Bảo vệ chống ăn mòn cho lớp phủ mối nối đường ống

Trong ngành dầu khí, tính toàn vẹn của lớp phủ đường ống là điều cần thiết để đảm bảo hiệu suất và sự an toàn lâu dài của đường ống. Cho dù ngoài khơi hay trên bờ, đường ống đều phải chịu các điều kiện môi trường khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ, áp suất và chất ăn mòn khắc nghiệt. Một trong những khu vực dễ bị tổn thương nhất của bất kỳ đường ống nào là mối nối trường, nơi hai đoạn đường ống được hàn lại với nhau. Trong quá trình hàn, lớp phủ chống ăn mòn thường bị tổn hại, tạo ra điểm tiếp xúc với ăn mòn. Lớp phủ mối nối tại hiện trường (FJC) được áp dụng cho các mối hàn để khôi phục lớp chống ăn mòn bảo vệ của đường ống và đảm bảo bảo vệ liên tục chống lại các yếu tố môi trường. Trong bài đăng này, chúng tôi sẽ khám phá các biện pháp thực hành tốt nhất để Bảo vệ chống ăn mòn cho Lớp phủ mối nối tại hiện trường của đường ống với các lớp phủ như 3LPE (Polyetylen ba lớp), 3LPP (Polypropylene ba lớp) và FBE (Epoxy liên kết nóng chảy). Chúng tôi sẽ đề cập đến những thách thức, vấn đề thường gặp và hướng dẫn từng bước để đạt được khả năng bảo vệ đáng tin cậy, chất lượng cao cho các khu vực mối nối tại hiện trường.

Mối nối đường ống là gì?

Khu vực mà hai ống cuộn hoặc mối nối ống được hàn lại với nhau được gọi là mối nối tại hiện trường. Đây là một khu vực quan trọng vì ống được hàn tại đây và bề mặt của nó không được phủ. Sau đó, mối nối tại hiện trường tiếp xúc với môi trường và dễ bị ăn mòn. Mối nối tại hiện trường thường được coi là điểm yếu nhất trong đường ống chủ yếu là do các vấn đề về khả năng tương thích giữa lớp phủ tại nhà máy hoặc lớp phủ đường ống chính và vật liệu được chọn để bảo vệ mối nối tại hiện trường. Một số đặc tính quan trọng nhất mà hệ thống phủ mối nối tại hiện trường phải cung cấp là:

• Hiệu suất cách nhiệt và bảo vệ chống ăn mòn lâu dài
• Độ bám dính tuyệt vời với chất nền cần được bảo vệ
• Khả năng tương thích đặc biệt với hệ thống sơn phủ của nhà máy hoặc đường ống chính
• Khả năng áp dụng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt
• Dễ dàng ứng dụng—để đảm bảo ứng dụng nhanh chóng và giảm thời gian chu kỳ mối nối tại hiện trường

1. Tầm quan trọng của lớp phủ mối nối đường ống

Lớp phủ chống ăn mòn của đường ống được thiết kế để bảo vệ đường ống khỏi tác động gây hại của độ ẩm, muối và hóa chất trong môi trường xung quanh. Trong khi lớp phủ đường ống chính bảo vệ toàn bộ đường ống, khu vực khớp nối trường—phần hàn nơi hai đoạn đường ống gặp nhau—đặc biệt dễ bị tổn thương. Khu vực này tiếp xúc với:

• Nhiệt hàn có thể làm cháy hoặc làm hỏng lớp phủ chống ăn mòn.
• Căng thẳng cơ học trong quá trình lắp đặt và vận chuyển có thể dẫn đến hư hỏng.
• Các yếu tố môi trường, chẳng hạn như nước mặn hoặc độ ẩm của đất, làm tăng tốc độ ăn mòn tại các mối nối không được bảo vệ.

Lớp phủ mối nối bảo vệ các khu vực hở này, đảm bảo hệ thống chống ăn mòn tổng thể của đường ống vẫn nguyên vẹn. Điều này kéo dài tuổi thọ của đường ống và ngăn ngừa việc sửa chữa hoặc rò rỉ tốn kém.

2. Hệ thống phủ phổ biến cho đường ống

Việc lựa chọn hệ thống phủ chống ăn mòn phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm môi trường (ngoài khơi hoặc trên bờ), điều kiện nhiệt độ và vật liệu của đường ống. Ba hệ thống phủ phổ biến nhất cho đường ống dẫn dầu và khí đốt là 3LPE, 3LPP, Và FBE. Chúng ta hãy cùng xem xét kỹ hơn từng phần:

2.1 3LPE (Polyetylen ba lớp)

• Thành phần: Lớp sơn lót Epoxy, lớp keo dán và lớp ngoài bằng polyethylene.
• Thuận lợi: Cung cấp khả năng chống ăn mòn, chống va đập và bảo vệ cơ học tuyệt vời. Được sử dụng rộng rãi cho các đường ống trên bờ và cung cấp khả năng bảo vệ mạnh mẽ trong cả môi trường đất và dưới nước.

2.2 3LPP (Polypropylene ba lớp)

• Thành phần: Lớp sơn lót Epoxy, lớp keo dán và lớp ngoài bằng polypropylene.
• Thuận lợi: Nó cung cấp khả năng chống ăn mòn tương tự như 3LPE nhưng có khả năng chịu nhiệt tốt hơn. Nó lý tưởng cho các ứng dụng ngoài khơi nơi nhiệt độ có thể dao động và cần khả năng chống tiếp xúc với hóa chất cao hơn.

2.3 FBE (Epoxy liên kết nóng chảy)

• Thành phần: Một lớp phủ epoxy liên kết nóng chảy duy nhất.
• Thuận lợi: Độ bám dính tuyệt vời với thép và khả năng chống ăn mòn vượt trội. Lớp phủ FBE lý tưởng cho các khu vực tiếp xúc nhiều với hóa chất khắc nghiệt, khiến chúng trở thành lựa chọn hàng đầu cho các khu vực quan trọng như đường ống ngầm ngoài khơi.

Mỗi hệ thống đều yêu cầu các kỹ thuật chuyên biệt để sửa chữa và bảo dưỡng lớp phủ tại các khu vực mối nối tại hiện trường, tùy thuộc vào ứng dụng, điều kiện môi trường và loại lớp phủ.

3. Thách thức trong việc sửa chữa lớp phủ mối nối đường ống

Việc sửa chữa lớp phủ chống ăn mòn tại các mối nối tại hiện trường gặp phải một số thách thức:

3.1 Nhiệt từ hàn

Nhiệt sinh ra trong quá trình hàn có thể làm hỏng lớp phủ bảo vệ xung quanh khu vực hàn, khiến kim loại bị ăn mòn.

3.2 Chuẩn bị bề mặt

Để đảm bảo độ bám dính mạnh, bề mặt mối hàn phải được chuẩn bị đầy đủ trước khi phủ lớp phủ. Điều này đòi hỏi phải vệ sinh cẩn thận để loại bỏ xỉ hàn, quá trình oxy hóa và bất kỳ dầu mỡ còn sót lại nào.

3.3 Vấn đề về độ bám dính

Sau khi hàn, bề mặt kim loại lộ ra phải liên kết liền mạch với vật liệu phủ mới. Bất kỳ sự bất thường nào trên bề mặt, chẳng hạn như độ nhám hoặc chất gây ô nhiễm, có thể dẫn đến độ bám dính kém và lớp phủ cuối cùng bị hỏng.

3.4 Điều kiện môi trường

Đường ống ngoài khơi và trên bờ phải đối mặt với những thách thức khác nhau về môi trường. Đường ống ngoài khơi phải chịu được nước mặn, trong khi đường ống trên bờ có thể phải chịu độ ẩm của đất, tiếp xúc với tia cực tím và nhiệt độ khắc nghiệt. Mỗi loại đòi hỏi một cách tiếp cận hơi khác nhau để sửa chữa lớp phủ mối nối tại hiện trường.

4. Hướng dẫn sửa chữa lớp phủ mối nối đường ống

4.1 Làm sạch và chuẩn bị khu vực mối hàn

Chuẩn bị bề mặt đúng cách là bước đầu tiên và quan trọng nhất trong việc áp dụng lớp phủ mối nối tại hiện trường chất lượng cao. Điều này đảm bảo lớp phủ mới bám dính tốt và bền lâu hơn.

4.1.1 Loại bỏ xỉ hàn và bắn tóe

Các phương pháp cơ học như máy mài hoặc bàn chải sắt được sử dụng để loại bỏ tất cả xỉ hàn, bắn tóe và quá trình oxy hóa xung quanh mối hàn. Quá trình này đảm bảo bề mặt nhẵn và không có chất gây ô nhiễm. Sau khi hàn hai ống để tạo thành mối hàn tại hiện trường, phải kiểm tra trực quan xem có bất kỳ khuyết tật mối hàn, khuyết tật thép hoặc nhiễm bẩn do dầu, mỡ, muối hoặc các vật liệu bám dính lỏng lẻo khác không. Bất kỳ khuyết tật nào cũng phải được báo cáo cho giám sát viên nhà thầu đường ống và/hoặc sửa chữa theo quy trình và thông số kỹ thuật của họ và nếu phát hiện thấy nhiễm bẩn, phải loại bỏ trước khi tiếp tục các bước tiếp theo.

4.1.2 Làm sạch bề mặt

Sau khi vệ sinh cơ học, lau sạch bề mặt bằng dung môi (như axeton) để loại bỏ dầu, mỡ hoặc bụi bẩn. Bước này rất quan trọng để đảm bảo độ bám dính tốt nhất có thể của lớp phủ mới. Có thể sử dụng dung môi để vệ sinh mối nối tại hiện trường theo tiêu chuẩn Vệ sinh bằng dung môi SSPC SP1. Độ sạch chính xác của bề mặt đã chuẩn bị là điều cần thiết. Thông thường, độ sạch bề mặt theo tiêu chuẩn ISO 8501-1 Sa 2.5 sẽ được chỉ định cùng với cấu hình bề mặt yêu cầu. Khi đạt được độ sạch và cấu hình bề mặt yêu cầu, cần tiến hành kiểm tra nhiễm bụi theo tiêu chuẩn ISO 8502-3, “Chuẩn bị bề mặt thép trước khi thi công sơn và các sản phẩm liên quan – Thử nghiệm để đánh giá độ sạch bề mặt – phần 3: Đánh giá bụi trên bề mặt thép đã chuẩn bị để sơn (phương pháp băng dính nhạy áp suất)” là phương pháp phổ biến nhất để thực hiện thử nghiệm này.

4.1.3 Kiểm tra khu vực hàn

Kiểm tra cẩn thận mối hàn và khu vực xung quanh để tìm bất kỳ khuyết tật nào, chẳng hạn như vết nứt, lỗ rỗng hoặc độ xốp. Những vấn đề này cần được giải quyết trước khi áp dụng lớp phủ mối hàn tại hiện trường.

4.2 Chọn hệ thống phủ mối nối tại hiện trường phù hợp

Bước tiếp theo là lựa chọn hệ thống phủ thích hợp. Sự lựa chọn sẽ phụ thuộc vào lớp phủ hàng đầu của đường ống, môi trường vận hành và các đặc điểm cụ thể của vùng hàn.

4.2.1 Lớp phủ 3LPE

Bộ dụng cụ sửa chữa gốc epoxy được sử dụng để phục hồi lớp sơn lót và lớp keo dán, sau đó là lớp ngoài bằng polyethylene. Một số hệ thống sử dụng CBăng PE cũ hoặc Ống PE co nhiệt để bao quanh khu vực hàn để sửa chữa nhanh chóng và hiệu quả.

4.2.2 Lớp phủ 3LPP

Giống như 3LPE, Băng hoặc màng bọc làm từ Polypropylene nên được sử dụng để đảm bảo chúng có thể chịu được nhiệt độ cao hơn và tiếp xúc với hóa chất thông thường trong môi trường ngoài khơi.

4.2.3 Lớp phủ FBE

bột FBE hoặc epoxy lỏng được sử dụng để sửa chữa mối nối tại hiện trường. FBE thường được áp dụng bằng cách nhúng tầng sôi hoặc phun, sau đó xử lý lớp phủ trong lò để đạt được độ liên kết.

4.3 Áp dụng lớp phủ sửa chữa

Lớp phủ mối nối tại chỗ có thể được áp dụng sau khi bề mặt đã được chuẩn bị và đã chọn được hệ thống phủ phù hợp.

4.3.1 Áp dụng lớp sơn lót (nếu cần)

Tùy thuộc vào loại lớp phủ, lớp sơn lót epoxy thường được phủ lên bề mặt thép để đảm bảo liên kết chắc chắn giữa thép và lớp phủ mới.

4.3.2 Áp dụng lớp liên kết

Lớp liên kết giúp neo lớp phủ vào bề mặt thép. Lớp này rất quan trọng đối với hệ thống 3LPE và 3LPP, trong đó lớp keo dính chắc chắn đảm bảo polyethylene hoặc polypropylene bám chặt vào kim loại.

4.3.3 Áp dụng lớp ngoài

Lớp bảo vệ bên ngoài là bước cuối cùng trong quy trình. Đối với 3LPE/3LPP, điều này thường liên quan đến việc quấn mối nối bằng băng polyethylene hoặc polypropylene bảo vệ. Đối với FBE, điều này liên quan đến việc bôi bột epoxy hoặc chất lỏng và làm đông cứng để tạo ra lớp bảo vệ bền và liên tục.

4.4 Bảo dưỡng và kiểm tra

4.4.1 Cho phép thời gian bảo dưỡng

Tùy thuộc vào vật liệu sửa chữa được sử dụng, lớp phủ phải được xử lý hoàn toàn trước khi đường ống có thể hoạt động trở lại. Điều này đảm bảo rằng lớp phủ đạt được độ bền và tính chất bảo vệ đầy đủ.

4.4.2 Kiểm tra lỗi

Tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng sau khi phủ lớp phủ. Tìm kiếm các điểm không nhất quán, khoảng trống hoặc các khu vực có thể chưa được phủ hoàn toàn. Nếu phát hiện thấy bất kỳ khiếm khuyết nào, hãy phủ lại lớp phủ nếu cần.

4.4.3 Kiểm tra độ dày lớp phủ

Đo độ dày của lớp phủ được áp dụng để đảm bảo đáp ứng các thông số kỹ thuật cần thiết. Lớp phủ quá mỏng có thể không cung cấp khả năng bảo vệ đầy đủ.

4.4.4 Thực hiện bài kiểm tra ngày lễ

Sử dụng một máy dò ngày lễ để kiểm tra các lỗ kim hoặc lỗ rỗng trong lớp phủ. Thử nghiệm này bao gồm việc áp dụng đầu dò điện áp cao vào bề mặt được phủ và tìm kiếm các khoảng trống có thể xảy ra ăn mòn.

4.5 Kiểm soát chất lượng cuối cùng và tài liệu

4.5.1 Kiểm tra cuối cùng

Sau khi lớp phủ được phủ và bảo dưỡng, sẽ tiến hành kiểm tra chất lượng cuối cùng. Kiểm tra này bao gồm kiểm tra trực quan, đo độ dày lớp phủ và thử nghiệm ngày lễ.

4.5.2 Ghi lại quá trình

Ghi lại mọi bước của quy trình sửa chữa, bao gồm vật liệu đã sử dụng, kết quả kiểm tra và bất kỳ thử nghiệm nào đã thực hiện. Tài liệu này rất cần thiết để tham khảo trong tương lai và tuân thủ quy định.

5. Kết luận

Lớp phủ mối nối đường ống đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ đường ống lâu dài, dù là ngoài khơi hay trên bờ. Việc sửa chữa đúng cách lớp phủ chống ăn mòn tại khu vực mối nối đường ống đảm bảo đường ống vẫn chống ăn mòn, giảm thiểu nguy cơ rò rỉ, hỏng hóc và sửa chữa tốn kém.

Bằng cách tuân thủ các biện pháp tốt nhất để vệ sinh, chuẩn bị bề mặt, ứng dụng lớp phủ và kiểm soát chất lượng, người vận hành có thể kéo dài tuổi thọ của đường ống, giảm chi phí bảo trì và đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn của ngành. Cho dù bạn đang xử lý 3LPE, 3LPP, hoặc FBE Đối với đường ống được phủ lớp sơn phủ, đầu tư vào dịch vụ sửa chữa mối nối tại hiện trường chất lượng cao sẽ mang lại sự an tâm và tối đa hóa tuổi thọ hoạt động của đường ống.