صنعت پوشش لوله ایران

مرجع صنعت لوله و پوشش،
حفاظت خوردگی و فناوریهای خطوط لوله

پوشش سرجوش

صنعت پوشش لوله ایران ۳ ماه قبل
پوشش سرجوش لوله
پوشش سرجوش لوله

محل اتصال لوله های فولادی به یکدیگر را سرجوش یا field joint گویند. سرجوش لوله از این جهت مهم است که پس از احداث خط لوله، بدون پوشش است و مستعد خوردگی می شود. سرجوش لوله ها اغلب به دلیل مشکلات سازگاری بین پوشش کارخانه و مواد انتخابی برای پوشش سرجوش، ضعیف‌ترین نقطه در خط لوله شمرده می شود. امروزه نوارهای پوشش ویسکوالاستیک با خواص چسبنده کشسان پیشرفت مهمی در محافظت از سرجوشها بشمار می آیند.
در سال های اخیر تغییرات قابل توجهی در روشهای مهندسی پوشش سرجوش ها ایجاد شده است. به طور سنتی در مقابل پوشش اصلی، پوشش سرجوشها از اهمیت چندانی برخوردار نبوده اند و تنها عامل تصمیم گیری در انتخاب نوع پوشش این نقاط، اصل سازگاری با پوشش اصلی بوده است، صرف نظر از اینکه الزامات پوشش سرجوشها نسبت به پوشش اصلی متفاوت است و شرایط آماده سازی صحرایی با آماده سازی کارخانه یکسان نیست. بنابراین با انتخاب پوششهای یکسان، به دلیل اینکه اغلب شرایط اجرای یکسانی وجود ندارد، نمی توان گفت که به نتیجه واحدی دست خواهیم یافت؛ این چالش در مورد پوششهایی که الزامات تمیزکاری سختگیرانه تری دارند، بیشتر مشهود است.

مهمترین ویژگیهای پوشش سرجوش

قابلیت حفاظت دراز مدت در برابر خوردگی و عملکرد عایق حرارتی
چسبندگی عالی به بستر
سازگاری کامل با پوشش اصلی خط لوله
قابلیت کاربری در شرایط مختلف
سهولت اجرا
چالش‌های مهندسی پوششهای ضد خوردگی شامل صرفه اقتصادی، ایمنی اپراتورها و سازگاری با سیستم حفاظت کاتدی می‌شود. بسیاری از عوامل دیگر نیز وجود دارد که تا حد زیادی به خود لوله بستگی دارد.

پوشش نواری سرجوش
پوشش نواری سرجوش لوله

پوشش سرجوش لوله

تفاوت زیادی بین پوشش های اجرا شده در کارخانه و پوشش های میدانی وجود دارد. به عنوان مثال، پوشش خط اصلی اغلب در شرایط ایده آل کارخانه با استفاده از تجهیزات تخصصی اعمال می شود و زمان صرف شده برای آماده سازی و اجرای پوشش حیاتی نیست. از آنجایی که پوشش سرجوش ها در محل احداث خط لوله اعمال می شوند، در معرض عوامل محیطی خشن و تغییر شرایط قرار دارند و زمان در آنجا مهم است. بطور کلی، اجرای پوشش سرجوش ها با سرعت بیشتری انجام می شود که متعاقباً منجر به مشکلات کیفیت و خرابی‌های زودرس می شود. به زبان ساده، سیستم پوشش سرجوش باید مطابق با شرایط احداث خط لوله و در مسیرها و نقاط مختلف پیش برود.
نوار سرجوش ویسکوالاستیک، یک پوشش پیچشی سرداجرا و خودترمیم است که با انواع پوشش اصلی لوله سازگاری دارد. نوار سرجوش ویسکوالاستیک از لایه داخلی ضدخوردگی و لایه محافظ مکانیکی خارجی تشکیل شده است.
برای دستیابی به یک پوشش سرجوش موفق، مهندسین باید فاکتورهایی مانند انتخاب صحیح مصالح پوشش سرجوش و عملکرد کلی سیستم پوشش با توجه به شرایط عملیاتی خط لوله را در نظر بگیرند. نرخ خوردگی به پارامترهای مختلفی بستگی دارد، از جمله دمای عملیاتی خط لوله، رسانایی خاک یا آب، کاتالیزورهای خارجی، محیط اسیدی یا قلیایی، خوردگی متأثر از عوامل میکروبیولوژیک، عوامل شیمیایی، خوردگی جریانهای الکتریکی سرگردان و تنش خاک که منجر به ترک خوردگی پوشش می شود.

پوشش سرجوش لوله کانکریت
پوشش سرجوش لوله های کانکریت شده یا لوله های دریایی با پوشش بتن وزنی

انواع پوششهای مورد استفاده در سرجوش

بر اساس ماهیت پوشش اصلی، پوشش سرجوش لوله ممکن است از یک یا چند لایه تشکیل شود. این لایه ها برای اهداف متعددی از جمله کنترل خوردگی، حفاظت مکانیکی، عایق حرارتی و چسبندگی استفاده می شوند. مواد مختلفی به عنوان پوشش سر جوش خط لوله استفاده می شود، سیستم های زیر بیشترین کاربرد را برای محافظت از سرجوش های خط لوله دارند:
نوار پلیمری سرد
نوار پوشش سرجوش لوله ویسکولاستیک
نوار پلی اتیلن و پلی پروپیلن گرم اجرا، با یا بدون پرایمر
پوشش FBE لوله
پوشش اپوکسی مایع
نوار پلی پروپیلن اعمال شده روی FBE
نوار پلی اتیلن اعمال شده روی FBE
پوشش های پلی کلروپرن
پوشش پلی یورتان (PUR) سرجوشها
پوشش پلی اتیلن سه لایه (3LPE) سرجوش
پوشش سه لایه پلی پروپیلن (3LPP) سرجوش
پوشش پلی اولفین سه لایه (3LPO)
پوشش فوم پلی یورتان (PUF) برای سرجوش لوله های کانکریت شده

نوار سرجوش
اعمال پوشش نواری سرد اجرا بر روی سرجوش های خط لوله

استاندارد پوشش های سرجوش لوله

همه پوشش ها دارای مزایا و معایب خود هستند. در سال های اخیر پیشرفت های زیادی در رابطه با استانداردسازی سیستم های پوشش سرجوش صورت گرفته است. در سال ۲۰۱۶، ویرایش دوم ISO 218091 منتشر شد. این استاندارد الزامات پوشش سرجوش بر روی لوله های فولادی بدون درز یا درزدار برای بخش های مدفون و مستغرق خطوط لوله نفت، پتروشیمی و گاز طبیعی را همانطور که در ISO 13623.2 تعریف شده است، مشخص می کند. ISO 21809 دارای تعاریف، دامنه، الزامات و توصیه های روشنی است که مهندسان باید از آنها پیروی کنند. به عنوان مثال، توضیح در مورد تکنیک های آماده سازی سطح، انتخاب و تست مواد، تست میدانی مواد، معیارهای پذیرش و رد مرحله آماده سازی، تعمیرات سرجوش، روش های تست ضخامت، تشخیص حفره ها، تست چسبندگی، آزمایش غوطه وری در آب داغ، درجه پخت، جدایش کاتدی، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت فرورفتگی، زمان القای اکسیداسیون و انعطاف پذیری.
ضروری است که خط لوله به طور کامل در برابر خوردگی محافظت شود تا فرآورده های نفتی حفظ شوند و این استاندارد جهشی بزرگ در دستیابی به این هدف است.

نوار سرجوش

نوارهای سرجوش سرداجرا به دلیل سهولت در کاربری، نیاز به نیروی انسانی، تجهیزات و لجستیک کمتر و در نتیجه هزینه عملیاتی پایینتر مورد توجه هستند. عدم نیاز به حرارت و شعله در این گونه نوارهای سرجوش باعث می شود که بدون متوقف کردن سرویس دهی خط لوله، در هر جایی که نیاز باشد آنها را اعمال کرد. در خطوط لوله نفت، گاز و میعانات پتروشیمی به دلیل مخاطرات ایمنی اغلب نمی توان عملیات ترمیم و تعویض آنلاین پوشش را با گرم کردن انجام داد. بنابراین نوارهای پوشش سرداجرای سرجوش گستردگی بیشتری در کاربرد پیدا می کنند. امروزه نوارهای سرجوش ویسکوالاستیک چندلایه مورد توجه بیشتری واقع شده اند، این نوارها، سرداجرا، خودترمیم کشسانی و با سهولت اجرا و تعداد مراحل عملیاتی کم هستند. همه لایه های مورد نیاز در پوشش در این گونه نوارها یکپارچه شده است و بعد از آماده سازی سطح لوله یا سرجوش طی یک مرحله اعمال می شود.
پوششهای نواری قدیمی پایه قیری مانند نوار سرجوش بیتومن و نوار سرجوش بیتوسیل نیاز به چندین مرحله اجرا، گرمادهی و عملیات اجرایی بیشتری نسبت به نوارهای ویسکوالاستیک دارند. همچنین به دلیل نیاز به پرایمر زنی و استفاده از حلال، از انواع پوشش های دارای VOC می باشند که برای سلامت و محیط زیست مضر می باشند. تنها دلیل استفاده از این سیستمهای پوشش نواری قدیمی، قیمت اولیه پایینتر، سابقه شرکتهای پیمانکار و سازگاری با پوشش بیتومن انامل خط لوله است.
نوار پوشش لوله ویسکوالاستیک Visco-Elastic
نوار سرجوش سیلید SEALID
پوشش لوله فوم پلی یورتان PUF