ข้อดีของการพ่นสารเคลือบโพลียูรีเทนที่ทนต่อการสึกหรอและป้องกันการกัดกร่อนบนท่อเหล็ก

นอกจากคุณสมบัติในการต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีที่ดีเยี่ยม การยึดเกาะที่แข็งแรง และความต้านทานต่อความเสียหายทางกลในฐานะชั้นป้องกันการกัดกร่อนของผนังด้านนอกแล้วท่อเหล็กวัสดุบุผิวจำเป็นต้องมีความทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม วัสดุเคลือบโพลียูรีเทนที่ทนต่อการสึกหรอและป้องกันการกัดกร่อนนั้นแตกต่างจากวัสดุเคลือบที่ทนต่อการสึกหรอทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุเคลือบป้องกันการกัดกร่อนแล้ว วัสดุเคลือบโพลียูรีเทนที่ทนต่อการสึกหรอและป้องกันการกัดกร่อนจะมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. ความเสถียรทางเคมีที่ดี: ในฐานะที่เป็นสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนในระยะยาว ต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมต่อไอออนในสารเคมี เช่น Cl⁻, SO₄²⁻, Na⁺ เป็นต้น มีวิธีการและมาตรฐานที่แตกต่างกันในการประเมินความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีของสารเคลือบ มาตรฐานที่ผ่านเกณฑ์คือ: สารเคลือบต้องไม่มีฟองอากาศ ไม่มีรอยแตก ไม่มีการเปลี่ยนสีอย่างเห็นได้ชัด ไม่มีการอ่อนตัวอย่างเห็นได้ชัด และอัตราการเพิ่มน้ำหนักไม่เกินข้อกำหนดของมาตรฐาน ภายในระยะเวลาที่กำหนดในมาตรฐาน อัตราการเพิ่มน้ำหนักของสารเคลือบโพลียูรีเทนนั้นน้อยกว่าข้อกำหนดของมาตรฐานมาก ซึ่งแสดงให้เห็นว่ามีความต้านทานที่ดีต่อกรดแก่ ด่าง และเกลือ วัสดุเคลือบที่มีความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีที่ดีเช่นนี้ สามารถนำไปใช้ในการขนส่งน้ำประปา น้ำเสีย น้ำทะเล และสื่ออื่นๆ รวมถึงการฝังตัวในดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงได้

2. ความต้านทานการซึมผ่านของน้ำที่ดี: ไม่ว่าจะใช้สำหรับการป้องกันการกัดกร่อนภายนอกหรือการป้องกันการกัดกร่อนภายในผนังของท่อส่งที่ฝังอยู่ใต้ดิน ความต้านทานการซึมผ่านของน้ำเป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่สุดของสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนและเป็นดัชนีหลักในการวัดคุณภาพของสารเคลือบป้องกันการกัดกร่อน ในสารละลายของสารอนินทรีย์ โมเลกุลของน้ำเป็นของเหลวที่มีปริมาตรน้อยที่สุด และมีความสามารถในการซึมผ่านได้ดีกว่าไอออนทั่วไป กฎทั่วไปของสารเคลือบอินทรีย์คือไม่สามารถซึมผ่านได้ในน้ำทะเล รองลงมาคือน้ำประปา และแย่ที่สุดในน้ำกลั่น ดังนั้น ความสามารถในการซึมผ่านของสารเคลือบในน้ำกลั่นหรือสารละลายเกลือเจือจางจึงสะท้อนถึงความหนาแน่นของสารเคลือบโดยตรง

3. สารเคลือบโพลียูรีเทนมีคุณสมบัติทางกลสูง: นอกเหนือจากคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนที่ดีแล้ว สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนของท่อเหล็กยังต้องมีการยึดเกาะที่ดีและมีความแข็งแรงทางกลในระดับหนึ่งด้วย การที่สารเคลือบที่แห้งแล้วสามารถยึดติดกับพื้นผิวท่อเหล็กได้อย่างแน่นหนาหรือไม่นั้นเป็นปัจจัยสำคัญว่าสารเคลือบจะสามารถทำหน้าที่ป้องกันได้หรือไม่ นอกจากนี้ สารเคลือบยังต้องมีความแข็งแรงทางกลในระดับหนึ่ง ซึ่งสามารถทนต่อแรงกระแทกในระหว่างการขนส่งและการติดตั้ง และต้องมั่นใจว่าสามารถทนต่อแรงเค้นภายใต้สภาวะการทำงาน เช่น การเสียรูปของท่อในระหว่างกระบวนการฝัง สารเคลือบโพลียูรีเทนยังคงมีการยึดเกาะและความแข็งในการกดที่อุณหภูมิสูงสูง ทำให้มั่นใจได้ถึงการใช้งานของสารเคลือบในระยะยาว เมื่อเทียบกับสารเคลือบนำเข้า สารเคลือบในประเทศมีการยึดเกาะค่อนข้างต่ำ และควรสังเกตว่าคุณภาพของการปรับสภาพพื้นผิวก็มีผลต่อการยึดเกาะของสารเคลือบด้วย

4. การเคลือบโพลียูรีเทนมีความทนทานต่อการกัดกร่อนและการเกิดโพรงอากาศได้ดี: ผนังด้านในของท่อเหล็กถูกกัดกร่อนโดยน้ำที่ไหลผ่าน และเกิดการกัดกร่อนและการสึกหรอทางกลไปพร้อมๆ กัน ซึ่งทั้งสองอย่างเร่งปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน รูปแบบหลักของการสึกหรอคือการกัดกร่อนจากการกระแทก (erosion) และการกัดกร่อนจากโพรงอากาศ (Cavitation) และการเสียดสีทางกล การกัดกร่อนเกิดจากความปั่นป่วนของน้ำหรือการกระแทก การเกิดโพรงอากาศเกิดจากของเหลวที่ไหลด้วยความเร็วสูง ซึ่งทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าโพรงอากาศเนื่องจากการไหลที่ไม่สม่ำเสมอ ในโพรงนี้จะมีเพียงไอน้ำหรืออากาศที่มีความดันต่ำอยู่เล็กน้อย เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของความดันและสภาวะการไหลบ่อยครั้ง โพรงจะปรากฏและหายไปเป็นระยะ เมื่อมันหายไป เนื่องจากความแตกต่างของความดันที่มากกับความดันสูงโดยรอบ จึงเกิดสิ่งที่เรียกว่า "ปรากฏการณ์ค้อนน้ำ" บนพื้นผิวโลหะ ซึ่งมักจะทำลายฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวโลหะและเร่งการกัดกร่อน การสึกหรอเชิงกลเกิดจากการกระแทกด้วยความเร็วสูงของสารแข็ง เช่น น้ำและอนุภาคทราย บนพื้นผิวโลหะ ซึ่งคล้ายกับหลักการ "หยดน้ำซึมผ่านหิน" ท่อเหล็กย่อมปนเปื้อนด้วยโคลน ทราย และกรวด ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ สารเคลือบจะได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนและการสึกหรอของของเหลวสองเฟส และการกัดกร่อนทางเคมีของตัวกลางในน้ำ จึงจำเป็นต้องใช้สารเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่มีความทนทานต่อการกัดกร่อน การขัดถู และการเกิดโพรงอากาศได้ดีเยี่ยม สารเคลือบโพลียูรีเทนมีความทนทานต่อการสึกหรอที่ดี ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของโพลียูรีเทน จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสารเคลือบป้องกันการสึกหรอ

5. ประสิทธิภาพการไหลของน้ำที่ดี: สำหรับท่อส่ง การเคลือบผิวที่เรียบเนียนยิ่งขึ้นจะช่วยลดแรงต้านทานในการขนส่ง ซึ่งสามารถลดกำลังไฟฟ้า ลดการใช้พลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้ หลังจากการพ่นเคลือบโพลียูรีเทนแล้ว ความหยาบของพื้นผิวด้านในจะลดลงจาก 0.03-0.04 มม. เหลือ 0.0025 มม. และค่า n จะอยู่ระหว่าง 0.0085 ถึง 0.0089 เมื่อเทียบกับท่อเหล็กที่บุด้วยปูนซีเมนต์แล้ว สามารถลดการสูญเสียแรงดันของเหลวระหว่างทางได้อย่างมาก การส่งน้ำในปริมาณและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันสามารถลดการใช้พลังงานได้ 30-40% นอกจากนี้ เนื่องจากสารเคลือบโพลียูรีเทนแข็งตัวสมบูรณ์ ไม่ประกอบด้วยตัวทำละลาย และพื้นผิวเคลือบปิดสนิท จึงไม่เกิดคราบตะกรันได้ง่าย และสามารถรักษาความเรียบเนียนของผนังด้านในได้เป็นเวลานาน

6. สารเคลือบมีคุณสมบัติทนต่อการดัดงอได้ดี:
ความจำเป็นที่ท่อบุด้วยโพลียูรีเทนจะต้องมีความต้านทานการดัดงอในระดับหนึ่งนั้น ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสองปัจจัยหลัก ประการแรก เนื่องจากการขนส่ง ท่อบุโพลียูรีเทนอาจตกหล่นหรือถูกกระแทกจากภายนอก ทำให้เกิดการเสียรูปเล็กน้อย ซึ่งอาจทำให้ท่อบุเสียหายได้ ประการที่สอง แรงดัดงอของท่อเหล็กดัดที่เกิดจากการทรุดตัวของพื้นดินหรือระดับการทรุดตัวที่แตกต่างกัน ก็อาจทำให้ท่อบุเสียหายได้เช่นกัน ดังนั้น ท่อบุโพลียูรีเทนสำหรับท่อเหล็กจึงต้องมีความต้านทานการดัดงอที่ดี การทดสอบแรงกระแทกทางอ้อมเป็นวิธีการตรวจสอบที่ดี ตามข้อกำหนดของมาตรฐาน EN15655 ท่อบุโพลียูรีเทนต้องสามารถทนต่อพลังงานกระแทกย้อนกลับได้อย่างน้อย 50 จูล โดยไม่ทำให้ท่อบุเสียหาย