Beim Öl- und Gastransport, in kommunalen Pipelinenetzen und bei industriellen Pipelineprojekten war Pipelinekorrosion schon immer eines der problematischsten Probleme. Viele Pipelines altern vorzeitig, lecken und fallen aus, meist nicht aufgrund der Qualität des Stahls selbst, sondern vielmehr aufgrund des Versagens der äußeren Korrosionsschutzschicht. Aus diesem Grund ist die drei{3}schichtige Korrosionsschutzbeschichtung aus Polyolefin (3LPO) mittlerweile die gängige Korrosionsschutzlösung für Fernrohrleitungen und erdverlegte Pipelineprojekte, wobei ihre Akzeptanz und Praktikabilität herkömmliche einschichtige Korrosionsschutzverfahren bei weitem übersteigt.
Der Grund, warum drei{0}}lagige Polyolefinbeschichtungen den weltweiten Markt für den Korrosionsschutz von Rohrleitungen dominieren, liegt in ihren beispiellosen technologischen Vorteilen: Hervorragende Korrosionsschutzabdichtung: Das äußere Polyolefinmaterial hat eine extrem niedrige Wasserabsorptionsrate (<0.01%), is almost impermeable to oxygen and water, and completely cuts off the path for electrochemical corrosion of the steel pipe.
Außergewöhnlich lange Lebensdauer: In normalen Bodenumgebungen beträgt die geplante Lebensdauer mit Hilfe kathodischer Schutzsysteme typischerweise 30 bis 50 Jahre.
Hervorragende mechanische Eigenschaften: Verfügt über eine hohe Schlagfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Bodenspannungen und ist in der Lage, dem Aufprall von Kies im Verfüllboden und der durch Bodenfrost im Winter erzeugten Scherkraft standzuhalten.
Gute Verarbeitbarkeit: Die Beschichtung härtet schnell aus und -Reparaturtechniken vor Ort (z. B. Schrumpfband) sind ausgereift, was groß angelegte-mechanisierte Arbeiten ermöglicht.
Hochwertige Beschichtungen erfordern eine strenge Baukontrolle. Drei-schichtige Polyolefinbeschichtungen werden typischerweise in einem Fließbandverfahren hergestellt, wobei die Hauptschritte wie folgt sind:
Oberflächenvorbehandlung: Dies ist der kritischste Schritt. Das Stahlrohr muss einer Mittelfrequenzerwärmung und Sandstrahlung unterzogen werden, um den Gütegrad Sa 2,5 (nahe-weiße Metallfarbe) und eine bestimmte Verankerungsmustertiefe (50–90 Mikrometer) zu erreichen, um sicherzustellen, dass die Beschichtung am Stahlrohr haften kann.
Elektrostatisches Sprühen: Epoxidpulver wird elektrostatisch auf der vorgewärmten Stahlrohroberfläche adsorbiert, schmilzt und härtet sofort aus.
Extrusionsbeschichtung: Anschließend werden die Zwischenklebstoffschicht und die äußerste Polyolefinschicht aufgewickelt oder extrudiert und anschließend abgekühlt und in Wasser ausgehärtet.
Online-Inspektion: Während der Produktion muss eine 100-prozentige Funkenleckprüfung (Prüfspannung typischerweise zwischen 15 und 25 kV) durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass keine Lochfehler auftreten. Gleichzeitig werden Stichprobenkontrollen zu Indikatoren wie Dicke und Schälfestigkeit durchgeführt.
Die unterste Schicht, die dem Stahlrohrsubstrat am nächsten liegt, ist eine schmelzgebundene Epoxidpulverbeschichtung, in der Branche allgemein als FBE bekannt. Diese Schicht ist die Grundlage des Schutzes. Durch elektrostatisches Hochtemperaturspritzen ausgehärtet, bildet es eine starke chemische Bindung mit der Metalloberfläche des Stahlrohrs und weist eine extrem starke Haftung auf. Seine Hauptfunktion besteht darin, elektrochemische Korrosion zu blockieren, der kathodischen Ablösung zu widerstehen und fest an der Rohrwand zu haften. Dadurch wird grundsätzlich verhindert, dass Wasserdampf, Salz und saure/alkalische Medien den Stahl korrodieren, und eine solide Grundlage für das gesamte Korrosionsschutzsystem gelegt.
Die dazwischenliegende Übergangsschicht ist ein Polyolefin-Copolymer-Kleber, der als „Verbindungsbrücke“ zwischen dem gesamten Beschichtungssystem fungiert. Viele Fehler bei mehrschichtigen Beschichtungen sind auf die Ablösung und Ablösung der Zwischenschichten zurückzuführen, und diese Klebeschicht löst dieses Problem wirksam. Es haftet fest am darunter liegenden Epoxidpulver und fügt sich nahtlos in das äußere Polyolefinmaterial ein. Dadurch wird sichergestellt, dass die drei Beschichtungen perfekt integriert sind, Delamination oder Blasenbildung verhindert werden und so die allgemeine strukturelle Stabilität gewährleistet wird.
Die äußerste Schutzschicht ist der Hauptunterschied zwischen 3PE und 3PP und die Kernschutzschicht, die den äußeren Bedingungen direkt ausgesetzt ist. Die meisten alltäglichen erdverlegten Rohrleitungen verwenden bei normalen Temperaturen eine Außenschicht aus Polyethylen hoher Dichte, das bekannte 3PE-System, das gute Flexibilität, Undurchlässigkeit und Verschleißfestigkeit bietet und Bodenkompression, Kieseinwirkung und Grundwassererosion widersteht. Für den Hochtemperaturtransport, die Überkopfverlegung und Hochtemperatur-Unterwasseranwendungen wird eine 3PP-Außenschicht aus Polypropylen verwendet, die eine höhere Temperaturbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit und mechanische Festigkeit bietet und sich daher für raue Hochtemperaturumgebungen eignet.
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