เชิงนามธรรม: รายงานเชิงลึกนี้ให้การตรวจสอบอย่างละเอียดของโพลีเอทิลีนสามชั้น (3วิชาพลศึกษา) ระบบการเคลือบสำหรับท่อเหล็ก, เป็นมาตรฐานภายใต้ DIN ของสถาบันเยอรมันเพื่อมาตรฐาน 30678. มันนำไปสู่บริบททางประวัติศาสตร์, ข้อกำหนดข้อกำหนดรายละเอียดสำหรับแต่ละเลเยอร์ (อีพ็อกซี่พันธะฟิวชั่น, กาว, เอทิลีน), กระบวนการผลิตที่เข้มงวด, โปรโตคอลการควบคุมคุณภาพ, และลักษณะประสิทธิภาพ. การศึกษาตอกย้ำบทบาทของ DIN 30678 เป็นมาตรฐานพื้นฐานและมีอิทธิพลอย่างมากที่มีรูปแบบการปฏิบัติระดับโลกสำหรับการป้องกันการกัดกร่อนไปป์ภายนอก, โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่ถูกฝังและจมอยู่ใต้น้ำ. ตารางข้อมูลที่กว้างขวางรวมอยู่เพื่ออธิบายคุณสมบัติของวัสดุ, วิธีทดสอบ, และการวิเคราะห์เปรียบเทียบ, การสร้าง 3PE เป็นเทคโนโลยีลดการกัดกร่อนชั้นนำ.

คำสำคัญ: จาก 30678, 3การเคลือบ PE, การป้องกันการกัดกร่อนภายนอก, อีพ็อกซี่พันธะฟิวชั่น (เอฟบีอี), กาวโคพอลิเมอร์, โพลีเอทิลีน, การไม่ลงรอยกัน, ความต้านทานต่อแรงกระแทก, ความสมบูรณ์ของท่อ, ท่อส่ง.

1. การแนะนำ

การต่อสู้ตลอดเวลาต่อการกัดกร่อนแสดงให้เห็นถึงหนึ่งในความท้าทายที่สำคัญที่สุดในการดำเนินงานและการบำรุงรักษาโครงสร้างพื้นฐานท่อเหล็ก. ผลกระทบทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของความล้มเหลวของท่อส่ง, ผลักดันการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของระบบการเคลือบป้องกันประสิทธิภาพสูง. ในบรรดาสิ่งเหล่านี้, โพลีเอทิลีนสามชั้น (3วิชาพลศึกษา) การเคลือบได้กลายเป็นโซลูชันที่ได้รับการยอมรับทั่วโลกและนำไปใช้อย่างกว้างขวางเพื่อให้ได้ความแข็งแกร่ง, การป้องกันภายนอกที่ติดทนนานไปยังท่อเทียบกับการกัดกร่อนของดิน, ความชื้น, สารเคมี, และความเสียหายทางกล.

สถาบันมาตรฐานเยอรมันเพื่อมาตรฐาน (สถาบันมาตรฐานเยอรมัน – จาก) มีบทบาทสำคัญในการจัดระบบแอปพลิเคชันและความต้องการด้านคุณภาพสำหรับเทคโนโลยีนี้ผ่านการตีพิมพ์ DIN 30678, ชื่อ “การตัดพลาสติกของท่อเหล็กและชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปสำหรับการทำงานของแรงดันดินและสำหรับน้ำ” (ปลอกพลาสติกท่อเหล็กและอุปกรณ์สำหรับการฝังศพและการประยุกต์ใช้น้ำ). มาตรฐานนี้, ในขณะที่ภาษาเยอรมันโดยเฉพาะ, ได้รับสถานะนานาชาติโดยพฤตินัย, ให้มาตรฐานทางเทคนิคที่เข้มงวดสำหรับผู้ผลิตสารเคลือบท่อและผู้ให้บริการท่อทั่วโลก. รายงานนี้จะแยกระบบ 3PE ผ่านกรอบที่พิถีพิถันของ DIN 30678, สำรวจส่วนประกอบ, กระบวนการ, และคุณลักษณะประสิทธิภาพที่ไม่มีใครเทียบได้.

2. บริบททางประวัติศาสตร์และวิวัฒนาการถึง 3PE

การพัฒนาของการเคลือบท่อที่พัฒนามาจากระบบชั้นเดียวอย่างง่าย ๆ เช่นเครื่องเคลือบถ่าน. โพลีเอทิลีนสองชั้น (2วิชาพลศึกษา) ระบบ, ซึ่งรวมกาวเข้ากับ PE ที่อัดขึ้นรูป, เสนอการป้องกันเชิงกลที่ได้รับการปรับปรุง แต่บางครั้งก็ไวต่อการไม่ลงรอยกันเนื่องจากการยึดเกาะไม่เพียงพอและการป้องกันการป้องกัน cathodic.

ระบบ 3PE เป็นนวัตกรรมการเปลี่ยนแปลงที่ผสมผสานคุณลักษณะที่ดีที่สุดของสองเทคโนโลยีที่จัดตั้งขึ้น:

1. เหนือกว่า, การยึดเกาะแบบหวงแหนและการต้านทานการไม่ลงรอยกันของอีพ็อกซี่ฟิวชั่น (เอฟบีอี), ซึ่งถูกใช้อย่างประสบความสำเร็จในการเคลือบแบบสแตนด์อโลน.
2. ความแข็งแรงเชิงกลที่โดดเด่น, ความต้านทานความชื้น, และความเฉื่อยทางเคมีของโพลีเอทิลีนที่ถูกอัด (วิชาพลศึกษา).

การแนะนำชั้นกาวพอลิเมอร์แบบพิเศษเป็นตัวกลางที่สำคัญระหว่าง FBE และ PE สร้างระบบเสริมฤทธิ์กัน. FBE ให้การป้องกันการกัดกร่อนหลักและยึดเกาะที่ยอดเยี่ยมกับพื้นผิวเหล็ก. เลเยอร์กาวพันธะโมเลกุลกับ FBE ที่หายและถูกหลอมรวมเข้ากับ PE ที่หลอมเหลวในระหว่างการอัดขึ้นรูปพร้อมกัน. PE topcoat หนาจากนั้นทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางกลและสิ่งแวดล้อมที่น่าเกรงขาม. จาก 30678 ประมวลโครงสร้างสามชั้นขั้นสูงนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ, สร้างความมั่นใจในความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือ.

3. ดินแดน 30678 มาตรฐาน: กรอบความเป็นเลิศ

จาก 30678 ไม่ใช่แนวทางเดียว แต่เป็นข้อกำหนดที่ครอบคลุมซึ่งกำหนดข้อกำหนดสำหรับวัสดุ, กระบวนการสมัคร, การทดสอบ, และการตรวจสอบ. ครอบคลุมทั้งโพลีเอทิลีน (วิชาพลศึกษา) และโพรพิลีน (พีพี) ปลอก, แม้ว่า 3PE จะเป็นตัวแปรที่พบบ่อยกว่า. อำนาจของมาตรฐานเกิดจากธรรมชาติที่แม่นยำและเรียกร้อง, ออกจากห้องเล็ก ๆ สำหรับการตีความหรือคุณภาพต่ำกว่ามาตรฐาน.

4. โครงสร้างของระบบเคลือบ 3PE

ประสิทธิภาพของระบบ 3PE นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติและการบูรณาการที่สมบูรณ์แบบของสามชั้นที่แตกต่างกัน.

4.1 ชั้น 1: อีพ็อกซี่พันธะฟิวชั่น (เอฟบีอี)
ชั้น FBE เป็นรากฐานของระบบทั้งหมด. จุดประสงค์ของมันคือสองเท่า: เพื่อให้หลัก, สิ่งกีดขวางแบบพาสซีฟต่อการกัดกร่อนและเพื่อสร้างพื้นผิวที่ใช้งานทางเคมี.

• องค์ประกอบ: ผง thermosetting ประกอบด้วยอีพอกซีเรซิน, ตัวแทนเชื่อมโยงข้าม, เม็ดสี (โดยทั่วไปจะให้สีเขียวที่แตกต่างกัน, สีน้ำตาล, หรือสีแดง), และตัวดัดแปลงการไหล.
• การทำงาน:
  • การป้องกันการกัดกร่อน: มันเป็นรูปแบบต่อเนื่อง, ภาพยนตร์ที่มีความต้านทานสูงที่ไม่สามารถใช้ความชื้นและไอออนได้.
  • การยึดเกาะ: มันผูกมัดทางเคมีกับพื้นผิวเหล็กในระดับโมเลกุล.
  • การต่อต้านการไม่ลงรอยกัน: นี่คือคุณสมบัติที่สำคัญ. FBE เข้ากันได้อย่างมากกับการป้องกัน cathodic (CP) ระบบ. หากชั้น PE ด้านนอกเสียหายและความชื้นถึง FBE, กระแส CP ยังสามารถป้องกันพื้นผิวเหล็กได้, และ fbe ต่อต้านอย่างมาก (การยก) จากเหล็กกล้าภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้า CP.
• แอปพลิเคชัน: ใช้ไฟฟ้าสถิตกับความร้อน, ท่อเหล็กทำความสะอาด. ความร้อนละลายผง, ทำให้มันไหลและรักษาเป็นฟิล์มต่อเนื่อง.

โต๊ะ 1: จาก 30678 ข้อกำหนดสำหรับเลเยอร์ FBE

4.2 ชั้น 2: กาวโคพอลิเมอร์
เลเยอร์นี้คือ “กาว” ของระบบ. มันเป็นสูตรเฉพาะเพื่อสร้างสารเคมีถาวรและสะพานทางกายภาพระหว่างเทอร์โมเซตติ้ง FBE และเทอร์โมพลาสติก PE.

• องค์ประกอบ: โดยทั่วไปคือ maleic anhydride ที่กราฟต์ polyolefin (เช่น, พอลิเมอร์โพลีเอทิลีนหรือโพลีโพรพีลีน). กลุ่ม anhydride maleic ทำปฏิกิริยากับกลุ่มอีพ็อกซี่ในชั้น FBE ที่หายขาด, การสร้างพันธบัตรโควาเลนต์. กระดูกสันหลังโพลีโอเลฟินนั้นเข้ากันได้กับและละลายลงใน PE หลอมเหลวของชั้นบนสุดในระหว่างการอัดขึ้นรูป.
• การทำงาน: เพื่อให้แน่ใจ 100% การยึดเกาะระหว่างชั้น FBE และ PE, ป้องกันการเข้าน้ำและการปนเปื้อน. หากไม่มีกาวเฉพาะนี้, FBE และ PE จะไม่ผูกพันอย่างมีประสิทธิภาพ.

โต๊ะ 2: จาก 30678 ข้อกำหนดสำหรับชั้นกาว

4.3 ชั้น 3: โพลีเอทิลีน (วิชาพลศึกษา) เสื้อคลุม
เลเยอร์ PE คือ Workhorse, ให้การป้องกันเชิงกลและสิ่งแวดล้อมเป็นจำนวนมาก. จาก 30678 ระบุข้อกำหนดสำหรับทั้งความหนาแน่นต่ำ (LDPE) และความหนาแน่นสูง (เอชดีพีอี) เอทิลีน, ด้วย HDPE ที่ต้องการสำหรับคุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่า.

• องค์ประกอบ: โพลีเอทิลีนเรซินที่ผสมกับคาร์บอนแบล็ก (2.5 ± 0.5% สำหรับการป้องกันรังสี UV), สารต้านอนุมูลอิสระ, และความคงตัว. คาร์บอนแบล็กต้องปรับ, เกรดความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายตัวที่สม่ำเสมอและการป้องกันที่ดีที่สุด.
• การทำงาน:
  • การป้องกันทางกล: ต่อต้านการเสียดสี, ผลกระทบ, และการเจาะหินระหว่างการจัดการ, การติดตั้ง, และบริการ.
  • อุปสรรคด้านสิ่งแวดล้อม: ผ่านไม่ได้น้ำ, สารเคมีในดิน, และจุลินทรีย์.
  • ฉนวนไฟฟ้า: ป้องกันท่อส่งไฟฟ้า, ลดความต้องการปัจจุบันสำหรับระบบ CP.

โต๊ะ 3: จาก 30678 ข้อกำหนดสำหรับ polyethylene topcoat

5. กระบวนการผลิต: การดำเนินการที่แม่นยำ

การประยุกต์ใช้การเคลือบ 3PE นั้นต่อเนื่อง, กระบวนการควบคุมจากโรงงานที่ต้องการความแม่นยำสูงมาก. จาก 30678 สรุปขั้นตอนที่สำคัญ:

1. การเตรียมพื้นผิว (การขัดด้วยทราย): พื้นผิวท่อถูกทำความสะอาดให้กับพื้นผิวโลหะใกล้สีขาว (บน 2.5, ไอเอสโอ 8501-1) ด้วยโปรไฟล์สมอทั่วไปของ 50-100 µm. นี่เป็นขั้นตอนเดียวที่สำคัญที่สุด, เนื่องจากการยึดเกาะแบบเคลือบเป็นกลไกพื้นฐาน.
2. การทำความร้อนล่วงหน้า: ท่อถูกทำให้ร้อนในเตาเหนี่ยวนำให้อุณหภูมิแม่นยำ (โดยทั่วไป 200-240 ° C) เพื่อเตรียมการสำหรับการใช้งาน FBE และขับออกความชื้นใด ๆ.
3. แอปพลิเคชัน fbe: ท่ออุ่นเข้าสู่สถานีที่ผง FBE ถูกพ่นด้วยไฟฟ้าสถิตลงบนมัน. ความร้อนละลายและรักษาผงให้เป็นแบบต่อเนื่อง, ภาพยนตร์เครื่องแบบ.
4. ความเย็นและการตรวจสอบ: ท่อที่เคลือบด้วย FBE นั้นเป็นน้ำและตรวจสอบข้อบกพร่องโดยใช้เครื่องตรวจจับวันหยุด.
5. การอัดขึ้นรูปด้วยกาวและ PE: ท่อเข้าสู่สถานีรีด. กาวถูกนำไปใช้เป็นผงเป็นครั้งแรกบน FBE ที่อบอุ่นหรือ, โดยทั่วไป, ท่อจะผ่านการตายข้ามหัวซึ่งกาวหลอมเหลวและ PE จะถูกขยายร่วมกันพร้อมกันบนท่อหมุน. ความร้อนจากท่อละลายผงกาว, การสร้างความมั่นใจ.
6. การระบายความร้อนและการแข็งตัว: ท่อเคลือบจะระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อทำให้ชั้น PE แข็งตัว.
7. จบลง: ปลายเคลือบจะถูกตัดแต่งเพื่อเผยให้เห็นเหล็กเปลือยสำหรับการเชื่อม.
8. การตรวจสอบขั้นสุดท้าย: 100% การตรวจจับวันหยุดจะดำเนินการที่แรงดันสูง (โดยทั่วไปใช้เครื่องทดสอบประกายไฟที่มีแรงดันไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความหนาของการเคลือบ). ตัวอย่างจะถูกนำไปทดสอบการทำลายล้าง (เช่น, การทดสอบเปลือก).

6. การควบคุมและทดสอบคุณภาพ: สร้างความมั่นใจในการปฏิบัติตามข้อกำหนด

จาก 30678 ได้รับคำสั่งระบอบการปกครองที่เข้มงวดของการทดสอบและการทดสอบขั้นสุดท้าย.

โต๊ะ 4: การทดสอบการควบคุมคุณภาพที่สำคัญตาม DIN 30678

7. ข้อดีและข้อ จำกัด ด้านประสิทธิภาพ

ข้อดี:

• ความแข็งแรงเชิงกลที่ยอดเยี่ยม: ทนต่อการจัดการความเสียหายสูง, ความเครียดในดิน, และการปะทุของหิน.
• การป้องกันการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม: ผลเสริมฤทธิ์กันของทั้งสามชั้นให้อุปสรรคใกล้เคียง.
• การยึดเกาะที่ยอดเยี่ยม: ระบบมีความต้านทานสูงต่อการไม่ลงรอยกัน, ทั้งจากความเครียดของดินและการป้องกัน cathodic.
• ความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยม: ทนต่อดิน, กรด, ด่าง, และตัวทำละลาย.
• อายุการใช้งานยาวนาน: ประสิทธิภาพที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว 50 ปีที่เลือกและติดตั้งอย่างเหมาะสม.
• ความเข้ากันได้ของ CP: ชั้น FBE ช่วยให้มั่นใจว่าระบบ CP ยังคงมีประสิทธิภาพแม้ว่า PE จะเสียหาย.

ข้อจำกัด:

• ข้อ จำกัด อุณหภูมิ: HDPE มาตรฐานอ่อนนุ่มที่อุณหภูมิสูงกว่า 80 ° C. สำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น (สูงถึง 110-140 ° C), โพรพิลีน (3พีพี) ใช้ระบบ, ซึ่งได้รับการคุ้มครองภายใต้ DIN 30678.
• การย่อยสลายของรังสียูวี: ในขณะที่คาร์บอนแบล็กปกป้องมัน, การสัมผัสกับแสงแดดเป็นเวลานานก่อนที่การฝังศพจะทำให้ PE เปราะ. จะต้องเก็บไว้ภายใต้ฝาครอบ.
• การซ่อมแซมที่ซับซ้อน: ความเสียหายต่อการเคลือบจะต้องได้รับการซ่อมแซมโดยใช้แขนเสื้อเช็ดความร้อนพิเศษหรือวัสดุอีพ็อกซี่เหลวโดยบุคลากรที่ผ่านการฝึกอบรม.
• ค่าใช้จ่าย: ระบบหลายชั้นและกระบวนการแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนทำให้มีราคาแพงกว่าการเคลือบที่ง่ายกว่าเช่น FBE เพียงอย่างเดียว.

8. การวิเคราะห์เปรียบเทียบกับระบบเคลือบอื่น ๆ

โต๊ะ 5: การเปรียบเทียบ 3PE กับการเคลือบท่อทางเลือก

9. การติดตั้งและการร่วมฟิลด์

ประสิทธิภาพของการเคลือบที่ใช้ในโรงงานสามารถถูกลบล้างโดยการปฏิบัติภาคสนามที่ไม่ดี. DIN 30678 ท่อเคลือบต้องใช้การจัดการอย่างระมัดระวังกับไนลอนสลิง. สนามเพลาะต้องปราศจากหินแหลมคม, มักจะใช้เตียงทราย. กิจกรรมที่สำคัญที่สุดคือการเคลือบของรอยเชื่อมภาคสนาม. สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับ:

1. ทำความสะอาดพื้นที่เชื่อม.
2. ใช้อีพ็อกซี่เหลวที่เข้ากันได้หรือแขนเสื้อ FBE กับเหล็กหล่อ.
3. การติดตั้งแขนเสื้อที่มีความร้อนที่เชื่อมโยงกับรังสี, ซึ่งให้การป้องกันเชิงกลและการยึดเกาะเทียบเท่ากับการเคลือบฉีด.
4. ข้อต่อแต่ละสนามได้รับการทดสอบวันหยุด.

จาก 30678 เป็นมากกว่ามาตรฐาน; มันเป็นข้อพิสูจน์ถึงความเข้มงวดของ บริษัท abterssteel และพิมพ์เขียวสำหรับการบรรลุอายุยืนที่ยาวนานในโครงสร้างพื้นฐานท่อ. ระบบการเคลือบ 3PE ที่ระบุแสดงถึงจุดสุดยอดของเทคโนโลยีการป้องกันการกัดกร่อนภายนอก, นำเสนอการผสมผสานความยืดหยุ่นเชิงกลที่ไม่มีใครเทียบได้, ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อม, และความเข้ากันได้ทางเคมีไฟฟ้า. ปรัชญาการออกแบบแบบเลเยอร์ - ที่ซึ่งแต่ละส่วนประกอบมีฟังก์ชั่นเฉพาะและการทำงานร่วมกัน - ได้กำหนดเกณฑ์มาตรฐานระดับโลก. สำหรับวิศวกรท่อมอบหมายให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของสินทรัพย์ที่ถูกฝังอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวมานานหลายทศวรรษ, การระบุการเคลือบที่สอดคล้องกับข้อกำหนดที่เข้มงวดของ DIN 30678 ยังคงเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่น่าเชื่อถือที่สุดที่พวกเขาสามารถทำได้. ความเกี่ยวข้องอย่างต่อเนื่องของมาตรฐานนั้นมั่นใจได้ผ่านการครอบคลุม, วิธีการตามประสิทธิภาพในการเลือกวัสดุ, การควบคุมกระบวนการ, และการประกันคุณภาพ.