Антикоррозионная защита покрытий монтажных стыков трубопроводов

В нефтегазовой отрасли целостность покрытия трубопроводов имеет важное значение для обеспечения долговременной работы и безопасности трубопроводов. Будь то морские или наземные трубопроводы подвергаются воздействию суровых условий окружающей среды, включая экстремальные температуры, давления и едкие вещества. Одной из самых уязвимых зон любого трубопровода является полевой стык, где два сегмента трубопровода свариваются вместе. В процессе сварки антикоррозионное покрытие часто нарушается, создавая точку воздействия коррозии. Покрытия для монтажных соединений (FJC) наносятся на сварные соединения для восстановления защитного антикоррозионного слоя трубопровода и обеспечения постоянной защиты от факторов окружающей среды. В этой статье мы рассмотрим передовой опыт по антикоррозионной защите для покрытий для монтажных соединений трубопроводов с такими покрытиями, как 3ЛПЭ (Трехслойный полиэтилен), 3ЛПП (трехслойный полипропилен) и ФБЕ (Эпоксидная смола, наплавляемая методом наплавки). Мы рассмотрим проблемы, общие вопросы и пошаговые инструкции по достижению высококачественной и надежной защиты мест полевых соединений.

Что такое монтажный стык трубопровода?

Область, где свариваются две трубные катушки или стыки труб, называется монтажным стыком. Это значительная область, поскольку труба сваривается здесь, а ее поверхность не имеет покрытия. Впоследствии монтажный стык подвергается воздействию окружающей среды и подвержен коррозии. Монтажные стыки часто считаются самым слабым местом в трубопроводе, в первую очередь из-за проблем совместимости между заводским или основным покрытием и выбранным материалом, используемым для защиты монтажного стыка. Некоторые из наиболее важных свойств, которые должны обеспечивать системы покрытия монтажных стыков, включают:

• Долгосрочная защита от коррозии и теплоизоляция
• Отличная адгезия к защищаемой поверхности
• Исключительная совместимость с заводской или основной системой покрытия
• Возможность применения в экстремальных условиях окружающей среды
• Простота применения — обеспечивает быстрое нанесение и сокращение времени цикла монтажных соединений.

1. Важность покрытия стыков трубопроводов

Антикоррозионное покрытие трубопровода предназначено для защиты его от разрушительного воздействия влаги, солей и химикатов в окружающей среде. В то время как первичное покрытие трубопровода защищает всю трубу, область полевого стыка—сварной участок, где встречаются два сегмента трубопровода, особенно уязвим. Эта область подвержена:

• Сварочный нагрев может привести к выгоранию или разрушению антикоррозионного покрытия.
• Механическое напряжение во время установки и транспортировки может привести к повреждению.
• Факторы окружающей среды, такие как соленая вода или почвенная влага, ускоряют коррозию в незащищенных соединениях.

Покрытия для монтажных соединений защищают эти открытые участки, гарантируя, что общая антикоррозионная система трубопровода останется целой. Это продлевает срок службы трубопровода и предотвращает дорогостоящий ремонт или утечки.

2. Распространенные системы покрытий для трубопроводов

Выбор системы антикоррозионного покрытия зависит от нескольких факторов, включая окружающую среду (морская или береговая), температурные условия и материал трубопровода. Три наиболее распространенные системы покрытия для нефте- и газопроводов: 3ЛПЭ, 3ЛПП, и ФБЕДавайте рассмотрим каждый из них подробнее:

2.1 3LPE (трехслойный полиэтилен)

• Состав: Эпоксидная грунтовка, клеевой слой и наружный слой из полиэтилена.
• Преимущества: Обеспечивает отличную коррозионную стойкость, ударопрочность и механическую защиту. Широко используется для наземных трубопроводов и обеспечивает надежную защиту как в почве, так и под водой.

2.2 3LPP (трехслойный полипропилен)

• Состав: Эпоксидная грунтовка, клеевой слой и наружный слой из полипропилена.
• Преимущества: Он обеспечивает защиту от коррозии, аналогичную 3LPE, но с лучшей термостойкостью. Идеально подходит для применения в открытом море, где температура может колебаться и требуется более высокая химическая стойкость.

2.3 FBE (наплавляемая эпоксидная смола)

• Состав: Однослойное наплавляемое эпоксидное покрытие.
• Преимущества: Отличная адгезия к стали и превосходная коррозионная стойкость. Покрытия FBE идеально подходят для областей с высоким уровнем воздействия агрессивных химикатов, что делает их идеальным выбором для критических областей, таких как морские подводные трубопроводы.

Каждая система требует применения специализированных методов ремонта и поддержания покрытия в местах монтажных соединений, которые различаются в зависимости от области применения, условий окружающей среды и типа покрытия.

3. Проблемы при ремонте покрытий монтажных стыков трубопроводов

Ремонт антикоррозионного покрытия на монтажных стыках сопряжен с рядом трудностей:

3.1 Тепло от сварки

Тепло, выделяемое во время сварки, может повредить защитное покрытие вокруг зоны сварки, подвергая металл коррозии.

3.2 Подготовка поверхности

Для обеспечения прочной адгезии поверхность сварного шва должна быть соответствующим образом подготовлена перед нанесением покрытия. Это требует тщательной очистки от сварочного шлака, окисления и остатков масла или смазки.

3.3 Проблемы с адгезией

После сварки открытая металлическая поверхность должна бесшовно соединяться с новым материалом покрытия. Любые неровности на поверхности, такие как шероховатость или загрязнения, могут привести к плохой адгезии и возможному разрушению покрытия.

3.4 Условия окружающей среды

Морские и наземные трубопроводы сталкиваются с различными экологическими проблемами. Морские трубопроводы должны выдерживать соленую воду, в то время как наземные трубопроводы могут подвергаться воздействию почвенной влаги, ультрафиолетового излучения и экстремальных температур. Каждый из них требует немного иного подхода к ремонту покрытия полевых соединений.

4. Руководство по ремонту покрытий монтажных стыков трубопроводов

4.1 Очистка и подготовка зоны сварного соединения

Правильная подготовка поверхности является первым и наиболее важным шагом в нанесении высококачественного покрытия на монтажные соединения. Это гарантирует, что новое покрытие будет хорошо прилипать и прослужит дольше.

4.1.1 Удаление сварочного шлака и брызг

Механические методы, такие как шлифовальные машины или проволочные щетки, используются для удаления всего сварочного шлака, брызг и окисления вокруг сварного соединения. Этот процесс гарантирует, что поверхность будет гладкой и свободной от загрязнений. После того, как две трубы сварены для создания монтажного соединения, его необходимо визуально проверить на наличие любых дефектов сварки, дефектов стали или загрязнений маслом, смазкой, солями или другими слабо прилипающими материалами. О любых дефектах следует сообщать руководителю подрядчика по трубопроводу и/или устранять их в соответствии с их процедурами и спецификациями, и если обнаружено загрязнение, его необходимо удалить, прежде чем переходить к следующим шагам.

4.1.2 Очистка поверхности

После механической очистки протрите поверхность растворителем (например, ацетоном), чтобы удалить все масла, смазки или грязь. Этот шаг имеет решающее значение для обеспечения наилучшей адгезии нового покрытия. Растворители могут использоваться для очистки монтажного соединения в соответствии со стандартом очистки растворителем SSPC SP1. Правильная чистота подготовленной подложки имеет важное значение. Обычно указывается чистота поверхности ISO 8501-1 Sa 2.5 вместе с требуемым профилем поверхности. После достижения требуемой чистоты и профиля поверхности следует провести проверку на загрязнение пылью в соответствии с ISO 8502-3, «Подготовка стальных подложек перед нанесением красок и связанных с ними продуктов — Испытания для оценки чистоты поверхности — часть 3: Оценка пыли на стальных поверхностях, подготовленных к покраске (метод чувствительной к давлению ленты)», — наиболее распространенный метод проведения этого испытания.

4.1.3 Осмотр зоны сварки

Тщательно осмотрите сварной шов и прилегающую область на предмет наличия дефектов, таких как трещины, пустоты или пористость. Эти проблемы следует устранить до нанесения покрытия на монтажный шов.

4.2 Выберите правильную систему покрытия монтажных соединений

Следующий шаг — выбор подходящей системы покрытия. Выбор будет зависеть от основного покрытия трубопровода, условий эксплуатации и особенностей зоны сварки.

4.2.1 3LPE покрытия

Для восстановления грунтовки и клеевого слоя используется эпоксидный ремонтный комплект, за которым следует полиэтиленовый внешний слой. Некоторые системы используют CСтарая полиэтиленовая лента или термоусадочные полиэтиленовые рукава для обертывания области сварки для быстрого и эффективного ремонта.

4.2.2 Покрытия 3LPP

Как и 3LPE, Обертки и ленты на основе полипропилена следует использовать для обеспечения их способности выдерживать более высокие температуры и типичное химическое воздействие в морских условиях.

4.2.3 Покрытия ФБЭ

порошок FBE или жидкая эпоксидная смола используется для ремонта полевого стыка. FBE обычно применяется либо погружение в псевдоожиженный слой или распылениес последующим отверждением покрытия в печи для достижения сцепления.

4.3 Нанесение ремонтного покрытия

Покрытие монтажных стыков можно наносить после подготовки поверхности и выбора подходящей системы покрытия.

4.3.1 Нанесите грунтовку (при необходимости)

В зависимости от типа покрытия на стальную поверхность часто наносится эпоксидная грунтовка, обеспечивающая прочное сцепление стали с новым покрытием.

4.3.2 Нанесение связующего слоя

Связующий слой помогает закрепить покрытие на стальной поверхности. Этот слой важен для систем 3LPE и 3LPP, где прочный адгезивный слой обеспечивает надежное прилипание полиэтилена или полипропилена к металлу.

4.3.3 Нанесение внешнего слоя

Внешний защитный слой является последним этапом процесса. Для 3LPE/3LPP это обычно включает в себя обмотку соединения защитной полиэтиленовой или полипропиленовой лентой. Для FBE это включает в себя нанесение эпоксидного порошка или жидкости и его отверждение для создания прочного, непрерывного слоя защиты.

4.4 Отверждение и проверка

4.4.1 Дайте время для отверждения

В зависимости от используемого ремонтного материала покрытие должно полностью затвердеть, прежде чем трубопровод можно будет вернуть в эксплуатацию. Это гарантирует, что покрытие достигнет полной прочности и защитных свойств.

4.4.2 Проверка на наличие дефектов

Проведите тщательный осмотр после нанесения покрытия. Ищите несоответствия, пробелы или области, которые могли быть не полностью покрыты. Если обнаружены какие-либо дефекты, при необходимости повторно нанесите покрытие.

4.4.3 Проверка толщины покрытия

Измерьте толщину нанесенного покрытия, чтобы убедиться, что оно соответствует требуемым характеристикам. Слишком тонкое покрытие может не обеспечить адекватной защиты.

4.4.4 Проведение праздничного теста

Используйте детектор праздников для проверки наличия отверстий или пустот в покрытии. Этот тест включает в себя приложение высоковольтного зонда к покрытой поверхности и поиск зазоров, где может возникнуть коррозия.

4.5 Окончательный контроль качества и документация

4.5.1 Окончательная проверка

После нанесения и отверждения покрытия будет проведена окончательная проверка качества. Она включает визуальный осмотр, измерение толщины покрытия и тестирование на отпуск.

4.5.2 Запись процесса

Документируйте каждый шаг процесса ремонта, включая используемые материалы, результаты проверки и любые проведенные испытания. Эта документация необходима для будущих ссылок и соответствия нормативным требованиям.

5. Заключение

Покрытия для полевых стыков трубопроводов играют важную роль в долгосрочной защите трубопроводов, как морских, так и наземных. Правильный ремонт антикоррозионного покрытия в области полевых стыков гарантирует, что трубопровод останется устойчивым к коррозии, сводя к минимуму риск утечек, отказов и дорогостоящего ремонта.

Используя передовые методы очистки, подготовки поверхности, нанесения покрытия и контроля качества, операторы могут продлить срок службы своих трубопроводов, сократить расходы на техническое обслуживание и обеспечить соответствие отраслевым стандартам. Независимо от того, имеете ли вы дело с 3ЛПЭ, 3ЛПП, или ФБЕ трубопроводы с покрытием, инвестиции в высококачественный ремонт покрытия монтажных стыков обеспечат вам душевное спокойствие и максимально продлят срок службы вашего трубопровода.