В дополнение к превосходной химической коррозионной стойкости, прочной адгезии и устойчивости к механическим повреждениям, которые обеспечивает антикоррозионный слой внешней стенки,стальная трубаДля облицовки также необходима превосходная износостойкость. Полиуретановые износостойкие и антикоррозионные покрытия отличаются от обычных износостойких покрытий по сравнению с антикоррозионными, и обладают следующими характеристиками:
1. Хорошая химическая стабильность: В качестве долговременного антикоррозионного покрытия оно должно обладать превосходной коррозионной стойкостью к ионам в химической среде, таким как Cl⁻, SO₄²⁻, Na⁺ и др. Существуют различные методы и стандарты оценки химической коррозионной стойкости покрытий. Квалифицированным стандартом является: отсутствие вздутий, трещин, значительного изменения цвета, значительного размягчения покрытия, а также непревышающий требуемый темп увеличения массы. В течение времени, указанного в стандарте, темп увеличения массы полиуретанового покрытия значительно ниже требуемого, что свидетельствует о хорошей устойчивости к сильным кислотам, щелочам и солям. Такое покрытие с хорошей химической коррозионной стойкостью может использоваться при транспортировке водопроводной воды, сточных вод, морской воды и других сред, а также при работе с сильно коррозионными грунтами.
2. Хорошая водостойкость: Независимо от того, используется ли покрытие для внешней или внутренней защиты подземных трубопроводов от коррозии, водостойкость является основным требованием к антикоррозионным покрытиям и главным показателем их качества. В водных растворах неорганических веществ молекулы воды представляют собой жидкую среду с наименьшим объемом, и их проницаемость выше, чем у обычных ионов. Общее правило для органических покрытий заключается в том, что они непроницаемы в морской воде, затем в водопроводной воде и хуже всего — в дистиллированной воде. Поэтому способность покрытия проникать в дистиллированную воду или разбавленный солевой раствор напрямую отражает плотность покрытия.
3. Полиуретановое покрытие обладает высокими механическими свойствами: помимо хороших антикоррозионных свойств, антикоррозионное покрытие стальных труб должно также обладать хорошей адгезией и определенной механической прочностью. Ключевым фактором, определяющим защитную функцию покрытия, является его способность прочно прилегать к основанию стальной трубы. Кроме того, покрытие должно обладать определенной механической прочностью, способной выдерживать удары во время транспортировки и монтажа, а также обеспечивать устойчивость к нагрузкам в рабочих условиях, таким как деформация трубы в процессе заливки. Полиуретановые покрытия сохраняют высокую адгезию и твердость при высоких температурах, обеспечивая длительный срок службы; по сравнению с импортными покрытиями, отечественные покрытия имеют относительно низкую адгезию, и следует отметить, что качество обработки поверхности также влияет на адгезию покрытия.
4. Полиуретановое покрытие обладает хорошей устойчивостью к эрозии и кавитации: внутренняя стенка стальной трубы подвергается эрозии под воздействием текущей воды, одновременно происходит коррозия и механический износ, которые взаимно ускоряют друг друга. Основными формами износа являются ударная коррозия (эрозия), кавитационная коррозия (кавитация) и механическое истирание. Эрозия вызвана турбулентностью или ударами воды; кавитация возникает из-за высокоскоростного потока жидкости, который создает так называемую кавитацию вследствие нерегулярного течения. В этой полости содержится лишь небольшое количество водяного пара или воздуха низкого давления. Из-за частых изменений давления и условий течения полость периодически появляется и исчезает. Когда она исчезает, из-за большой разницы давлений с окружающим высоким давлением на поверхности металла возникает так называемый «эффект гидравлического удара», который часто разрушает защитную пленку на поверхности металла и ускоряет коррозию; Механическое истирание вызывается высокоскоростным ударом твердых веществ, таких как вода и частицы песка, о металлическую поверхность, что аналогично принципу «капля воды сквозь камень». Стальная труба неизбежно содержит грязь, песок и гравий. В этой среде покрытие подвергается воздействию эрозии и истирания, вызванных двухфазным твердожидкостным потоком, и химической коррозии среды в воде. Это требует от антикоррозионного покрытия превосходной эрозионной, абразивной и кавитационной стойкости. Полиуретановое покрытие обладает хорошей абразивной стойкостью, которая определяется присущими полиуретану свойствами, и поэтому широко используется в износостойких покрытиях.
5. Хорошие гидравлические характеристики: Для трубопроводов чем ровнее покрытие, тем меньше сопротивление транспортировке, что позволяет снизить потребляемую мощность, а значит, уменьшить энергопотребление и повысить эффективность использования энергии. После нанесения полиуретанового покрытия шероховатость внутренней поверхности может быть уменьшена с 0,03–0,04 мм до 0,0025 мм, а значение n находится в диапазоне от 0,0085 до 0,0089. По сравнению со стальными трубами, облицованными цементным раствором, это позволяет значительно снизить потери давления жидкости по пути следования. При одинаковом объеме и диаметре подачи воды энергопотребление снижается на 30–40%. Кроме того, поскольку полиуретановое покрытие полностью затвердевает, не содержит растворителей, а поверхность покрытия хорошо герметизирована, оно не склонно к образованию накипи и может сохранять гладкость внутренней стенки в течение длительного времени.
6. Покрытие обладает хорошей устойчивостью к изгибу:
Необходимость в том, чтобы полиуретановая футеровка обладала определенной степенью сопротивления изгибу, определяется в основном двумя факторами. С одной стороны, из-за транспортировки труба с полиуретановой футеровкой может упасть или подвергнуться внешним ударам, вызывая незначительную пластическую деформацию, которая может привести к повреждению футеровки; с другой стороны, изгибающий момент чугунной трубы, вызванный просадкой грунта или различной степенью осадки, также может привести к разрушению футеровки. Поэтому полиуретановая футеровка стальных труб должна обладать хорошим сопротивлением изгибу. Косвенный удар является хорошим методом обнаружения. В соответствии с требованиями стандарта EN15655, полиуретановая футеровка должна выдерживать энергию обратного удара не менее 50 Дж без повреждения.
Дата публикации: 08 мая 2023 г.