パイプコーティングが不可欠な理由
鋼管の腐食は、鋼中の鉄原子が酸素および水と反応して酸化鉄（錆）を形成する電気化学プロセスです。この反応は、塩化物、酸、および高温によって加速されます。埋設または水没したパイプラインでは、土壌の腐食度に応じて腐食により壁が年間 0.1-1.0 mm の割合で薄くなる可能性があり、チェックしないと漏れや致命的な故障につながる可能性があります。防食コーティングは、鋼の表面と腐食環境の間に障壁を提供し、電気化学反応の発生を防ぎます。
パイプコーティングの投資収益率は大幅です。 30-50 年の設計寿命を持つコーティングされたパイプラインは、コーティングされていないラインよりも初期費用が 5 ～ 15% 高くなりますが、漏れの修理、製品の損失、環境浄化、評判の低下などの莫大なコストを回避できます。たとえば、単一の腐食関連のパイプラインの故障のコストは、パイプライン プロジェクト全体のコーティングのコストを超える可能性があります。バリア機能に加えて、多くのコーティングは陰極耐剥離性を備えているため、コーティングを陰極防食 (CP) システムと組み合わせて機能させ、腐食防止を強化できます。
パイプコーティングの種類の概要
パイプコーティングの選択は、動作温度、埋設環境、機械的負荷、およびコストによって異なります。主なコーティングの種類は次のとおりです。
| コーティングの種類 | 温度範囲 | 一般的な厚さ | 主な用途 | 規格 |
|---|---|---|---|---|
| FBE (融着エポキシ) | -40～120度 | 300-600 μm | 埋設パイプライン、水道システム | ISO 21809-2、CSA Z245.20 |
| 3LPE (三層ポリエチレン) | -40～80度 | 2.0～3.7mm | 国境を越えた石油とガスのパイプライン- | ISO 21809-1、DIN 30670 |
| 3LPP (三層ポリプロピレン) | -40～140度 | 2.0～3.7mm | 高温、海上、砂漠のパイプライン | ISO 21809-1、DIN 30678 |
| セメントモルタルライニング | 100度まで | 6～25mm | 飲料水、下水 | AWWA C205、ISO 4179 |
FBEコーティング
Fusion Bonded Epoxy (FBE) is a thermosetting powder coating applied by electrostatic spray to a preheated pipe surface. The pipe is heated to 220-250°C, and the powder particles melt and fuse on contact, flowing into a continuous film that cross-links and cures within seconds. The resulting coating has excellent adhesion to the steel substrate (typically >15 MPa の引張強度-）、優れた耐薬品性、優れた柔軟性を備えています。単層 FBE は 300-600 μm のコーティング厚さを提供します。二層 FBE では、異なる特性 (岩の多い埋め戻し条件での耐摩耗性の向上など) を備えた第 2 層を使用し、合計の厚さは 600 ～ 1000 μm です。
FBE コーティングはパイプライン業界の主力製品であり、腐食防止、密着性、コストの最適なバランスを提供します。 -40 度から 120 度の動作温度に適しており、優れた陰極耐剥離性を備えています。 FBE は通常、中程度の環境の埋設パイプライン、注水ライン、ガス分配ネットワークに選択されます。主な制限は、3LPE と比較して中程度の耐衝撃性です。追加の機械的保護がなければ、FBE は岩だらけの埋め戻しによって損傷する可能性があります。
3LPPコーティング
三層ポリプロピレン (3LPP) は、3LPE と同じ三層構造を使用していますが、ポリエチレンのトップコートをポリプロピレンに置き換え、大幅に高い耐熱性 (最大 140 度) を提供します。接着層もポリプロピレン{6}}ベースのコポリマーであり、PP トップコートとの適合性を確保しています. 3LPP は、蒸気注入ライン、重油パイプライン（輸送のために油が加熱される場所）、深海の海洋パイプライン（パイプ システム内のパイプに高温のコーティングが必要な場合）、高温にさらされる砂漠のパイプラインなどの高温パイプライン用途で使用されます。-太陽熱の増加。
3LPP のコストは、より高価な PP 樹脂と厳しい加工要件により、3LPE より約 15-25% 高くなります。ただし、高温用途では、これが唯一の実現可能な非金属コーティング オプションです。. 3LPP は、3LPE に比べて耐摩耗性も向上しており、中程度の温度でも方向性の掘削や岩場での用途に適しています。
セメントモルタルライニング
水道用鋼管の内面にセメントモルタルライニング（セメントライニングとも呼ばれます）を施工します。ライニングは、ポルトランドセメント、砂、水の混合物で構成され、遠心力（パイプを回転させる）で厚さ 6 ～ 25 mm に塗布されます（パイプの直径に応じて）。セメントライニングは、セメント水和生成物 (主に水酸化カルシウム) によって生成される高 pH 環境を通じて鋼表面を不動態化し、酸化鉄の保護層を形成します。また、ライニングは滑らかな内面を提供し、摩擦損失を軽減し、ライニングのない鋼製水道管で発生する結核（錆びの塊の形成）を防ぎます。
セメントライニングは、世界中の飲料水送水パイプラインの標準的な内部コーティングです。標準には、AWWA C205 (米国)、ISO 4179 (国際)、および BS 534 (英国) が含まれます。ライニングは、pH 6.5 ～ 9.5 の範囲の水および 100 度までの温度に適しています。主な欠点は、内径の減少（流路面積の減少）、パイプ重量の増加、およびセメントマトリックスを溶解する可能性のある酸性水（pH 6.5 未満）に対する脆弱性です。
コーティングの選択要素
コーティングシステムの選択は、複数の要因に依存します。動作温度が主な決定要因です。FBE は 120 度まで、3LPE は 80 度まで（ただし、使用には温度制限があります）、3LPP は 140 度までです。-埋設環境 - の土壌腐食性 (比抵抗、塩化物含有量、水分)、岩石や鋭利な埋め戻し材の存在、地下水の化学的性質 - が必要な機械的堅牢性を決定します。輸送および設置条件 - (取り扱い、設置中の曲げ、溝なし技術方法など) - により、コーティングの柔軟性と耐衝撃性の要件が決まります。ライフサイクルコスト分析 (LCC) では、初期コーティングコストだけでなく、予想されるメンテナンス間隔、陰極防食の相互作用、設計寿命にわたる故障リスクも考慮する必要があります。
コーティング塗布プロセス
すべてのコーティングプロセスは、ISO 8501-1 に準拠した Sa 2.5 (ホワイトメタルに近い) 清浄度までの研磨ブラストによる表面処理から始まり、表面プロファイルは 75-150 μm です。ブラスト後、パイプは誘導加熱コイルまたはガス加熱炉で必要な用途温度まで予熱されます。-コーティングは、直径とコーティングの種類に応じて、1 時間あたり 20- 本のパイプを処理できる生産ライン プロセスで塗布されます。コーティング後の検査には、厚さ測定 (円周上の複数点での乾燥膜厚計)、休日検出 (コーティングの厚さに応じて 5 ～ 25 kV でのスパーク試験)、および接着試験 (ASTM D4541 に基づく引き剥がし法または ASTM D3359 に基づくクロスカット) が含まれます。
当社のコーティングサービス
メーカーパイプは、FBE、3LPE、3LPP、セメント モルタル ライニングの工場レベルのコーティング生産ラインを運営しています。{0}当社のコーティング施設は該当する規格の認証を受けており、直径 2 インチから 48 インチのパイプを加工できます。当社では、厚さ測定、休日検出、密着性テストなど、コーティング後の完全な検査を提供しています。-第三者の立会人も利用できます。コーティングされたパイプはエンドプロテクターで梱包され、輸送中のコーティングの損傷を防ぐために安全に輸送できるように準備されています。
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