ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนต้องใช้มาตรการป้องกันการกัดกร่อนแบบใดบ้าง

เนื่องจากประสิทธิภาพในการต้านทานการกัดกร่อนต่ำของท่อเหล็กกล้าคาร์บอนการใช้ท่อเหล็กเคลือบด้วยเรซินอีพ็อกซีเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ ต่อไปนี้เป็นวิธีแก้ปัญหาเฉพาะและแผนการดำเนินการ ซึ่งครอบคลุมหลักการทางเทคนิค การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ และมาตรการสนับสนุนเพื่อช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนของท่อเหล็กกล้าคาร์บอนอย่างครอบคลุม:

ประการแรก ข้อดีด้านการป้องกันการกัดกร่อนของท่อเหล็กเคลือบเรซินอีพ็อกซี
1. การป้องกันด้วยสารเฉื่อยทางเคมี: หลังจากแข็งตัวแล้ว สารเคลือบอีพ็อกซีเรซินจะก่อตัวเป็นฟิล์มเฉื่อยที่มีความหนาแน่นสูง ซึ่งป้องกันการซึมผ่านของสารกัดกร่อน เช่น น้ำ ออกซิเจน และ Cl⁻ และทนต่อกรด ด่าง และเกลือ (pH 3~11)
ข้อมูลสนับสนุน: การทดสอบการพ่นละอองเกลือในห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า ท่อเหล็กเคลือบอีพ็อกซี่มีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้นานกว่า 30 ปี (มาตรฐาน ISO 12944)
2. การแยกทางไฟฟ้าเคมี: ความต้านทานของสารเคลือบสูงถึง 10¹² โอห์ม·เซนติเมตร ซึ่งตัดเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาทางไฟฟ้าเคมีระหว่างท่อเหล็กกล้าคาร์บอนกับสิ่งแวดล้อม เพื่อป้องกันการกัดกร่อนแบบกัลวานิก
3. การปรับปรุงสมรรถนะเชิงกล: การยึดเกาะ ≥ 10 MPa (การทดสอบแบบตัดขวาง), ความต้านทานการสึกหรอ (การสูญเสียน้ำหนัก 500 กรัม/1000 รอบ <50 มิลลิกรัม), ความต้านทานต่อการดัดงอ 3° โดยไม่แตกร้าว และความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับสภาพการทำงานที่ซับซ้อน เช่น การฝังใต้ดินและการทำงานเหนือศีรษะ

ประการที่สอง มาตรการสำคัญในการปรับปรุงกระบวนการผลิตท่อเหล็กกล้าคาร์บอน
1. การเตรียมพื้นผิวก่อนการเพาะเลี้ยง
- การพ่นทรายและการกำจัดสนิม: ระดับ Sa2.5 (GB/T 8923), ความหยาบผิว 40-80 μm, ช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะของสารเคลือบ
- การบำบัดด้วยฟอสเฟต: สร้างฟิล์มแปลงสภาพฟอสเฟตเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของการยึดเกาะระหว่างพื้นผิว (การยึดเกาะเพิ่มขึ้น 20%-30%)
2. การปรับปรุงกระบวนการเคลือบผิว
- การพ่นด้วยไฟฟ้าสถิต: ใช้การปล่อยประจุโคโรนาเพื่อให้ผงอีพ็อกซี่ดูดซับอย่างสม่ำเสมอ และควบคุมความหนาให้อยู่ที่ 200-400 ไมโครเมตร (บางเกินไปมีโอกาสเกิดรูพรุน หนาเกินไปมีโอกาสไหลย้อย)
- การอบแห้งด้วยอุณหภูมิสูง: ปฏิกิริยาการเชื่อมโยงโมเลกุลที่อุณหภูมิ 180-200℃ เป็นเวลา 20-30 นาที เพื่อให้แน่ใจว่าการอบแห้งสมบูรณ์ (ระดับการอบแห้งที่ตรวจวัดด้วย DSC มากกว่า 95%)
3. เทคโนโลยีการป้องกันและควบคุมข้อบกพร่อง
- การตรวจจับการรั่วไหลของประกายไฟแบบออนไลน์: การตรวจจับแรงดันไฟฟ้า 3.0-5.0kV เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการรั่วไหล (มาตรฐาน JIS G3447)
- การเตรียมพื้นผิวปลายชิ้นงาน: ทาเรซินอีพ็อกซี่และปลอกหดความร้อนโพลีเอทิลีนที่ร่องเพื่อป้องกันการกัดกร่อนของพื้นผิวที่ตัด

ประการที่สาม ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนที่รองรับแผนการเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน
1. การป้องกันการกัดกร่อนแบบเสริมฤทธิ์ด้วยกลไกแคโทดิก: แอโนดเสียสละ: ใช้แอโนดโลหะผสมแมกนีเซียม (-1.5V เทียบกับ CSE) ความหนาแน่นกระแสป้องกัน 0.1mA/m² ครอบคลุมพื้นที่ที่มีข้อบกพร่องของสารเคลือบ
2. การออกแบบโครงสร้างคอมโพสิต: ชั้นป้องกันการกัดกร่อน 3PE: ผงอีพ็อกซี่ด้านล่าง (200 μm) + กาวตรงกลาง (250 μm) + โพลีเอทิลีนด้านนอก (3 มม.) เหมาะสำหรับดินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง (เช่น พื้นที่ที่มีปริมาณคลอไรด์ > 5%)
3. การออกแบบเพื่อการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
- อีพ็อกซี่ทนความร้อน: ใช้ระบบสารเร่งปฏิกิริยาแบบอะมีนดัดแปลง ทำให้สารเคลือบทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 120℃ (เช่น ท่อส่งน้ำมัน)
- สารเคลือบที่บ่มด้วยรังสียูวี: เรซินอีพ็อกซีที่บ่มด้วยรังสียูวีซึ่งเติมนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ (nano-TiO₂) ถูกนำมาใช้เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของท่อส่งกลางแจ้ง

ประการที่สี่ ประเด็นสำคัญในการก่อสร้างและการบำรุงรักษาท่อเหล็กกล้าคาร์บอน
1. การป้องกันระหว่างการขนส่งและการติดตั้ง: ใช้สลิงไนลอนในการยกเพื่อป้องกันความเสียหายทางกล เมื่อจัดเก็บ ให้วางบล็อกไม้ไว้ที่ด้านล่างเพื่อป้องกันน้ำขัง
2. การซ่อมแซมป้องกันการกัดกร่อนบริเวณรอยเชื่อม: หลังจากการเชื่อมในสถานที่ ให้ใช้สีรองพื้นอีพ็อกซี่ผสมสังกะสี (80 ไมโครเมตร) + สีทับหน้าโพลียูรีเทน (120 ไมโครเมตร) สำหรับการซ่อมแซม โดยมีค่าการยึดเกาะ ≥5 MPa
3. ระบบตรวจสอบอัจฉริยะ: ติดตั้งหัววัดการกัดกร่อน ER บนท่อส่งที่ฝังอยู่ใต้ดินเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานของสารเคลือบแบบเรียลไทม์ และตั้งค่าสัญญาณเตือนไว้ที่น้อยกว่า 10⁶ Ω·cm²

สรุป
ปัญหาการกัดกร่อนแบบทั่วไปมากกว่า 90% สามารถแก้ไขได้ด้วยการเคลือบเรซินอีพ็อกซีร่วมกับการปรับปรุงกระบวนการ (เช่น การพ่นด้วยไฟฟ้าสถิต/การอบด้วยอุณหภูมิสูง) สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง สามารถใช้โซลูชันป้องกันการกัดกร่อนแบบผสมผสานด้วยวัสดุคอมโพสิต 3PE หรือการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้าได้ ในขณะเดียวกัน จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการควบคุมคุณภาพการก่อสร้าง (เช่น ระดับการพ่นทราย การตรวจสอบการเคลือบ) และการตรวจสอบตลอดอายุการใช้งาน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อนให้สูงสุด