Composition structurelle de base à trois -niveaux du système de revêtement externe 3LPE
L'ensemble de la structure du revêtement anti-corrosion est strictement divisé en trois couches fonctionnelles à partir du substrat en acier vers l'extérieur, chaque couche a une fonction centrale indépendante et coopère en synergie pour former un système de protection intégré, et chaque couche répond à des normes claires d'épaisseur et de matériau stipulées par les spécifications internationales des pipelines telles que ISO 21809, DIN 30670, GB/T 23257 et CSA Z245.21 :
Première couche : apprêt époxy lié par fusion (couche d'apprêt FBE)
Cette fine couche de base entre directement en contact avec la surface extérieure du tuyau en acier poli, avec une épaisseur standard allant de 60 μm à 120 μm. Avant de pulvériser cet apprêt époxy, tous les tuyaux en acier doivent subir des procédures de pré-traitement strictes : grenaillage ou sablage pour éliminer le tartre, la rouille, l'huile et la poussière, atteignant un degré de propreté de surface de Sa 2,5 et un motif d'ancrage rugueux de 50 μm-100 μm, qui est la clé d'une adhérence à long-terme entre le revêtement et la matrice en acier. La poudre époxy liée par fusion a une force de liaison chimique ultra-forte avec le métal ; il peut bloquer la conduction des ions corrosifs dans le sol, isoler le contact électrolytique entre l'acier et l'environnement externe et prévenir efficacement les défauts de décollement cathodique qui se produisent facilement dans les revêtements plastiques -de mauvaise qualité. Même lorsque la couche externe de polyéthylène est partiellement rayée par un impact externe, l'apprêt époxy peut toujours former une barrière anticorrosion localisée pour arrêter la diffusion de la rouille ;
Deuxième couche : couche intermédiaire en copolymère adhésif en polyéthylène modifié
La couche adhésive intermédiaire est le pont de liaison de transition entre l'apprêt époxy rigide et la couche externe flexible en polyéthylène, avec une épaisseur contrôlée entre 170 μm et 250 μm. Cette couche est constituée d'un copolymère de polyéthylène greffé d'anhydride maléique, avec une double affinité chimique : un côté forme une liaison chimique stable avec l'apprêt époxy, et l'autre côté fond et fusionne avec la couche externe de PE pendant le processus d'emballage par extrusion en ligne. Sans cette couche de transition adhésive, l'époxy rigide et le polyéthylène flexible se sépareront sous l'effet de l'alternance de température, de l'extrusion du sol et du tassement souterrain, ce qui entraînera un pelage du revêtement et une défaillance complète des performances anti--corrosion. Cette couche intermédiaire complète également l'élasticité du tampon pour absorber la légère pression d'extrusion externe du sol de remblai ;
Troisième couche : couche de protection extérieure en polyéthylène haute densité (PEHD)
La couche épaisse de PEHD la plus externe est la principale couche de protection mécanique et de barrière imperméable, la couche de plastique nervurée noire visible sur les tuyaux en acier dans l'image ci-jointe, avec une épaisseur allant de 1,8 mm à 3,7 mm selon les différents diamètres de tuyaux et les exigences de charge du projet. La résine HDPE de poids moléculaire élevé sélectionnée pour la production présente une absorption d'eau ultra-faible, une excellente résistance chimique aux acides, aux alcalis et au sel, une forte résistance à l'érosion microbienne anaérobie souterraine et une résistance exceptionnelle aux chocs et à l'abrasion. Le processus de formage par extrusion d'enroulement en spirale adopté dans la production crée un revêtement extérieur continu et sans couture sans espaces de recouvrement, éliminant ainsi les risques de corrosion cachés causés par les coutures superposées des tuyaux anticorrosion à ruban d'enroulement. La texture en spirale uniforme sur la surface du tuyau est formée par un moulage par extrusion stable, ce qui augmente également légèrement la friction de surface pendant la construction du remblayage du pipeline pour éviter le déplacement par glissement du tuyau.
Principaux avantages techniques du système de revêtement 3LPE par rapport à d'autres solutions anti-corrosion
1, durée de vie ultra-dans des conditions enterrées : la structure composite intégrée à trois-couches bloque efficacement les milieux corrosifs de l'eau, de l'oxygène, du chlorure et du sulfate dans le sol, sans défaillance de vieillissement dans les 50 ans dans un environnement enterré à température normale, dépassant de loin le cycle de service de 8-15 ans des tuyaux anticorrosion à une seule couche d'époxy ou de goudron de houille ;
2, excellentes performances mécaniques complètes : la couche externe en PEHD peut résister aux dommages causés par les collisions pendant le transport, le remblayage des tranchées et l'extrusion de la pierre, réduisant ainsi considérablement la charge de travail de réparation du revêtement sur site ;
3, grande adaptabilité à la température : le tuyau en acier revêtu de 3LPE fini peut fonctionner de manière stable dans la plage de température ambiante de -40 degrés à 80 degrés, adapté aux régions froides du nord et aux zones tropicales à haute température, et ne se fissurera pas à basse température, ne se ramollira pas et ne s'écoulera pas à haute température ;
4, compatible avec la correspondance technique de protection cathodique : la couche d'apprêt FBE a une excellente résistance au décollement cathodique et peut parfaitement coopérer avec les systèmes de protection cathodique à courant imprimé ou à anode sacrificielle couramment utilisés dans les pipelines de transport de pétrole et de gaz longue distance, sans séparation de revêtement causée par une tension de protection excessive ;
5, faible coût global du cycle de vie du projet : bien que le coût d'approvisionnement unique-des tuyaux en acier revêtus de 3LPE soit légèrement supérieur à celui des tuyaux en acier anti-corrosion-ordinaires, le cycle sans entretien-de plus de 50 ans réduit d'énormes coûts ultérieurs d'excavation, de réparation et de remplacement de pipelines, ce qui présente des avantages économiques évidents pour les projets de transport à grande échelle-à longue distance-
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