내부 파이프 단열 기술 - 코팅 재료 및 보호층 특성

액체 또는 기체 매체를 운반하는 파이프라인 내부에는 세 가지 유형의 보호 층이 적용됩니다(목적에 따라 다름). 첫 번째 유형에는 강철 파이프의 부식 방지 내부 단열재가 포함되고 두 번째 유형에는 매끄러운 코팅이 포함됩니다. 세 번째 옵션은 파이프라인의 기계적 응력에 대한 저항력을 강화하는 복잡한 구조입니다.

이런 종류의 단열재 제작의 역사

19세기 70년대 중반까지 금속 파이프의 내부 표면 처리는 CPI(시멘트-모래 단열재)로 수행되었습니다. 절연 기술 에폭시 수지를 기본으로 한 페인트 및 바니시 Volzhsky TZ에서 처음 테스트되었습니다. 1975년부터 최근(1970년) 출범한 기업에서는 외부 부식 방지층을 적용하기 위한 워크숍이 운영되었습니다. 운영 첫 해에 100만개 이상의 제품이 생산됐다.

기업은 완전한 수행 외부 직경 53-142cm의 강철 파이프 내부 단열 생산 작업은 분말 재료가 공급되는 야로슬라블 페인트 및 바니시 공장과 협력하여 해결되었습니다.

러시아를 제외하고 금속 파이프의 에폭시 단열 기술은 다음 분야에서 여전히 주요 기술입니다.

• 아시아(인도, 중국);
• 북미(미국, 캐나다);
• 남부 아프리카(남아프리카)에서.

부식 방지를 위한 대체 재료로는 폴리머(PE, PP, PU), 규산염-에나멜 혼합물 및 기타 2성분 조성물이 있습니다.

공장에서 만든 에폭시 단열재의 종류

파이프라인용 보호 코팅의 분류는 구성, 층 수 및 적용 방법에 따라 수행됩니다. 강관의 "액체" 내부 단열 공정은 간단한 기술이 특징입니다. 조성물의 중합은 60-70 ° C에서 몇 시간 동안 발생합니다.

분말 조성물을 분무할 때 표면을 190~210°C로 추가로 가열해야 합니다. 중합은 궁극적으로 더 오래 걸립니다. 분말 기술을 지지하는 주장:

• 더 높은 생산성;
• 운송 매체와 관련하여 더 넓은 범위의 수정;
• 환경에 더 안전합니다.

"액체" 방식과 분말 방식 중 하나를 선택하는 것은 신규 기업과 관련이 있습니다. 나머지 공장은 이미 장비가 설치된 기술을 사용하여 운영됩니다.

내부 단열 구조

에폭시 및 복합 코팅은 1~3층의 금속 파이프에 적용됩니다. 내부 표면의 용접 영역은 별도로 처리됩니다. 양쪽의 에폭시 층으로 보호되는 강철 커플링으로 닫혀 있습니다.

내부 단열재의 구조는 미래 고속도로의 기술 매개변수, 서비스 수명 및 운영 범위에 영향을 미칩니다.

1. 단일 코팅은 중소 직경 파이프에 적합합니다. 제품의 적용 범위는 작업 환경 온도에 따라 제한됩니다(80°C 이하).
2. 두 개의 레이어. 단열재는 부식 방지(320미크론) 및 보호(440-750미크론) 코팅으로 형성됩니다. 충격과 공격적인 환경에 대한 저항력이 31% 향상되었으며 표면 거칠기가 16% 감소했습니다. "뜨거운" 지역(80°C 이상)에서의 작동은 허용됩니다.
3. 삼박자. 에폭시 "프라이머"는 두 개의 폴리에틸렌 층으로 보완됩니다. 내구성과 접착력이 향상된 것이 특징입니다.

복합 코팅을 형성하는 기술은 Simitomo Metal Ind.에서 개발했습니다. 첫째, 다양한 수지의 복합구성이 적용된다. "베이스"의 두께는 100-300 미크론입니다.

구조는 금속 및 PE 폴리머에 대한 접착력이 높은 에폭시 수지로 구성됩니다. 베이스의 다공성 표면은 강철 및 내부 파이프 단열재 층에 대한 접착력을 증가시킵니다. 추가로 적용된 폴리머 구조는 대부분의 산에 대한 내성을 가지며 기계적 손상에 대한 보호 수준을 높입니다.

에폭시 단열재의 긍정적인 특성

내부 보호 코팅이 된 파이프라인은 처리량과 서비스 수명을 증가시켰습니다. 또 다른 중요한 점은 연간 유지 관리 비용이 절감된다는 것입니다.

강철 파이프의 직접적인 내부 단열은 결정화 및 왁스 침착을 줄이는 데 도움이 됩니다. 고속도로 청소에 드는 총 비용이 54~75% 절감됩니다. 정확한 수치는 증류 매체의 유형에 따라 다릅니다.

에폭시 단열재의 다른 장점:

• 높은 내열성은 작동 온도 한계를 80°C까지 증가시키며, 특정 구성에서는 최대 110°C까지 가능합니다.
• 운송되는 물질의 구성과 품질이 보존됩니다.
• 음극 분리에 대한 저항성 증가 - 응력 부식 사례는 기록되지 않았습니다.
• 내부 표면의 거칠기가 감소하여 에너지 비용이 절감됩니다.
• 파이프라인 설치 시간이 단축됩니다. 테스트 실행 후 에폭시 층이 건조되는 데 더 적은 시간이 필요합니다.
• 환경 표준 준수 - 단열재에는 콜타르가 포함되어 있지 않습니다.
• 광물 침전물 형성이 제거됩니다. 밸브 및 기타 차단 밸브의 고장이 최소화됩니다.
• 파이프라인의 강철 벽이 부식되지 않아 서비스 수명이 늘어납니다.

마지막 사항은 공격적인 물질을 운송할 때 특히 중요합니다. 일반적인 부식 속도는 0.01~0.4mm/년입니다. 지역 지표는 6mm/년으로 훨씬 더 높습니다.

사용된 에폭시 화합물에는 독성 수지나 인체 건강에 유해한 기타 물질이 포함되어 있지 않습니다. 또한, x 적용은 미생물 콜로니 형성을 방지합니다. 나열된 부동산에서는 식수 공급 및 식품 산업에 파이프라인을 사용할 수 있습니다.

에폭시 기술의 단점은 충격 강도가 낮다는 것입니다. 따라서 단층 단열재를 사용한 파이프는 설치 및 운송 중에 특별한 주의가 필요합니다.

CPI 코팅의 특징

시멘트-모래 단열재는 초기에 기계적 손상과 충격에 대한 저항력을 제공합니다. 화학적 보호는 운송된 물질이 고속도로를 처음 통과할 때 활성화됩니다. 유체 흐름은 CPI에 영향을 미칩니다. 가장 작은 단열재 입자를 압축하여 강철 표면 위에 펴서 파이프라인 벽의 기공을 채웁니다. 이 과정에는 부식을 완전히 억제하는 수산화칼슘이 형성됩니다.

절연층의 두께는 파이프 길이를 따라 4-16mm이고 용접 부분에서는 3mm입니다. CPI 코팅의 압축 강도는 445 MPa 이상입니다. 금속 파괴의 유일한 원인은 노화와 기계적 손상입니다.

결론

강관의 내부 부식 방지 단열은 시멘트-모래 조성물, 폴리머 또는 에폭시 수지를 기반으로 한 페인트 코팅으로 수행됩니다. 이 절차는 인도 지점에서 운송되는 물질의 높은 품질을 보장합니다.고속도로의 서비스 수명이 늘어나고 유지 관리 비용이 절감됩니다.

적용된 코팅은 광물, 생물학적 및 파라핀 침전물의 형성을 방지합니다. 이는 파이프라인의 사용 범위를 확장하고 에너지 소비를 절약합니다.

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영상 속 파이프 내부 표면의 에폭시 단열재.