TỪ 30678 Ống thép lớp phủ polyetylen ba lớp (3Thể dục)

DIN-30678-ba lớp-polyetylen phủ thép-pin-3PE-1280x853.jpg

Tóm tắt: Báo cáo chuyên sâu này cung cấp một cuộc kiểm tra toàn diện về polyetylen ba lớp (3Thể dục) Hệ thống phủ cho đường ống thép, theo tiêu chuẩn hóa thuộc Viện Tiêu chuẩn hóa Đức 30678. Nó đi sâu vào bối cảnh lịch sử, các yêu cầu đặc tả chi tiết cho mỗi lớp (Epoxy liên kết nhiệt hạch, Chất kết dính, Polyetylen), quy trình sản xuất nghiêm ngặt, Giao thức kiểm soát chất lượng, và đặc điểm hiệu suất. Nghiên cứu nhấn mạnh vai trò của DIN 30678 Là một tiêu chuẩn nền tảng và có ảnh hưởng lớn, đã định hình các hoạt động toàn cầu để bảo vệ ăn mòn đường ống bên ngoài trong môi trường đòi hỏi, đặc biệt đối với các ứng dụng bị chôn vùi và ngập nước. Bảng dữ liệu mở rộng được bao gồm để làm sáng tỏ các thuộc tính vật liệu, Phương pháp kiểm tra, và phân tích so sánh, Thiết lập 3PE như một công nghệ giảm thiểu ăn mòn hàng đầu.

Từ khóa: TỪ 30678, 3Lớp phủ PE, Bảo vệ ăn mòn bên ngoài, Epoxy liên kết nhiệt hạch (FBE), Chất kết dính copolyme, Polyetylen đùn, Cathodic Disbondment, Kháng lực tác động, Tính toàn vẹn đường ống, Chôn đường ống.

1. Giới thiệu

Cuộc chiến vĩnh viễn chống ăn mòn đại diện cho một trong những thách thức quan trọng nhất trong việc vận hành và duy trì cơ sở hạ tầng đường ống thép. Hậu quả kinh tế và môi trường của các thất bại đường ống là rất lớn, thúc đẩy sự phát triển liên tục của các hệ thống phủ bảo vệ hiệu suất cao. Trong số này, polyetylen ba lớp (3Thể dục) Lớp phủ đã nổi lên như một giải pháp được công nhận và triển khai rộng rãi trên toàn cầu để cung cấp mạnh mẽ, Bảo vệ bên ngoài lâu dài đối với các đường ống chống ăn mòn đất, Độ ẩm, hóa chất, và thiệt hại cơ học.

Viện Tiêu chuẩn hóa Đức (Viện Tiêu chuẩn hóa Đức – TỪ) đóng một vai trò quan trọng trong việc hệ thống hóa các yêu cầu ứng dụng và chất lượng cho công nghệ này thông qua việc xuất bản DIN 30678, có tiêu đề “Cắt nhựa của ống thép và các bộ phận đúc để vận hành áp suất đất và cho nước” (Vỏ nhựa của ống thép và phụ kiện cho các ứng dụng chôn cất và nước). Tiêu chuẩn này, trong khi cụ thể là tiếng Đức, đã đạt được tình trạng quốc tế trên thực tế, Cung cấp điểm chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt cho các nhà sản xuất lớp phủ ống và nhà điều hành đường ống trên toàn thế giới. Báo cáo này sẽ mổ xẻ hệ thống 3PE thông qua khuôn khổ tỉ mỉ của DIN 30678, Khám phá các thành phần của nó, quá trình, và các thuộc tính hiệu suất vô song.

2. Bối cảnh lịch sử và sự tiến hóa thành 3PE

Sự phát triển của lớp phủ đường ống phát triển từ các hệ thống một lớp đơn giản như men tar than và kết thúc màng mỏng cho đến các giải pháp tinh vi hơn. Polyetylen hai lớp (2Thể dục) hệ thống, kết hợp một chất kết dính với PE đùn, cung cấp bảo vệ cơ học được cải thiện nhưng đôi khi dễ bị từ chối do sự kết dính không đủ và bảo vệ catốt.

Hệ thống 3PE là một sự đổi mới biến đổi kết hợp các thuộc tính tốt nhất của hai công nghệ đã thành lập:

Cấp trên, Độ bám dính kiên cường và khả năng chống dập tắt catốt của epoxy liên kết hợp nhất (FBE), đã được sử dụng thành công như một lớp phủ độc lập.
Sức mạnh cơ học nổi bật, Kháng độ ẩm, và trơ hóa hóa học của polyetylen đùn (Thể dục).

Sự ra đời của một lớp kết dính copolyme chuyên dụng là trung gian quan trọng giữa FBE và PE đã tạo ra một hệ thống hiệp đồng. FBE cung cấp bảo vệ ăn mòn chính và độ bám dính tuyệt vời cho đế thép. Các liên kết lớp kết dính phân tử với FBE được chữa khỏi và được hợp nhất đồng thời vào PE nóng chảy trong quá trình đùn. Topcoat PE dày sau đó hoạt động như một hàng rào cơ học và môi trường đáng gờm. TỪ 30678 Mã hóa hiệu quả cấu trúc ba lớp nâng cao này, đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy.

3. Din 30678 Tiêu chuẩn: Một khuôn khổ xuất sắc

TỪ 30678 không phải là một hướng dẫn đơn thuần mà là một đặc điểm kỹ thuật toàn diện chỉ ra các yêu cầu đối với vật liệu, quy trình ứng dụng, thử nghiệm, và kiểm tra. Nó bao gồm cả polyetylen (Thể dục) và polypropylen (PP) vỏ bọc, mặc dù 3PE là biến thể phổ biến hơn. Chính quyền tiêu chuẩn bắt nguồn từ bản chất chính xác và đòi hỏi của nó, Để lại ít chỗ để giải thích hoặc chất lượng không đạt tiêu chuẩn.

4. Giải cấu trúc của hệ thống phủ 3PE

Hiệu suất của hệ thống 3PE hoàn toàn phụ thuộc vào các thuộc tính và sự tích hợp hoàn hảo của ba lớp riêng biệt của nó.

4.1 Lớp 1: Epoxy liên kết nhiệt hạch (FBE)
Lớp FBE là nền tảng của toàn bộ hệ thống. Mục đích của nó là gấp đôi: để cung cấp một chính, Rào cản thụ động chống ăn mòn và tạo ra một bề mặt hoạt động hóa học tạo điều kiện cho liên kết mạnh mẽ với các lớp tiếp theo.

Thành phần: Một loại bột có nhiệt bao gồm nhựa epoxy, Đại lý liên kết ngang, sắc tố (thường mang lại cho nó một màu xanh lá cây khác biệt, làn da rám nắng, hoặc màu đỏ), và các sửa đổi dòng chảy.
Chức năng:
- Bảo vệ chống ăn mòn: Nó tạo thành một liên tục, Phim phản kháng cao không thấm vào độ ẩm và các ion.
- độ bám dính: Nó liên kết hóa học với bề mặt thép ở cấp độ phân tử.
- Kháng chiến cathodic: Đây là một tài sản quan trọng. FBE rất tương thích với bảo vệ catốt (Cp) hệ thống. Nếu lớp PE bên ngoài bị hỏng và độ ẩm đạt đến FBE, Dòng điện CP vẫn có thể bảo vệ bề mặt thép, và fbe không thể chống lại sự từ chối (nâng lên) từ thép dưới ảnh hưởng của điện áp CP.
Ứng dụng: Được áp dụng tĩnh điện cho một cái nóng, Ống thép làm sạch. Nhiệt làm tan chảy bột, khiến nó chảy và chữa khỏi một bộ phim liên tục.

Bàn 1: TỪ 30678 Yêu cầu cho lớp FBE

Tài sản	Kiểm tra tiêu chuẩn	Đơn vị	Yêu cầu (Đặc trưng)	Tầm quan trọng
độ dày	TỪ 30678 / ASTM D7091	Sọ	tối thiểu 80 – 150 (thay đổi theo thông số kỹ thuật)	Phải đủ để cung cấp một liên tục, rào cản không khuyết tật.
Cathodic Disbondment	TỪ 30678 / ASTM G8 / G42	mm (Bán kính)	≤ 10 (ví dụ., ở 23 ° C., 28 ngày, -1.5Trong vs. CSE)	Chủ yếu. Các biện pháp kháng thuốc từ CP, Đảm bảo hiệu quả CP.
độ bám dính (Kéo ra)	ISO 4624 / ASTM D4541	MPa	> 10 (Thất bại phải gắn kết)	Đảm bảo liên kết ngoan cường vào đế thép.
Tính linh hoạt	ASTM D6905	°	Không có vết nứt ở 2,5 °	Đảm bảo lớp phủ có thể chịu được uốn cong đường ống trong quá trình lắp đặt.
Kháng lực tác động	TỪ 30678	J/mm	Không có vết nứt ở năng lượng quy định	Bảo vệ chống lại thiệt hại cơ học trong quá trình xử lý.

4.2 Lớp 2: Chất kết dính copolyme
Lớp này là “keo dán” của hệ thống. Nó được xây dựng cụ thể để tạo ra một cây cầu hóa học và vật lý vĩnh viễn giữa FBE nhiệt và PE nhựa nhiệt dẻo.

Thành phần: Điển hình là một polyolefin ghép anhydride maleic (ví dụ., copolyme dựa trên polyetylen hoặc polypropylen). Các nhóm anhydride maleic phản ứng với các nhóm epoxy trong lớp FBE được chữa khỏi, hình thành liên kết cộng hóa trị. Xương sống polyolefin sau đó tương thích và hòa tan vào PE nóng chảy của lớp trên cùng trong quá trình đùn.
Chức năng: Để đảm bảo 100% độ bám dính giữa các lớp FBE và PE, Ngăn chặn nước xâm nhập và phân định. Không có chất kết dính cụ thể này, FBE và PE sẽ không liên kết hiệu quả.

Bàn 2: TỪ 30678 Yêu cầu cho lớp kết dính

Tài sản	Kiểm tra tiêu chuẩn	Đơn vị	Yêu cầu (Đặc trưng)	Tầm quan trọng
Ứng dụng	Thị giác	–	Liên tục, tấm màn che	Phải bao phủ đầy đủ lớp fbe mà không có khoảng trống.
độ dày	TỪ 30678	Sọ	150 – 400	Phải đủ để đảm bảo liên kết hoàn toàn.
Chức năng	Kiểm tra gián tiếp thông qua kiểm tra vỏ	–	–	Hiệu suất của nó được xác nhận bằng cách kiểm tra cường độ trái phiếu của toàn bộ hệ thống.

4.3 Lớp 3: Polyetylen đùn (Thể dục) Topcoat
Lớp PE là công việc, Cung cấp phần lớn bảo vệ cơ học và môi trường. TỪ 30678 Chỉ định các yêu cầu cho cả mật độ thấp (LDPE) và mật độ cao (HDPE) polyetylen, với HDPE được ưu tiên cho các tính chất cơ học vượt trội của nó.

Thành phần: Nhựa polyetylen kết hợp với màu đen carbon (2.5 ± 0.5% để bảo vệ UV), chất chống oxy hóa, và chất ổn định. Màu đen carbon phải bị phạt, Lớp nhiệt để đảm bảo phân tán đồng nhất và bảo vệ tối ưu.
Chức năng:
- Bảo vệ cơ khí: Khả năng chống mài mòn, sự va chạm, và thâm nhập đá trong quá trình xử lý, cài đặt, và dịch vụ.
- Rào cản môi trường: Không thấm nước, Hóa chất đất, và vi sinh vật.
- Chất cách điện điện: Khiên đường ống điện, giảm nhu cầu hiện tại cho hệ thống CP.

Bàn 3: TỪ 30678 Yêu cầu đối với lớp phủ polyethylen

Tài sản	Kiểm tra tiêu chuẩn	Đơn vị	Yêu cầu cho HDPE	Tầm quan trọng
Tỉ trọng	ISO 1183	g/cm³	≥ 0.940	Mật độ cao hơn tương quan với độ bền cơ học và khả năng chống hóa học tốt hơn.
Tốc độ dòng chảy (Mfr)	ISO 1133 (190° C/5kg)	G/10 phút	0.2 – 1.2 (Thông thường ~ 0,4)	Chỉ ra trọng lượng phân tử. MFR thấp đảm bảo khả năng chống crack căng thẳng cao.
Hàm lượng đen carbon	ISO 6964	%	2.5 ± 0.5	Cung cấp bảo vệ tia cực tím và đảm bảo phân tán.
Phân tán màu đen carbon	ASTM D5596	Xếp hạng	Thể loại 3	Sự phân tán kém tạo ra những điểm yếu dễ bị nứt.
Độ bền kéo (Năng suất)	ISO 527-2	MPa	≥ 20	Khả năng chống căng thẳng cơ học.
Độ giãn dài khi nghỉ	ISO 527-2	%	≥ 600	Độ dẻo cao cho phép lớp phủ biến dạng mà không bị nứt.
Khả năng chống crack căng thẳng môi trường (Scr)	ASTM D1693 (Điều kiện b)	giờ	F₀ 1000	Phê bình. Các biện pháp chống lại sự thất bại giòn dưới căng thẳng kéo dài và tiếp xúc với hóa chất.
Kháng lực tác động (ở -20 ° C.)	TỪ 30678	J/mm	Không có gãy xương	Đảm bảo độ bền ngay cả ở nhiệt độ thấp.
độ dày	TỪ 30678	mm	Được chỉ định trên mỗi đường kính ống (ví dụ., 2.0mm đến 3,7mm+)	Lớp phủ dày hơn cung cấp bảo vệ cơ học lớn hơn.

5. Quá trình sản xuất: Một hoạt động chính xác

Áp dụng lớp phủ 3PE là liên tục, Quy trình do nhà máy kiểm soát đòi hỏi chính xác cao. TỪ 30678 phác thảo các bước quan trọng:

Chuẩn bị bề mặt (nổ mìn mài mòn): Bề mặt đường ống được làm sạch thành lớp hoàn thiện kim loại gần màu trắng (TRÊN 2.5, ISO 8501-1) với một hồ sơ neo điển hình của 50-100 Sọ. Đây là bước quan trọng nhất, Vì sự kết dính lớp phủ về cơ bản là cơ bản.
Làm nóng trước: Ống được làm nóng trong lò cảm ứng đến nhiệt độ chính xác (Thông thường 200-240 ° C.) để chuẩn bị nó cho ứng dụng FBE và loại bỏ bất kỳ độ ẩm nào.
Ứng dụng FBE: Ống nóng vào một trạm nơi bột FBE được phun tĩnh điện vào nó. Nhiệt làm tan chảy và chữa bột thành một liên tục, Phim thống nhất.
Làm mát và kiểm tra: Ống phủ FBE được bán nước và kiểm tra các khuyết tật bằng máy dò kỳ nghỉ.
Chất kết dính và đùn PE: Đường ống đi vào trạm đùn. Chất kết dính lần đầu tiên được áp dụng như một loại bột lên fbe ấm hoặc, phổ biến hơn, Các đường ống đi qua một cái chết chéo trong đó chất kết dính nóng chảy và PE được đồng dụng đồng thời trên ống quay. Nhiệt từ ống làm tan chảy bột, đảm bảo liên kết.
Làm mát và hóa rắn: Ống phủ được làm mát bằng nước để củng cố lớp PE.
Mặt cuối: Các đầu được phủ được cắt để lộ thép trần để hàn.
Kiểm tra cuối cùng: 100% Phát hiện kỳ nghỉ được thực hiện ở điện áp cao (thường sử dụng máy kiểm tra tia lửa với điện áp dựa trên độ dày lớp phủ). Các mẫu được lấy để thử nghiệm phá hủy (ví dụ., Kiểm tra vỏ).

6. Kiểm soát và kiểm tra chất lượng: Đảm bảo tuân thủ

TỪ 30678 bắt buộc một chế độ nghiêm ngặt của trong quá trình và thử nghiệm cuối cùng.

Bàn 4: Các bài kiểm tra kiểm soát chất lượng chính theo DIN 30678

Bài kiểm tra	Tiêu chuẩn	Tính thường xuyên	Mục đích & Tiêu chí chấp nhận
Bề mặt sạch sẽ/hồ sơ	ISO 8501-1, ISO 8503	Liên tục	Xác minh đến 2.5 và độ sâu hồ sơ.
Nhiệt độ trước nhiệt	Pyrometer	Liên tục	Đảm bảo đúng nhiệt độ cho FBE Cure.
Độ dày fbe	Máy đo từ tính	Liên tục	Xác minh độ dày nằm trong thông số kỹ thuật.
Phát hiện ngày lễ	TỪ 30678 / NACE RP0274	100% của đường ống	Phát hiện bất kỳ sai sót (lỗ kim) trong lớp phủ FBE và cuối cùng PE.
Kiểm tra vỏ	TỪ 30678	Bắt đầu/kết thúc ca., vân vân.	Thử nghiệm bám dính dứt khoát. Một dải PE được bóc lại. Thất bại phải xảy ra trong chính lớp PE (Thất bại gắn kết), không phải ở giao diện với fbe. Sức mạnh vỏ tối thiểu được chỉ định.
Độ dày của lớp PE	Máy đo siêu âm	Liên tục	Đảm bảo bảo vệ cơ học đáp ứng thiết kế.
Kiểm tra uốn cong	TỪ 30678	Vật mẫu	Lớp phủ không được bẻ khóa hoặc Disbond sau khi uốn ống mẫu thành bán kính được chỉ định.

7. Ưu điểm và hạn chế về hiệu suất

Thuận lợi:

Sức mạnh cơ học đặc biệt: Chống lại thiệt hại xử lý cao, Đất căng thẳng, và đóng băng.
Bảo vệ ăn mòn tuyệt vời: Hiệu ứng hiệp đồng của ba lớp cung cấp một rào cản gần như không thể đo lường được.
Độ bám dính tuyệt vời: Hệ thống có khả năng chống dập tắt cao, cả do căng thẳng đất và bảo vệ catốt.
Kháng hóa chất tuyệt vời: Chống lại đất, axit, chất kiềm, và dung môi.
Tuổi thọ dài: Hiệu suất đã được chứng minh vượt quá 50 nhiều năm khi được chọn và cài đặt đúng cách.
Khả năng tương thích CP: Lớp FBE đảm bảo hệ thống CP vẫn có hiệu lực ngay cả khi PE bị hỏng.

Hạn chế:

Giới hạn nhiệt độ: HDPE tiêu chuẩn làm mềm ở nhiệt độ trên 80 ° C. Cho nhiệt độ cao hơn (Lên đến 110-140 ° C.), Polypropylen (3PP) Hệ thống được sử dụng, cũng được bao phủ dưới DIN 30678.
Suy thoái UV: Trong khi carbon đen bảo vệ nó, Tiếp xúc kéo dài với ánh sáng mặt trời trước khi chôn cất có thể làm cho PE giòn. Nó phải được lưu trữ dưới vỏ bọc.
Sửa chữa phức tạp: Thiệt hại cho lớp phủ phải được sửa chữa bằng tay áo đặc biệt.
Trị giá: Hệ thống nhiều lớp và quy trình ứng dụng phức tạp làm cho nó đắt hơn so với các lớp phủ đơn giản hơn như FBE.

8. Phân tích so sánh với các hệ thống phủ khác

Bàn 5: So sánh 3PE với lớp phủ đường ống thay thế

Hệ thống phủ	Thuận lợi	Nhược điểm	Ứng dụng điển hình
3Thể dục (TỪ 30678)	Cơ học tổng thể tốt nhất & Bảo vệ ăn mòn, độ bám dính tuyệt vời, CP tương thích.	Chi phí cao hơn, giới hạn nhiệt độ (~ 80 ° C cho PE), sửa chữa phức tạp.	Đường ống xuyên quốc gia, khu vực đá, giao thoa sông, Môi trường đòi hỏi.
Chỉ fbe	Độ bám dính tuyệt vời & Khả năng tương thích CP, Kháng nhiệt độ tốt (~ 100 ° C.), Dễ dàng sửa chữa.	Phim mỏng, Bảo vệ cơ học kém, Yêu cầu xử lý cẩn thận.	Điều kiện đất vừa phải, Ống trên mặt đất, đạn, nơi CP có hiệu quả cao.
Men than đá	Sử dụng lịch sử, Kháng độ ẩm tốt, chi phí thấp.	Giòn, độ bám dính kém, môi trường & mối nguy hiểm sức khỏe, sửa chữa khó khăn.	Phần lớn lỗi thời, được thay thế bởi các hệ thống hiện đại.
3 Lớp polypropylen (3PP)	Tất cả các lợi ích của 3PE nhưng với điện trở nhiệt độ cao hơn (lên đến 140 ° C.).	Thậm chí chi phí cao hơn, yêu cầu nhiệt độ ứng dụng cao hơn.	Đường ống nhiệt độ cao (ví dụ., Dầu nóng, dòng hơi nước).

9. Cài đặt và nối trường

Hiệu suất của lớp phủ ứng dụng nhà máy có thể được phủ nhận bởi các thực tiễn trường kém. DIN 30678 Ống phủ yêu cầu xử lý cẩn thận với dây nylon. Rãnh phải không có đá sắc nhọn, thường sử dụng một giường cát. Hoạt động quan trọng nhất là lớp phủ của các mối hàn trường. Điều này liên quan đến:

Làm sạch khu vực hàn.
Áp dụng một epoxy chất lỏng tương thích hoặc tay áo FBE vào thép trần.
Lắp đặt tay áo có nhiệt độ nhiệt được liên kết chéo trên khớp, cung cấp bảo vệ cơ học và độ bám dính tương đương với lớp phủ chính.
Mỗi trường chung là thử nghiệm kỳ nghỉ.

TỪ 30678 nhiều hơn một tiêu chuẩn; Đó là một minh chứng cho sự nghiêm khắc của công ty Abtersteel và một kế hoạch chi tiết để đạt được tuổi thọ đặc biệt trong cơ sở hạ tầng đường ống. Hệ thống lớp phủ 3PE mà nó chỉ định đại diện cho đỉnh cao của công nghệ bảo vệ ăn mòn bên ngoài, Cung cấp một sự kết hợp vô song của khả năng phục hồi cơ học, Kháng môi trường, và khả năng tương thích điện hóa. Triết lý thiết kế lớp của nó, nơi mỗi thành phần thực hiện một chức năng chuyên dụng và hiệp đồng, đã đặt ra một chuẩn mực toàn cầu. Đối với các kỹ sư đường ống được giao nhiệm vụ đảm bảo tính toàn vẹn của tài sản bị chôn vùi trong môi trường tích cực trong nhiều thập kỷ, Chỉ định một lớp phủ phù hợp với các yêu cầu chính xác của DIN 30678 vẫn là một trong những quyết định đáng tin cậy nhất mà họ có thể đưa ra. Sự liên quan tiếp tục của tiêu chuẩn được đảm bảo thông qua toàn diện, Phương pháp tiếp cận dựa trên hiệu suất để lựa chọn vật liệu, Kiểm soát quá trình, và đảm bảo chất lượng.