Как покупатели должны выбрать правильную углеродистую бесшовную стальную трубу

Углеродистая бесшовная стальная трубаШироко используется в энергетике, воде, технологических и промышленных трубопроводах, но углеродистая сталь может подвергаться коррозии при воздействии влаги, кислорода, солей, химических веществ или агрессивных технологических жидкостей. Поэтому правильный метод защиты не должен быть выбран только из списка покрытий. Более практичный инженерный подход: окружающая среда → риск коррозии → метод защиты → осмотр и техническое обслуживание. Например, подземный трубопровод может потребовать внешнего покрытия и катодной защиты, в то время как труба, несущая агрессивную технологическую жидкость, может нуждаться во внутренней защите. Текущая спецификация ASTM A106/A106M-26, например, охватывает бесшовные трубы из углеродистой стали для высокотемпературного обслуживания, но защита от коррозии остается инженерным решением, специфичным для конкретного приложения.

1. Почему углеродистая бесшовная стальная труба Corrode?

Углеродистая сталь может корродировать, когда вода, кислород, электролиты или коррозионные химические вещества достигают стальной поверхности. Фактическая скорость коррозии зависит от условий службы. Важные факторы включают:

• Влажность и влажность
• Химия почв
• Хлориды и морская вода
• Рабочая температура
• Внутренний состав жидкости
• Растворенные газы
• Скорость потока
• Механические повреждения

Обычная ошибка при закупках-сначала указать покрытие, а затем оценить окружающую среду. Стратегия защиты должна работать в противоположном направлении: сначала понять окружающую среду, определить риск коррозии, затем выбрать систему защиты.

2. Внешняя и внутренняя коррозия

Внешняя коррозия влияет на внешнюю поверхность и особенно актуальна для погребенных, погруженных в воду, морских и наружных трубопроводов. Внутренняя коррозия происходит на внутренней поверхности трубы и находится под влиянием транспортируемой среды. Химия воды, кислоты, хлориды, растворенные газы, температура и условия потока могут внести свой вклад. Поэтому внешняя и внутренняя коррозия должны оцениваться отдельно. Труба с адекватной внешней защитой может по-прежнему требовать внутреннего покрытия или стратегии борьбы с коррозией.

3. Защитные покрытия

Защитные покрытия создают барьер между углеродистой сталью и окружающей средой. Их эффективность зависит от соответствующей подготовки поверхности, нанесения, толщины, адгезии, обработки и проверки. Для покупателей, покрывая выбор должен рассматривать:

• Среда обслуживания
• Рабочая температура
• Воздействие почвы или воды
• Истирание и удар
• Способ установки
• Дизайн жизни
• Совместимость с катодной защитой

Для подземных или погружных трубопроводов NACE от AMPP занимается внешним контролем коррозии и включает в себя соображения для покрытий и катодной защиты.

4. 3PE / 3LPE

3PE, обычно называемый 3LPE в трубопроводных приложениях, представляет собой трехслойную систему внешнего покрытия на основе полиэтилена. Обычно он состоит из:
(1) эпоксидная смола, связанная плавлением
(2) Адгезивный слой
(3) полиэтиленовый наружный слой

Эпоксидная смола обеспечивает адгезию и коррозионную стойкость, а полиэтиленовый слой обеспечивает дополнительную механическую защиту и защиту окружающей среды. ISO 21809-1 устанавливает требования к нанесенным на заводах трехслойным полиэтиленовым и полипропиленовым покрытиям на сварные и бесшовные стальные трубы для подземных или погружных систем трубопроводного транспорта в нефтяной и газовой промышленности. Стандарт также признает совместимость с катодной защитой. Поэтому 3LPE обычно рассматривается там, где погребенные или погруженные в воду трубопроводы сталкиваются как с коррозионным воздействием, так и с рисками механического обращения.

5. ФБЭ

Эпоксидная смола, связанная плавлением (FBE), является еще одной установленной внешней системой покрытия трубопроводов. Он наносится на подготовленную сталь и отверждается с образованием непрерывного защитного слоя. FBE может обеспечить высокую адгезию и коррозионную стойкость, в то время как его характеристики зависят от подготовки поверхности, контроля нанесения, рабочей температуры, условий установки и целостности покрытия. Выбор между FBE и 3LPE не должен основываться только на том, какое покрытие «лучше». Проектная среда и спецификация должны определять соответствующую систему.
3PE vs FBE: что покупатели должны учитывать?

Фактор	3ПЭ/3ЛПЭ	ФБЭ
Внешняя защита от коррозии	Высокий	Высокий
Механическая защита	Сильный	Приложение-зависит
Погребенные трубопроводы	Общие	Общие
Структура покрытия	Мульти-слой	Эпоксидная смола, связанная плавлением
Ключевое соображение	Грунт, воздействие, установка	Адгезия, температура, применение

Окончательный выбор всегда должен соответствовать соответствующей спецификации проекта и условиям обслуживания.

6. Внутренние покрытия

Внешняя защита не устраняет внутреннюю коррозию. Для агрессивных жидкостей покупатели могут рассмотреть:

• Эпоксидная подкладка
• Специализированные внутренние покрытия
• Ингибиторы коррозии
• Коррозионно-стойкие материалы
• Процесс-контроль жидкой химии

Соответающее решение зависит от жидкости, температуры, давления, условий потока и ожидаемого механизма коррозии.

7. Катодная защита

Катодная защита (CP) уменьшает коррозию, делая защищенную стальную поверхность катодом электрохимической ячейки. Он широко используется для подземных и подводных металлических конструкций, в том числе трубопроводов. Покрытие и CP часто являются взаимодополняющими, а не конкурирующими системами. AMPP отмечает, что покрытия уменьшают открытую стальную поверхность, в то время как CP может защитить области, где дефекты покрытия или повреждения обнажают подложку. По этой причине покупатели должны учитывать характеристики покрытия и требования к CP вместе при проектировании подземных или погруженных в воду трубопроводов.

8. Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии могут быть введены в определенные технологические жидкости для уменьшения внутренней коррозии. Они могут быть пригодны, когда можно контролировать химический состав жидкости и контролировать концентрацию ингибитора. Однако ингибиторы требуют постоянного управления. Изменения температуры, состава жидкости, условий потока или дозировки могут повлиять на их эффективность.

9. Как покупателям выбрать способ защиты?

Выбор должен соответствовать фактической рабочей среде:

Окружающая среда	Основные риски	Возможная защита
Сухой закрытый	Низкое атмосферное воздействие	Голая труба или основная защита
Открытый	Влага, дождь, УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ	Внешнее покрытие
Похоронен	Влажность и соли почвы	3LPE/FBE CP при необходимости
Погружной	Непрерывное воздействие воды	Покрытие CP
Морской	Хлориды и влага	Покрытие с высокими эксплуатационными характеристиками CP
Агрессивная внутренняя жидкость	Внутренняя коррозия	Выбор внутреннего покрытия/ингибитора/материала

Перед закупкой покупатели должны также подтвердить толщину покрытия, подготовку поверхности, требования к инспекции, защиту полевых соединений, процедуры ремонта и применимые стандарты.

10. Как следует проверять систему защиты?

Контроль коррозии не заканчивается, когда нанесено покрытие. Перед установкой, покрытие должно быть проверено согласно спецификации проекта для состояния поверхности, толщины, непрерывности, и других необходимых свойств. Во время регуляции и установки, повреждение покрытия должно быть идентифицировано и отремонтировано прежде чем труба похоронена или погружена в воду. Там, где установлена катодная защита, мониторинг должен продолжаться во время работы. AMPP подчеркивает, что системы CP нуждаются в надлежащем проектировании, установке, мониторинге и обслуживании для обеспечения эффективной защиты.

Часто задаваемые вопросы

Q1: подходит ли 3PE для каждой углеродистой бесшовной стальной трубы?
A1: № 3PE/3LPE особенно актуально для подземных или погруженного в воду трубопровода, но пригодность зависит от температуры, окружающей среды, метода установки и требований к проекту.
Q2: Лучше ли FBE, чем 3PE?
A2: Ни универсально не лучше. FBE и 3PE имеют разные характеристики, поэтому выбор должен основываться на условиях эксплуатации, механическом воздействии, температуре, установке и спецификации.
К3: Покрытие исключает потребность для катодной защиты от коррозии?
A3: Не обязательно. Покрытие и CP часто предназначены для совместной работы с подземными или погруженными трубопроводами.
Q4: Как можно контролировать внутреннюю коррозию?
A4: В зависимости от области применения, варианты включают внутренние покрытия, ингибиторы коррозии, управление процессом или выбор более коррозионно-стойкого материала.

Заключение

Защита углеродистой бесшовной стальной трубы от коррозии-это не просто вопрос выбора самого дорогого покрытия. Правильная стратегия начинается с окружающей среды, определяет риск коррозии, а затем сочетает в себе соответствующие методы защиты. Для скрытых и погруженных в воду применений покрытия 3PE/FBE и катодная защита могут работать вместе. Для агрессивных внутренних жидкостей, внутренние покрытия, ингибиторы, контроль процесса или выбор материала могут быть более важными. Лучшее решение для борьбы с коррозией-это то, которое соответствует условиям эксплуатации трубы, условиям эксплуатации, способу установки, требуемым сроку службы, требованиям к проверке и спецификации проекта.