwijderen.

3.3 Hechtingsproblemen

Na het lassen moet het blootliggende metaaloppervlak naadloos aansluiten op het nieuwe coatingmateriaal. Onregelmatigheden in het oppervlak, zoals ruwheid of verontreinigingen, kunnen leiden tot een slechte hechting en uiteindelijk tot het falen van de coating.

3.4 Omgevingsomstandigheden

Offshore- en onshore-pijpleidingen worden geconfronteerd met verschillende milieu-uitdagingen. Offshore-pijpleidingen moeten bestand zijn tegen zout water, terwijl onshore-pijpleidingen onderhevig kunnen zijn aan bodemvocht, blootstelling aan uv-straling en extreme temperaturen. Beide vereisen een iets andere aanpak voor het repareren van veldverbindingscoating.

4. Handleiding voor het repareren van veldverbindingscoatings van pijpleidingen

4.1 Reinig en bereid het gelaste verbindingsgebied voor

Een goede oppervlaktevoorbereiding is de eerste en meest cruciale stap bij het aanbrengen van een hoogwaardige voegcoating. Dit zorgt ervoor dat de nieuwe coating goed hecht en langer meegaat.

4.1.1 Lasslakken en spatten verwijderen

Mechanische methoden zoals slijpmachines of staalborstels worden gebruikt om alle lasslak, lasspatten en oxidatie rond de lasverbinding te verwijderen. Dit proces zorgt ervoor dat het oppervlak glad en vrij van verontreinigingen is. Nadat twee buizen zijn gelast om een veldverbinding te maken, moet deze visueel worden gecontroleerd op lasdefecten, staaldefecten of verontreiniging met olie, vet, zouten of andere loszittende materialen. Eventuele defecten moeten worden gemeld aan de supervisor van de pijpleidingaannemer en/of gerepareerd volgens hun procedures en specificaties. Indien er verontreiniging wordt aangetroffen, moet deze worden verwijderd voordat de volgende stappen worden uitgevoerd.

4.1.2 Reinig het oppervlak

Na mechanische reiniging, veegt u het oppervlak af met een oplosmiddel (zoals aceton) om olie, vet en vuil te verwijderen. Deze stap is cruciaal voor een optimale hechting van de nieuwe coating. Oplosmiddelen kunnen worden gebruikt om de veldnaad te reinigen volgens de SSPC SP1 Solvent Cleaning-norm. Een correcte reinheid van het voorbereide substraat is essentieel. Meestal wordt een oppervlaktereinheid van ISO 8501-1 Sa 2,5 gespecificeerd, samen met het vereiste oppervlakteprofiel. Zodra de vereiste reinheid en het oppervlakteprofiel zijn bereikt, dient een stofverontreinigingscontrole te worden uitgevoerd volgens ISO 8502-3, "Voorbereiding van stalen substraten vóór het aanbrengen van verven en aanverwante producten - Tests voor de beoordeling van de oppervlaktereinheid - Deel 3: Beoordeling van stof op stalen oppervlakken die zijn voorbereid voor het schilderen (methode met drukgevoelige tape)" is de meest gebruikelijke methode om deze test uit te voeren.

4.1.3 Inspecteer het lasgebied

Inspecteer de gelaste verbinding en het omliggende gebied zorgvuldig op eventuele gebreken, zoals scheuren, holtes of porositeit. Deze problemen moeten worden aangepakt voordat de veldverbindingscoating wordt aangebracht.

4.2 Selecteer het juiste veldvoegcoatingsysteem

De volgende stap is het selecteren van het juiste coatingsysteem. De keuze hangt af van de coating van de leiding, de werkomgeving en de specifieke kenmerken van de laszone.

4.2.1 3LPE-coatings

Een reparatieset op epoxybasis wordt gebruikt om de primer- en lijmlagen te herstellen, gevolgd door een polyethyleen buitenlaag. Sommige systemen gebruiken Coude aangebrachte PE-tape of krimpkousen om rond het lasgebied te wikkelen voor snelle en effectieve reparaties.

4.2.2 3LPP-coatings

Net als 3LPE, Wikkels of tapes op basis van polypropyleen moeten worden gebruikt om ervoor te zorgen dat ze bestand zijn tegen hogere temperaturen en typische chemische blootstelling in offshore-omgevingen.

4.2.3 FBE-coatings

FBE-poeder of vloeibare epoxy wordt gebruikt om de veldverbinding te repareren. FBE wordt meestal toegepast door wervelbed dompelen of spuiten, waarna de coating in een oven wordt uitgehard om de verbinding tot stand te brengen.

4.3 De reparatiecoating aanbrengen

Zodra het oppervlak is voorbereid en het juiste coatingsysteem is gekozen, kan de veldvoegcoating worden aangebracht.

4.3.1 Primer aanbrengen (indien nodig)

Afhankelijk van het type coating wordt er vaak een epoxyprimer op het staaloppervlak aangebracht om een sterke verbinding tussen het staal en de nieuwe coating te garanderen.

4.3.2 De hechtlaag aanbrengen

De hechtlaag helpt de coating aan het staaloppervlak te verankeren. Deze laag is belangrijk voor 3LPE- en 3LPP-systemen, waarbij een sterke kleeflaag ervoor zorgt dat het polyethyleen of polypropyleen stevig aan het metaal hecht.

4.3.3 De buitenste laag aanbrengen

De buitenste beschermlaag is de laatste stap in het proces. Voor 3LPE/3LPP houdt dit doorgaans in dat de verbinding wordt omwikkeld met beschermende polyethyleen- of polypropyleentape. Voor FBE houdt dit in dat het epoxypoeder of de epoxyvloeistof wordt aangebracht en uitgehard om een duurzame, ononderbroken beschermlaag te creëren.

4.4 Uitharding en inspectie

4.4.1 Laat uitharden

Afhankelijk van het gebruikte reparatiemateriaal moet de coating volledig uitgehard zijn voordat de pijpleiding weer in gebruik kan worden genomen. Dit garandeert dat de coating zijn volledige sterkte en beschermende eigenschappen bereikt.

4.4.2 Inspecteren op defecten

Voer een grondige inspectie uit nadat de coating is aangebracht. Let op oneffenheden, openingen of plekken die mogelijk niet volledig bedekt zijn. Als er gebreken worden gevonden, breng de coating dan indien nodig opnieuw aan.

4.4.3 Controleer de coatingdikte

Meet de dikte van de aangebrachte coating om er zeker van te zijn dat deze aan de vereiste specificaties voldoet. Een te dunne coating biedt mogelijk onvoldoende bescherming.

4.4.4 Een vakantietest uitvoeren

Gebruik een vakantiedetector Om te controleren op gaatjes of holtes in de coating. Deze test omvat het plaatsen van een hoogspanningssonde op het gecoate oppervlak en het zoeken naar openingen waar corrosie kan ontstaan.

4.5 Eindkwaliteitscontrole en documentatie

4.5.1 Eindinspectie

Zodra de coating is aangebracht en uitgehard, vindt er een laatste kwaliteitscontrole plaats. Deze omvat een visuele inspectie, meting van de laagdikte en een proefperiode.

4.5.2 Het proces vastleggen

Documenteer elke stap van het reparatieproces, inclusief de gebruikte materialen, de inspectieresultaten en alle uitgevoerde tests. Deze documentatie is essentieel voor toekomstige referentie en naleving van de regelgeving.

5. Conclusie

Coatings voor veldverbindingen van pijpleidingen spelen een cruciale rol in de langetermijnbescherming van pijpleidingen, zowel offshore als onshore. Het correct repareren van de anticorrosiecoating in het veldverbindingsgebied zorgt ervoor dat de pijpleiding corrosiebestendig blijft, waardoor het risico op lekkages, storingen en kostbare reparaties wordt geminimaliseerd.

Door best practices te volgen voor reiniging, oppervlaktevoorbereiding, het aanbrengen van coatings en kwaliteitscontrole, kunnen operators de levensduur van hun pijpleidingen verlengen, onderhoudskosten verlagen en ervoor zorgen dat ze voldoen aan de industrienormen. Of u nu te maken hebt met 3LPE, 3LPP, of FBE Als u investeert in hoogwaardige reparatiecoating voor veldverbindingen van gecoate pijpleidingen, zorgt u voor gemoedsrust en maximaliseert u de operationele levensduur van uw pijpleiding.