اهمیت نانو پوشش ها
پوشش های ترموپلاستیک بیشترین استفاده را در لوله ها دارند؛ PVC، PP و PE مواد اصلی پوشش های ترموپلاستیک هستند و صنعت نفت و گاز بزرگترین مصرف کننده پوشش لوله است. امروزه خطوط لوله انتقال نفت و گاز اهمیت استراتژیک بسیار بالاتری نسبت به گذشته دارند و خطوط لوله جدید گاه بخش بزرگی از انرژی مصرفی یک قاره را تامین می کند. خط لوله نورد استریم ۱ و ۲ نمونه ای از خطوط گاز هستند که بزرگترین ذخایر گاز جهان را به کشورهای اروپایی می رسانند. بنابراین اهمیت حفاظت از این خطوط فولادی نسبت به قبل بیشتر شده و صدمات ناشی از خوردگی یا فرسودگی می تواند بسیار گران تمام شود. نیاز به پوشش های داخلی و خارجی جدید که در آنها نقاط ضعف پوششهای مرسوم رفع شده باشد و مطابق با الزامات و استانداردهای جدید فنی و زیست محیطی باشند بیش از پیش احساس می شود، اگر صنعت پوشش لوله جهان با پوششهای پایه قیری شروع به محافظت از خطوط لوله کرد و سپس پوششهای پلی الفینی و اپوکسی به عنوان سیستمهای پوششی برتر جایگزین شدند، در پروژه های پیش روی این صنعت، نسل جدید پوششهای کامپوزیت و نانوپوششها در حال جایگزین شدن هستند.
گسترش نانو پوشش های ضد خوردگی
به گزارش صنعت پوشش لوله ایران در زمان انتشار این مقاله (اسفند ۱۴۰۰) ۴۵ محصول در بخش پوششهای صنعت نفت و گاز پایگاه داده‌های محصولات نانوتکنولوژی به ثبت رسیده است که ۲۱ مورد آن متعلق به ایالات متحده، ۶ مورد کانادا، ۶ مورد روسیه، ۵ مورد آلمان، ۲ مورد هلند و ۲ مورد ایران بوده است. در این میان کره جنوبی، مصر و سنگاپور هر کدام یک محصول معرفی کرده اند. شرکت «پاکان آتیه نانو دانش» با ارائه عایق ایروژل حرارتی، صوتی و رطوبتی و شرکت «واکنش صنعت پارت» با ارائه ایروژل سیلیکا برای تولید رنگهای عایق اکریلیک و اپوکسی از ایران موفق به تولید محصولات نانو پوشش شده اند. در زمینه حفاظت از لوله های فولادی در اینجا پوشش لوله نانوتک HPC متعلق به شرکت آمریکایی Iner-Corr را بررسی می کنیم.
نانو پوششها با اصلاح خواص پوششهای مرسوم به عنوان پوشش داخلی و خارجی لوله های نفت و گاز معرفی شده اند
نانو پوشش نانوتک HPC
شرکت iner-Corr Solutions یک شرکت مشاوره «انرژی سبز» است که در آوریل ۲۰۱۰ راه اندازی شد. این شرکت چندین راه حل مهندسی زیست محیطی را برای تولیدکنندگان نفت و گاز در مورد پوششهای لوله، بازرسی‌های تأسیسات، برنامه‌ها و ممیزی‌های کنترل پیشگیری و مقابله با نشت و آموزش کارکنان ارائه داده است که پوشش نانوتک HPC یکی از آنهاست.
در نانو پوشش نانوتک HPC یک پیوند کووالانسی بین پوشش و سطح لوله ایجاد می شود. در واقع، شیمی سطح نانوپوشش به گونه ای است که پیوند بسیار محکمی بین نانو کامپوزیت و سطح فولاد ایجاد می کند که پس از قرار گرفتن در معرض عوامل مختلف محیطی دچار فرسایش یا خوردگی نمی شود.
پوشش نانو، نانوتک HPC با وجود استحکام زیاد، در عین حال بسیار انعطاف پذیر است. در این نانو کامپوزیت از نوعی ترموپلاستیک استفاده شده است که دوام آن مشابه مواد سرامیکی است، اما به دلیل پلاستیکی بودن بسیار انعطاف پذیر است و دو ویژگی استحکام و انعطاف پذیری با هزینه کم در کنار یکدیگر حاصل شده است.
نانو پوشش ها می توانند استحکام و دوام لوله ها را ۳ تا ۸ برابر افزایش دهند. پوشش نانوکامپوزیت HPC می تواند دمای ۴۲۵ درجه سانتیگراد را تحمل کند.
یکی دیگر از ویژگی های این نانو پوشش، مقاومت بالای آن در برابر گرما است تا جایی که می تواند دمای ۴۲۵ درجه سانتیگراد را تحمل کند. از آنجایی که اکثر سایت‌های نفت و گاز در مناطق گرم واقع شده‌اند و لوله‌ها در معرض نور مستقیم خورشید نیز قرار می گیرند، این ویژگی مزیت بزرگی برای استفاده در صنعت نفت و گاز است.
این نانوپوشش هم آبگریز و هم سیال گریز است. ماده پایه به کار رفته در این نانو پوشش آبگریز بوده و آب را کاملاً دفع می کند و اصطکاک کمی با جریان آب عبوری دارد. با این حال، با افزودن برخی اجزا، پوشش را می توان به گونه ای اصلاح کرد که ویژگی های آبگریزی و سیال گریزی را به طور همزمان داشته باشد.
ساختار نانو پوشش به گونه ای طراحی شده است که بسیار صاف است تا جایی که می توان سطح آن را با شیشه مقایسه کرد. این مورفولوژی باعث کاهش اصطکاک سیال با سطح لوله و در نتیجه کاهش انرژی مورد نیاز برای پمپاژ سیال می شود.
پوشش نانو نانوتک HPC برای لوله ها و مخازن در اشکال مختلف قابل استفاده است و می توان آنرا در ضخامت ۱۰ تا ۲۰ میکرون بر روی سطح اعمال کرد و پوشش آن مشکلاتی از قبیل گال و گرفتگی ایجاد نمی کند.
نانو پوشش خارجی لوله های فولادی
ویژگیهای نانو پوشش NanoTech HPC
قابلیت تحمل دمای کاربری ۴۲۵ درجه سانتیگراد
مقاومت بالا در برابر خوردگی، سایش و فرسایش نسبت به سایر پوشش های لوله
ضریب انبساط حرارتی، سختی و چقرمگی بالاتر و در عین حال انعطاف پذیری بهتر
آبگریز و سیال گریز
سطح بسیار صاف و مقاومت کم در برابر سیال
قابل اجرا با ضخامت بسیار کم ۱۰ تا ۲۰ میکرون