Трубаправод у прамысловай эксплуатацыі

Трубаправод у прамысловай эксплуатацыі ўяўляе сабой працяглую металічную канструкцыю, якая можа падвяргацца ўздзеянню вільгаці, атмасферных ападкаў, перападаў тэмператур, прамысловых забруджванняў і хімічна актыўных рэчываў.

Пры гэтым патрабаванні да пакрыцця трубаправода вызначаюцца не столькі яго прызначэннем як такім, колькі канкрэтнымі ўмовамі эксплуатацыі.

Трубаправод халоднага водазабеспячэння ўнутры вытворчага памяшкання, вонкавая тэхналагічная камунікацыя, трубаправод на нафтагазавым аб'екце і ўчастак прамысловай сеткі з павышанай тэмпературай працуюць у прынцыпова розных умовах. Выкарыстанне аднолькавай сістэмы ЛФМ для такіх аб'ектаў без аналізу асяроддзя эксплуатацыі можа прывесці альбо да неапраўданага падаражэння, альбо да недастатковага рэсурсу пакрыцця.

Асноўная задача прамысловага фарбавання трубаправодаў — сфарміраваць устойлівую ахоўную сістэму, якая захоўвае адгезію і цэласнасць пакрыцця на працягу патрабаванага перыяду эксплуатацыі.

Таму падбор ЛФМ неабходна пачынаць не з канкрэтнай эмалі, а з аналізу:

матэрыялу трубы → стану паверхні → умоў эксплуатацыі → тэмпературы → агрэсіўнасці асяроддзя → патрабаванняў да тэрміну службы → тэхналогіі нанясення.

Якія фактары вызначаюць выбар пакрыцця

Умовы эксплуатацыі

Першае пытанне пры падборы сістэмы — дзе і як будзе эксплуатавацца трубаправод.

Неабходна вызначыць:

• у памяшканні ці на адкрытым паветры знаходзіцца трубаправод;
• ці прысутнічае пастаянная або перыядычная вільготнасць;
• ці магчымы кантакт з атмасфернымі ападкамі;
• ці ёсць уздзеянне прамысловых газаў і пароў;
• ці магчымы кантакт з масламі, нафтапрадуктамі або хімічнымі рэчывамі;
• ці падвяргаецца паверхня механічным уздзеянням;
• якая рабочая і максімальная тэмпература;
• ці прадугледжваецца рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне.

Менавіта сукупнасць гэтых фактараў вызначае патрабаванні да сістэмы пакрыцця.

Напрыклад, для сухога памяшкання няма неабходнасці аўтаматычна выкарыстоўваць сістэму, разлічаную на цяжкую атмасферную або хімічную нагрузку. Але калі той жа трубаправод выходзіць на вонкі і пастаянна падвяргаецца ўвільгатненню, патрабаванні да пакрыцця істотна ўзрастаюць.

Вонкавая паверхня трубаправода

Для большасці стальных трубаправодаў, размешчаных на адкрытым паветры, асноўная задача ЛФМ — абарона металу ад атмасфернай карозіі.

Пакрыццё павінна перашкаджаць пранікненню вільгаці і адначасова захоўваць цэласнасць пры ўздзеянні:

• дажджу і снегу;
• цыклаў увільгатнення і высыхання;
• сонечнага выпраменьвання;
• перападаў тэмпературы;
• прамысловага пылу і забруджванняў.

У залежнасці ад патрабаванняў аб'екта можа прымяняцца шматслойная сістэма:
падрыхтоўка паверхні → процікарозійная грунтоўка → фінішная эмаль.

Грунтовы слой фарміруе аснову сістэмы і забяспечвае неабходныя характарыстыкі на мяжы з металічнай асновай.

Фінішнае пакрыццё абараняе ніжнія слаі ад вонкавага ўздзеяння і фарміруе патрабаваныя дэкаратыўныя характарыстыкі.

Для менш нагружаных умоў можа выкарыстоўвацца грунт-эмаль, калі яе характарыстыкі адпавядаюць патрабаванням аб'екта.

Трубаправоды ўнутры вытворчых памяшканняў

Эксплуатацыя ўнутры памяшкання не азначае аўтаматычна адсутнасць карозійнай нагрузкі.

У вытворчых цэхах на металічную паверхню могуць уздзейнічаць:

• павышаная вільготнасць;
• канденсат;
• тэхналагічныя пары;
• аэразолі;
• маслы;
• хімічныя забруджванні;
• павышаная тэмпература.

Таму пры падборы пакрыцця неабходна ацэньваць фактычнае асяроддзе, а не толькі наяўнасць сцен і даху.

Напрыклад, трубаправод у сухім ацяпляльным памяшканні і трубаправод у зоне тэхналагічнага абсталявання, дзе пастаянна ўтвараецца канденсат і прысутнічаюць агрэсіўныя пары, патрабуюць розных падыходаў.

Трубаправоды ў хімічна агрэсіўным асяроддзі

На нафтагазавых і хімічных прадпрыемствах вонкавая паверхня трубаправода можа падвяргацца ўздзеянню хімічна актыўных рэчываў.

Тут недастаткова арыентавацца толькі на паказчык атмасфераўстойлівасці.

Неабходна ўлічваць:

• канкрэтны склад агрэсіўнага асяроддзя;
• канцэнтрацыю рэчыва;
• тэмпературу;
• працягласць уздзеяння;
• перыядычнасць кантакту;
• наяўнасць канденсату.

Хімічная ўстойлівасць пакрыцця заўсёды звязана з канкрэтным асяроддзем.

Матэрыял, устойлівы да аднаго рэчыва пры пэўнай тэмпературы, не абавязкова будзе дэманстраваць аналагічныя паводзіны пры кантакце з іншым асяроддзем.

Таму для адказных аб'ектаў сістэму варта выбіраць на падставе фактычных умоў эксплуатацыі і тэхнічных характарыстык канкрэтнага ЛФМ.

Тэмпература эксплуатацыі

Тэмпература — адзін з параметраў, які нельга ігнараваць пры выбары пакрыцця для трубаправода.

Павышаная тэмпература ўплывае на хуткасць старэння палімернай плёнкі і можа змяняць яе механічныя і ахоўныя характарыстыкі.

Асабліва важна адрозніваць:

• тэмпературу навакольнага асяроддзя;
• тэмпературу паверхні трубы;
• пастаянную рабочую тэмпературу;
• кароткачасовыя тэмпературныя пікі.

Паверхня трубаправода можа награвацца мацней за навакольнае паветра, напрыклад пры транспартаванні гарачага асяроддзя або пад уздзеяннем сонечнага выпраменьвання.

Таму пры выбары сістэмы неабходна арыентавацца не толькі на сярэднюю тэмпературу навакольнага асяроддзя, а на рэальны тэмпературны рэжым паверхні.

Калі пакрыццё не разлічана на адпаведную тэмпературу, павелічэнне яго таўшчыні або выкарыстанне больш дарагой фінішнай эмалі не вырашыць праблему.

Унутраная паверхня трубаправода

Унутранае фарбаванне — асобная тэхналагічная задача.

У гэтым выпадку пакрыццё непасрэдна кантактуе з транспартуемым асяроддзем, таму патрабаванні вызначаюцца ўжо не атмасферным уздзеяннем, а ўласцівасцямі прадукту ўнутры трубаправода.

Неабходна ўлічваць:

• склад транспартуемага асяроддзя;
• тэмпературу;
• ціск і рэжым руху;
• хімічную актыўнасць;
• абразіўнасць;
• працягласць кантакту з пакрыццём.

Для ўнутранай паверхні нельга аўтаматычна выкарыстоўваць той жа ЛФМ, які ўжываецца звонку.

Асабліва важна ўлічваць магчымасць кантакту пакрыцця з транспартуемым прадуктам і адпаведнасць матэрыялу ўмовам такога кантакту.

Падрыхтоўка паверхні трубаправода

Чаму менавіта тут часта пачынаецца праблема

Нават правільна падабраная сістэма можа заўчасна разбурыцца, калі металічная аснова падрыхтавана недастаткова якасна.

Перад фарбаваннем на паверхні могуць знаходзіцца:

• акаліна;
• іржа;
• маслы;
• солі;
• пыл;
• рэшткі старога пакрыцця;
• прадукты зваркі.

Калі паміж металам і грунтовым слоем застаецца забруджванне або рыхлы карозійны слой, адгезія пакрыцця зніжаецца.

Пры наступным уздзеянні вільгаці карозія можа развівацца пад плёнкай.

Таму падрыхтоўка паверхні з'яўляецца часткай самой сістэмы процікарозійнай абароны.

Новыя трубаправоды

Для новага металу неабходна ацаніць стан паверхні пасля вырабу, транспартавання і мантажу.

Асаблівая ўвага надаецца выдаленню:

• пракатнай акаліны;
• слядоў масла і кансервацыйных саставаў;
• забруджванняў пасля транспартавання;
• прадуктаў зваркі.

Пасля мантажу асобная праблема ўзнікае на ўчастках са зварнымі злучэннямі.

Рамонтнае фарбаванне

Пры рамонце неабходна ацэньваць не толькі метал, але і існуючае пакрыццё.

Перад нанясеннем новай сістэмы вызначаюць:

• ступень разбурэння старога ЛФП;
• наяўнасць участкаў, якія адслойваюцца;
• распаўсюджванне карозіі;
• адгезію пакрыцця, якое захавалася;
• сумяшчальнасць новай сістэмы са старым пакрыццём.

Калі стары слой страціў адгезію, наносіць паверх яго новую дарагую эмаль тэхналагічна бессэнсоўна.

Новая сістэма будзе звязана са слабым старым слоем і ў далейшым можа разбурыцца разам з ім.

Зварныя злучэнні, кромкі і апоры

Трубаправод нельга разглядаць як ідэальна гладкую цыліндрычную паверхню.

Зварныя швы, кромкі, фланцы, мацаванні і апоры ствараюць участкі са складанай геаметрыяй.

На іх складаней забяспечыць раўнамерную таўшчыню пакрыцця.

Асаблівай увагі патрабуюць зварныя злучэнні. Пасля зваркі паверхня можа змяшчаць брызгі металу, акаліну і іншыя забруджванні, якія неабходна выдаліць да нанясення ахоўнай сістэмы.

На вострых кромках пакрыццё таксама можа фарміравацца інакш, чым на плоскіх участках. Таму тэхналогія падрыхтоўкі і нанясення павінна ўлічваць геаметрыю канструкцыі.

Грунтоўка, грунт-эмаль ці шматслойная сістэма?

Грунтоўка + фінішная эмаль

Шматслойная сістэма дазваляе размеркаваць функцыі паміж асобнымі матэрыяламі.

Грунтоўка адказвае за характарыстыкі на мяжы з металам і ўдзельнічае ў процікарозійнай абароне.

Фінішная эмаль фарміруе вонкавы слой і забяспечвае патрабаваную атмасфераўстойлівасць, знешні выгляд і іншыя эксплуатацыйныя ўласцівасці.

Такі падыход асабліва рацыянальны для адказных аб'ектаў, дзе патрабуецца забяспечыць доўгі тэрмін службы сістэмы.

Грунт-эмаль

Грунт-эмаль аб'ядноўвае некалькі функцый у адным матэрыяле.

Гэта можа дазволіць:

• скараціць колькасць тэхналагічных аперацый;
• паменшыць час фарбавання;
• спрасціць рамонтныя работы;
• знізіць працазатраты.

Але выбар грунт-эмалі павінен грунтавацца на характарыстыках канкрэтнага матэрыялу.

Само па сабе скарачэнне колькасці слаёў не азначае павышэння эфектыўнасці.

Калі аб'ект працуе ў цяжкім асяроддзі і патрабуе высокага рэсурсу, шматслойная сістэма можа аказацца больш рацыянальным рашэннем.

Выбар спосабу нанясення

Для трубаправодаў прымяняюцца розныя тэхналогіі нанясення:

• бязпаветранае распыленне;
• пнеўматычнае распыленне;
• валік;
• пэндзаль.

Пры фарбаванні працяглых паверхняў перавагу часта атрымлівае бязпаветранае распыленне дзякуючы высокай прадукцыйнасці і магчымасці хутка сфарміраваць патрабаваную таўшчыню.

Пнеўматычнае нанясенне можа быць пераважным пры высокіх патрабаваннях да знешняга выгляду.

Пэндзаль і валік выкарыстоўваюцца для лакальных участкаў, рамонту, зварных злучэнняў і цяжкадаступных зон.

На практыцы найбольш рацыянальным рашэннем можа быць камбінацыя некалькіх метадаў.

Кантроль таўшчыні і якасці пакрыцця

Для процікарозійнай сістэмы важна кантраляваць не толькі раўнамернасць фарбавання, але і фактычную таўшчыню сухой плёнкі.

Недастатковая таўшчыня можа паменшыць ахоўны рэсурс.

Празмерная таўшчыня таксама не заўсёды з'яўляецца перавагай: яна павялічвае расход матэрыялу і пры пэўных сістэмах можа прывесці да тэхналагічных дэфектаў.

Таму неабходна забяспечыць таўшчыню, прадугледжаную тэхналогіяй канкрэтнай сістэмы.

Для адказных трубаправодаў кантроль можа ўключаць:
падрыхтоўку паверхні → кантроль асновы → нанясенне грунтовага слоя → міжслаёвы кантроль → нанясенне фінішнага слоя → кантроль агульнай таўшчыні → візуальную ацэнку пакрыцця.

Тыповыя памылкі пры фарбаванні трубаправодаў

Фарбаванне па нешчыльна звязанай іржы

Наяўнасць слоя фарбы паверх іржы яшчэ не азначае наяўнасці процікарозійнай абароны.

Калі карозійны слой дрэнна звязаны з металам, менавіта ён становіцца слабым звяном сістэмы.

Ігнараванне зварных швоў

Апрацоўка асноўнай паверхні не кампенсуе недастатковую падрыхтоўку зварных злучэнняў.

Выбар ЛФМ без уліку тэмпературы

Пакрыццё павінна адпавядаць фактычнай тэмпературы паверхні, а не толькі тэмпературы паветра.

Адсутнасць кантролю таўшчыні

Візуальна раўнамернае пакрыццё можа мець значныя перапады таўшчыні.

Няправільны выбар сістэмы для рамонтнага фарбавання

Новую эмаль нельга наносіць паверх старога слоя, калі той не валодае неабходнай адгезіяй.

Выкарыстанне аднаго рашэння для розных участкаў

Трубаправодная сістэма можа ўключаць участкі з рознымі ўмовамі эксплуатацыі. Адзіны падыход да ўсёй канструкцыі не заўсёды тэхналагічна апраўданы.

Як падабраць сістэму пакрыцця для трубаправода

Перад выбарам ЛФМ мэтазгодна сфарміраваць тэхнічнае заданне мінімум па наступных параметрах:

Пасля гэтага можна выбіраць канкрэтную сістэму пакрыцця, а не асобную эмаль па-за кантэкстам аб'екта.

Вынікі і высновы

Пакрыццё трубаправода — гэта інжынерная сістэма абароны металічнай асновы, а не проста дэкаратыўны слой.

Для вонкавых трубаправодаў ключавымі характарыстыкамі становяцца процікарозійная абарона і атмасфераўстойлівасць. Для прамысловых аб'ектаў дадаткова неабходна ўлічваць хімічнае ўздзеянне. Для гарачых трубаправодаў вызначальным фактарам становіцца тэмпература паверхні. Для ўнутранай паверхні трубы патрабаванні фарміруюцца ўжо ўласцівасцямі транспартуемага асяроддзя.

У залежнасці ад умоў эксплуатацыі могуць прымяняцца розныя рашэнні:

• грунтоўка + фінішная эмаль — для шматслойных ахоўных сістэм з размеркаваннем функцый паміж слаямі;
• грунт-эмаль — калі неабходна сумясціць ахоўныя і дэкаратыўныя функцыі і скараціць колькасць аперацый;
• спецыялізаваныя шматслойныя сістэмы — для аб'ектаў з павышанымі патрабаваннямі да карозійнай, хімічнай, тэмпературнай або механічнай устойлівасці.

Пры гэтым доўгавечнасць вызначаецца не асобным матэрыялам.

Яна фарміруецца ўсім тэхналагічным ланцужком:

падрыхтоўка паверхні → выбар сістэмы ЛФМ → тэхналогія нанясення → зададзеная таўшчыня → полімерызацыя/высыханне → кантроль якасці → умовы эксплуатацыі.

Таму пры падборы пакрыцця для трубаправода неабходна зыходзіць не з прынцыпу «якая фарба лепш», а з пытання:

якая сістэма пакрыцця забяспечыць неабходны рэсурс менавіта ў тых умовах, у якіх будзе эксплуатавацца канкрэтны трубаправод?

Такі падыход дазваляе адначасова забяспечыць неабходную абарону металу, кантраляваць расход ЛФМ і пазбегнуць як недастатковай, так і неапраўдана складанай сістэмы пакрыцця.