سیستم جدید ضد خوردگی کاربردی میدانی برای خطوط لوله با سطوح مرطوب

چکیده

یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای سیستم‌های پوشش‌دهی کاربردی، خطوط لوله‌ای است که یک فیلم مایع را روی سطح نشان می‌دهند. چنین سطوح مرطوبی را در خطوط لوله گاز یا خطوط لوله خنک کننده که تحت تنش هستند یا زمانی که رطوبت زیادی در محیط وجود دارد، می توان مشاهده کرد (به عنوان مثال آب و هوای گرمسیری و غیره).

یک سیستم جدید جلوگیری از خوردگی وجود دارد که برای سطوح مرطوب مناسب است و فقط نیاز به عملیات پیش آماده سازی سطح کمی دارد. این سیستم تقریباً در همه شرایط در پروژه قابل اجرا است. یک سیستم پترولاتوم در ترکیب با یک نوار پلی اتیلن/ لاستیک بوتیل سه لایه خود ادغام شونده یک پیشگیری عالی و طولانی مدت از خوردگی با محافظت مکانیکی عالی را فراهم می کند. با توجه به انعطاف پذیری مشخص، سیستم کاملاً مناسب برای محافظت از اشکال هندسی نامنظم مانند اتصالات می باشد.
علاوه بر این، هزینه های بازسازی به حداقل می رسد، زیرا قطع و کاهش فشار خطوط لوله یا استفاده از روش های پیچیده دیگر اجباری نیست.

مقدمه

 یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها برای سیستم‌های پوشش میدانی، خطوط لوله‌ای است که یک فیلم مایع  یا قطرات آب را روی بستر فلزی نشان می‌دهند. چنین سطوح مرطوبی را می توان در خطوط لوله گاز یا خطوط خنک کننده که تحت تنش هستند یا زمانی که رطوبت زیادی در محیط وجود دارد (به عنوان مثال آب و هوای گرمسیری و غیره) مشاهده کرد.

بسیاری از اپراتورها سعی می کنند با تنظیم فشار خط لوله یا خشک کردن هوای سطح در یک چادر سازگار با وضعیت سطوح مرطوب کنار بیایند، اما اغلب موفقیت چشم گیری ندارند. تاکنون هیچ سیستم حفاظتی در برابر خوردگی برای سطوح مرطوب موجود نیست که تقریباً در همه شرایط در محل اجرا شود. اگر پوشش‌های استاندارد ضد خوردگی مانند نوارهای پلی‌اتیلن/بوتیل، روکش های قابل انقباض حرارتی یا پوشش‌های مایع روی سطوح مرطوب استفاده می‌شد، نتایج اغلب مشکوک بود. در سال‌های گذشته، چند سیستم اپوکسی مایع را می‌توان بر روی سطوح مرطوب یا حتی خیس اعمال کرد، با این حال، همه آن ها به سندبلاست اجباری با سایز SA 2 ½  به عنوان آماده‌سازی سطح نیاز دارند. هر گونه سند بلاست مطابق با SA 2 ½  را نمی توان در خطوط لوله ای که تحت تنش هستند انجام داد.

یک رویکرد جدید ابتدا با پذیرش این شرایط آغاز می شود: در بسیاری از موارد حذف رطوبت از سطح به سادگی امکان پذیر نیست. بنابراین، کاهش هزینه‌های توقف یا کاهش فشار بالقوه تقریباً غیرممکن به نظر می‌رسد.
 
یک سیستم جدید 3 جزئی پیشگیری از خوردگی

 در این مقاله ما یک سیستم جدید جلوگیری از خوردگی را معرفی خواهیم کرد (شکل 1) که برای سطوح مرطوب و خیس مناسب است و فقط نیاز کمی به عملیات آماده سازی سطح دارد. می توان آن را تقریباً تحت هر شرایطی در پروژه اجرا کرد. ترکیبی از یک سیستم دفع کننده آب پترولاتوم و یک نوار پلی اتیلن/ لاستیک بوتیل سه لایه خود ادغام شونده، جلوگیری از خوردگی طولانی مدت و عالی و حفاظت مکانیکی را فراهم می کند.

سیستم پوشش دهی برای سطوح مرطوب یا خیس از سه جزء تشکیل شده است: اول، یک پرایمر مخصوص فاز آبی، دوم، یک نوار جلوگیری از خوردگی و سوم، یک سیستم ترکیبی برای محافظت در برابر خوردگی و مکانیکی مبتنی بر نوار خود ممزوج پلی اتیلن/بوتیل.

اولین جزء اعمال شده، یک پرایمر پترولاتوم محافظ در برابر خوردگی است. با استفاده از پرایمر- ماستیک، رطوبت یا بستر مرطوب از سطح جابجا می شود. در همان لحظه سطح در برابر انواع  عوامل خورنده آب بندی می شود. این پرایمر غیر سمی  به صورت دستی روی سطح اعمال می شود.

می توان از آن برای دمای کار دائمی تا 80+ درجه سانتی گراد (176+ درجه فارنهایت) استفاده کرد.

قبل از اجرا، سطح مورد پوشش باید عاری از گرد و غبار، خاک، گریس، روغن و سایر آلودگی ها باشد. فرآیند تمیز کردن باید حداقل 100 میلی متر از پوشش کارخانه را شامل شود. لبه های پوشش کارخانه ای باید اریب باشد و پوشش کارخانه باید برای حداقل طول با توجه به همپوشانی روی پوشش کارخانه زبر شود. سطح فولادی تحت پوشش باید طبق استاندارد ISO 8501-1 با حداقل درجه St 2 و در صورت وجود طبق ISO 8501-2 با حداقل درجه P St 2 تمیز شود.

عنصر دوم این سیستم یک نوار پترولاتوم توسعه یافته جدید است که از یک لایه مستحکم پلی پروپیلن  و یک پوشش ضد خوردگی مبتنی بر پترولاتوم تشکیل شده است. این نوار نقطه چکیدن بالا[نقطه چکیدن به دمایی اطلاق می شود که در آن وازلین از حالت نیمه جامد به مایع می رسد.] و مقاومت چسبندگی بسیار خوبی در دماهای بالا نشان می دهد. بنابراین، این نوار مخصوصاً برای نیروهای مکانیکی و حرارتی بالا واجد شرایط است. هر دو، ماستیک پرایمر پترولاتوم و نوار پترولاتوم از خوردگی به خوبی جلوگیری می کنند.

مقاومت مکانیکی بالای اضافی در برابر نیروهای ضربه و فرورفتگی با پوشش سوم، نوار پلی اتیلن/ لاستیک بوتیل خود آمیخته با ضخامت تقریبی 1.1 میلی متر، به دست می آید. (به شکل 2a مراجعه کنید). از نقطه نظر فیزیکی، لاستیک- بوتیل نرم تر از یک ماده جامد است. در نواحی همپوشانی نوار پلی اتیلن/ بوتیل، مولکول ها از یک لایه لاستیک بوتیل به لایه دیگر مهاجرت می کنند. به دلیل ادغام لایه های لاستیک بوتیل، این نه تنها یک محافظت مکانیکی ایجاد می کند، بلکه یک پوشش شیلنگ مانند یا یک مانع دوم برای جلوگیری از خوردگی ایجاد می کند زیرا هیچ شانسی برای نفوذ اکسیژن یا بخار به سیستم وجود نخواهد داشت.

علاوه بر این، نوار محافظ مکانیکی بر اساس فناوری نوار کاربردی سرد پلی اتیلن 3 لایه و بوتیل ، چسبندگی خوبی به نوار پترولاتوم اصلاح شده نشان می‌دهد، بنابراین ساختاری نفوذناپذیر از کل پوشش نوار ایجاد می‌کند و در نتیجه سد سومی  برای حفاظت در برابر خوردگی را تشکیل می‌دهد. چسبندگی خوب ، با جدایش منسجم بین نوار خود ممزوج پلی اتیلن/ لاستیک بوتیل و نوار پترولاتوم مشخص می شود (شکل 2b را مشاهده کنید).

برای استفاده از این سیستم نیازی به ابزارهای پیچیده یا بزرگ نیست. لمینت گسترده در صورت نیاز برای بسیاری از سیستم های تقویت شده با الیاف شیشه، مورد نیاز نیست.

علاوه بر این، مواد استفاده شده غیر سمی هستند. بنابراین، الزامات با توجه به دستورالعمل‌های ایمنی و بهداشت شغلی در مقایسه با سیستم‌های پرکاربرد مبتنی بر رزین‌های پخت سریع که در الیاف فایبرگلاس آغشته می‌شوند، ناچیز است. این رزین‌ها معمولاً حاوی متیلن دی ‌فنیل ایزوسیانات هستند که  به عنوان مواد سرطان‌زا طبقه‌بندی می‌شوند.
ترکیبی از این سه عنصر نه تنها یک محافظت ثابت شده در برابر خوردگی و مکانیکی برای خطوط با لایه مرطوب بر روی بستر ایجاد می کند، بلکه یک کاربرد آسان و ایمن را نیز فراهم می کند و محافظت طولانی مدت را برای اشکال نامنظم، مانند سه راهی، فلنج ها و شیرها تضمین می کند. این روش، برای استفاده از مواد پوشش میدانی در شرایط محیطی بسیار ضروری است. این سهولت کاربرد، خطر اشتباهات انسانی را کاهش می دهد. جلوگیری از خوردگی با کیفیت عالی نتیجه ای است که عملکرد اقتصادی و ایمن خط لوله را فراهم می کند.

این سیستم نیروهای مکانیکی بالایی را تحمل می کند (مثلاً مقاومت در برابر فرورفتگی شکل 3) و ضربه ها را برای بالاترین کلاس تنش مکانیکی   “C” که در استاندارد پیشرو جهانی EN 12068 مورد نیاز است، تحمل می کند.

این سیستم مقاومت بسیار خوبی در برابر اتمسفرها و خاک های حاوی نمک ارائه می دهد. هیچ یک از اجزای این سیستم حاوی حلال نیستند و نیازی به زمان برای پخت یا خشک شدن ندارند، بنابراین در صورت استفاده از نوار پلی اتیلن/ لاستیک بوتیل خود ادغام شونده، پیشرفت کار سریع را ممکن می کند.

سیستم پوشش جدید یک راه حل موفق برای لوله ها و اتصالات فولادی مرطوب است.

موارد میدانی

از 6 تا 10 جولای 2015، پوشش محافظ در برابر خوردگی خط لوله گاز آلمان در نزدیکی  آلمان شرقی باید بازسازی می شد (شکل 4 و 5 را ببینید).

این خط لوله در سال 1994 ساخته شد. قطر اسمی آن 900 میلی متر (36 اینچ) است و حدود 400000 تا 600000 مترمکعب گاز در ساعت را انتقال می دهد. فشار گاز حدود 55 بار است. شرایط ویژه داده شد: سطح خط لوله به دلیل جریان گاز سرد از طریق لوله در ترکیب با دما و رطوبت نسبتاً بالای محیط مرطوب بود. از این رو، باید یک سیستم جلوگیری از خوردگی برای سطوح مرطوب انتخاب شود. و حتی بیشتر از آن، خط لوله باید در حال فعال باقی می ماند.
​​​​​​​
تحت این شرایط ، سیستم نواری از پترولاتوم از جنس پلی پروپیلن مقاوم به عنوان لایه داخلی با نوار پلی اتیلن/ لاستیک بوتیل خود آمیخته ، به عنوان لایه محافظ مکانیکی بیرونی انتخاب شد.

پس از نصب سریع و آسان هر دو، از کاربرد و عملکرد فنی سیستم پوشش استفاده شده بسیار راضی کننده بود.
نتایج ارزیابی به شرح زیر است:

·         به حداقل رساندن خطر خطاهای استفاده
·         کاربرد عالی تمامی اجزای سیستم
·         فقط کمی آماده سازی سطح لازم است.
·         شرایط محیطی به کیفیت پوشش مربوط نمی شود

در نتیجه کل سیستم سه جزئی تأییدیه ONTRAS را برای تعدادی از زمینه های کاربردی به دست آورد:

·         آرماتورها در ابعاد مختلف
·         مناطق هوا به زمین
·         در کارخانه های ساختمانی خاص یا مناطق صعب العبور
·         در مناطق با تغییر دما

​​​​​​​
بیمارستان در  سوئیس

یک راه حل اثبات شده اضافی در بازسازی پوشش لوله های خنک کننده، پروژه اخیر ، بیمارستانی در  سوئیس است.
​​​​به دلیل تراکم رطوبت روی سطح لوله سرد، خوردگی روی لوله ها تشخیص داده شد (شکل 6a را ببینید). با استفاده از سیستم پوشش برای سطوح خیس یا مرطوب، خط لوله می تواند فعال نگه داشته شود و خدمات بیمارستانی بدون محدودیت در طی کارهای تعمیرات انجام شود (شکل 6b را ببینید). این پروژه مزایای سیستم پوشش جدید را برای کاربرد در فضاهای باریک و همچنین در فلنج ها و سایر قطعات خط لوله بدون نیاز به تجهیزات سنگین یا گران قیمت نشان می دهد. علاوه بر این، یک عایق حرارتی کاربردی بر روی پوشش جلوگیری از خوردگی اعمال شد تا تلفات انرژی را به حداقل برساند.

نتیجه گیری

 ارزیابی یک سیستم بازسازی مناسب برای جلوگیری از خوردگی در لوله‌ها و خطوط لوله با سطوح مرطوب به بسیاری از شرایط خاص بستگی دارد و باید با هماهنگی مواد و الزامات در محل انتخاب شود. علاوه بر این، باید در شرایط پروژه خاص و مرتبط ، به ویژه با در نظر گرفتن روشی آسان، مقرون به صرفه و ایمن برای اعمال سیستم مناسب باشد.

سیستم جدید توسعه یافته برای سطوح مرطوب یا خیس به گونه ای طراحی شده است که سهولت کاربرد، مقاومت مکانیکی عالی و جلوگیری از خوردگی فوق العاده را برای پروژه های بازسازی در مقیاس کوچک و بزرگ تعبیه کند. این سیستم به ویژه برای کاربرد بر روی سطوح مرطوب و روی خطوطی که در حال کار هستند توسعه یافته است.
​​​​​​​

با توجه به انعطاف پذیری قابل توجه، سیستم برای محافظت از اشکال با هندسه های نامنظم مانند اتصالات کاملاً مناسب است.
با استفاده از این سیستم هزینه های بازسازی به حداقل کاهش می یابد، زیرا توقف یا کاهش فشار خطوط لوله دیگر اجباری نیست. به دلیل ماهیت مواد استفاده شده، با توجه به دستورالعمل های بهداشت و ایمنی شغلی و همچنین زیست محیطی. در مقایسه با سیستم های پرکاربرد مبتنی بر رزین های پخت سریع آغشته به پارچه فایبر گلاس ، آلودگی مواد مورد استفاده ناچیز است.