Een anti{0}}corrosie stalen spiraalbuis is een buis met spiraalvormige naden waarvan het binnen- of buitenoppervlak is voorzien van een beschermend coatingsysteem, zodat deze decennialang kan worden begraven, ondergedompeld of blootgesteld aan agressieve grond en water. Het pijplichaam wordt gemaakt door spiraalvormig heet-gewalste spiraal te vormen en de naad te lassen met het ondergedompelde boogproces. De coating wordt na hydrostatisch testen in een speciale lijn aangebracht, zodat het eindproduct een grote diameter, lange lengte en een gecontroleerde corrosiebarrière combineert.
Pijplichaam en productieroute
Spiraalvormige ondergedompelde booggelaste buizen beginnen bij een spoel waarvan de breedte veel kleiner is dan de voltooide omtrek. De strip wordt afgewikkeld, aan de randen -gefreesd, tot een spiraal gevormd en langs de binnen- en buitenkant van de naad gelast. Omdat de vormhoek kan worden aangepast, bedient één spoelbreedte een reeks afgewerkte diameters. Dit is de reden dat spiraalbuizen de markt met grote- diameters domineren. De naadlas wordt in twee stappen uitgevoerd en de afgewerkte buis wordt vervolgens van een -eindvlak voorzien, afgeschuind en hydrostatisch getest voordat deze de coatinglijn bereikt.
Buitendiameter: typisch 219 mm tot ongeveer 3000 mm
Wanddikte: typisch 5 mm tot 25 mm
Lengte: normaal gesproken 6 m tot 12 m, langere willekeurige lengtes op aanvraag
Lastype: spiraalvormige naad, ondergedompeld booggelast aan de binnen- en buitenkant
Eindafwerking: glad uiteinde, afgeschuind uiteinde of met schroefdraad en gekoppeld
Leidingbuisnormen en staalsoorten
Het pijplichaam wordt besteld volgens API 5L in productspecificatieniveaus PSL1 of PSL2, of volgens GB/T 9711 voor de gelijkwaardige Chinese lijnpijpvereisten. Taken met lagere-druk, zoals watertransmissie en -afvoer, slurryleidingen en heiwerk, worden doorgaans gedekt door GB/T 3091 en SY/T 5037. De keuze van de kwaliteit volgt de ontwerpdruk en de vereiste taaiheid: L245 of B voor lage- waterdruk en structurele werkzaamheden, en L290, L360, L415, L450 of L485 voor gas- en olietransmissie waar hogere sterkte- en charpy-eisen van toepassing zijn. Structurele kwaliteiten zoals Q235B en Q355B zijn gebruikelijk voor hei- en funderingsbuizen die zijn gecoat voor corrosiebescherming in plaats van voor drukbeheersing.
| Sollicitatie | Typisch cijfer | Standaard |
|---|---|---|
| Olie- en gastransport | L290, L360, L415, L450 | API 5L PSL2, GB/T 9711 |
| Wateraanvoer en -afvoer | L245, Q235B | GB/T 3091, SY/T 5037 |
| Drijfmest- en astransport | L245 tot L360 | API 5L PSL1, GB/T 9711 |
| Hei- en funderingsbuis | Q235B, Q355B | GB/T 3091, GB/T 6728-serie |
| Stadsverwarming en stoom | L245 tot L360 | GB/T 9711, GB/T 3091 |
Coatingsystemen en hoe ze worden gekozen
Drie coatingfamilies dekken bijna alle projecten af. Het drie-laags polyolefinesysteem, gewoonlijk drie-laags polyethyleen, is het werkpaard voor ondergrondse olie- en gaspijpleidingen: een epoxyprimer hecht zich aan het staal, een copolymeerlijm verbindt de primer met een dikke polyethyleen toplaag en de resulterende barrière combineert een hoge elektrische weerstand met weerstand tegen mechanische schade. Gesmolten gebonden epoxy wordt gekozen waar de pijpleiding wordt verwarmd, waar buiging op de bouwplaats wordt verwacht, of waar een dunnere, hardere coating de voorkeur heeft. Cementmortelvoering wordt geselecteerd voor waterleidingen omdat deze zowel het staal beschermt als de waterkwaliteit handhaaft, en wordt vaak gecombineerd met een externe cement- of polyurethaancoating.
| Systeem | Typische dikte | Belangrijkste standaard | Het meest geschikt voor |
|---|---|---|---|
| Drie-laags polyethyleen (3PE) | ongeveer 1,8 mm tot 3,7 mm totaal | GB/T 23257, SY/T 0413, ISO 21809-1, DIN 30670 | Begraven olie- en gastransportleidingen |
| Drie-laags polypropyleen (3PP) | ongeveer 1,8 mm tot 3,7 mm totaal | ISO 21809-1, projectspecificatie | Leidingen met hoge bedrijfstemperatuur |
| Gesmolten gebonden epoxy (FBE) | ongeveer 300 tot 500 micrometer | ISO 21809-2, SY/T 0315 | Veldbuigen, verwarmde lijnen, omtreklassen |
| Dubbellaagse FBE | ongeveer 400 tot 800 micrometer | ISO 21809-2, projectspecificatie | Schurende aanvulling en rotsachtig terrein |
| Koolteer epoxy | ongeveer 300 tot 800 micrometer | SY/T 0447 | Onderdompeling en hoge-vochtigheid |
| Cementmortelvoering | per buisdiameter, gewoonlijk 6 tot 20 mm | ISO 4179, projectspecificatie | Wateraanvoer en -afvoer |
De selectie hangt af van drie variabelen: bodemweerstand en chemie, de maximale bedrijfstemperatuur van de lijn en de mechanische belastingen die worden uitgeoefend tijdens transport, aanleg en service. Wanneer de bedrijfstemperatuur het verwekingsbereik van polyethyleen overschrijdt, wordt het polypropyleensysteem vervangen. Waar de lijn rotsen kruist, vermindert dubbellaags FBE of een dikkere toplaag de vorming van vakanties tijdens het opvullen.
Coatingtoepassing en kwaliteitscontrole
De kwaliteit van de coating wordt bepaald lang voordat de eerste buis de lijn binnenkomt. Het stalen oppervlak wordt door middel van schurend gestraald tot bijna-wit metaal, het ankerpatroon en de zoutverontreiniging worden gemeten en de buis wordt vóór het aanbrengen verwarmd tot de temperatuur die vereist is voor het coatingsysteem. Voor drie-laags polyethyleen worden de primer, lijm en toplaag achtereenvolgens aangebracht met gecontroleerde temperaturen op elk station. Na afkoeling wordt elke buis op meerdere punten geïnspecteerd op laagdikte, op vakantiedefecten door elektrische hoog--inspectie en op hechting door afpeltesten bij de gespecificeerde testtemperatuur. Met FBE gecoate buizen worden gecontroleerd op uitharding door middel van differentiële scanningcalorimetrie en op dikte en vakantievrijheid.
Voorbereiding van het oppervlak: schurend stralen tot bijna-wit metaal met een gespecificeerd ankerprofiel
Coatingdikte: gemeten aan het buislichaam, het naadgebied en de buisuiteinden
Vakantie-inspectie: elektrische hoog-test over de volledige lengte van de coating
Hechting: afpelsterktetest bij de gespecificeerde temperatuur voor het coatingsysteem
Impact en indrukking: valgewicht- en indrukkingstests voor systemen met drie-lagen
Kathodische onthechting: laboratoriumtest op gecoate monsterplaten om de barrièreprestaties te bevestigen
Cut-back: coating verwijderd van de buisuiteinden over een gecontroleerde lengte om veldlassen mogelijk te maken
Spiraalvormige buis vergeleken met langsnaadbuis
Een pijp met langsnaad heeft een rechte las die over de gehele lengte van de pijp loopt en een enkele lasdoorgang per zijde, wat een korte las oplevert en een gemakkelijkere radiografische dekking over de volledige- lengte. Een spiraalbuis heeft een veel langere naad per meter buis, maar de las wordt continu vanaf spoel gemaakt en het proces levert grotere diameters op tegen lagere stripkosten. De spiraalhoek betekent ook dat de hoofdspanning de las schuin kruist, waardoor de belasting langs de naad wordt verdeeld in plaats van geconcentreerd. Voor de zeer grote diameters die worden gebruikt bij watertransport en lage{4}}gasleidingen is de spiraalvormige route normaal gesproken de economischere keuze; voor hoge-drukbuizen met dikke- wanden en kleine- diameters heeft de longitudinale route de voorkeur.
Veldverbindingen en installatie-instructies
Door de terugsnijding- aan elk pijpuiteinde blijft er blank staal over voor de omtreklas. Na het lassen en niet-destructief onderzoek wordt de veldverbinding gecoat zodat deze overeenkomt met de fabriekscoating, meestal met een krimpkous op drie- lagen polyethyleenlijnen of een gespoten epoxy op FBE-lijnen. Het coaten van de veldverbinding is de zwakste schakel in de meeste pijpleidingen, dus de voorbereiding van het oppervlak, het voorverwarmen en de installatieprocedure van de mof krijgen tijdens de constructie bijzondere aandacht. De pijp wordt behandeld met gewatteerde stroppen en opgeslagen op hout of zandbermen om schade aan de coating te voorkomen voordat deze wordt gelegd, en elke vakantie die ter plaatse wordt aangetroffen, wordt gerepareerd met een compatibel patchmateriaal.
Veelgestelde vragen
Vraag: Wat is het verschil tussen 3PE- en FBE-coating?
Drie-laags polyethyleen is een dikke, meer- barrière met een hoge mechanische schadeweerstand, terwijl gesmolten gebonden epoxy een dunnere, hardere enkele laag is die veldbuiging en hogere bedrijfstemperaturen beter verdraagt.
Vraag: Welke norm heeft betrekking op drie-lagen met polyethyleen gecoate buizen?
GB/T 23257 en SY/T 0413 zijn de Chinese normen voor polyethyleencoating van ondergrondse stalen pijpleidingen, waarbij ISO 21809-1 en DIN 30670 worden gebruikt voor internationale projecten.
Vraag: Hoe dik moet de coating zijn?
Drie-laags polyethyleen heeft normaal gesproken een totale dikte van 1,8 mm tot 3,7 mm, en gesmolten gebonden epoxy is normaal gesproken 300 tot 500 micrometer, beide variëren afhankelijk van de buisdiameter en de projectspecificatie.
Vraag: Waarom wordt cementmortel gebruikt in waterleidingen?
Het beschermt het staal tegen corrosie en handhaaft de waterkwaliteit door de uitstoot van ijzer in het water te beperken, en wordt toegepast in overeenstemming met ISO 4179 of de projectspecificatie.
Vraag: Hoe wordt de kwaliteit van de coating vóór levering gecontroleerd?
Door middel van diktemetingen, hoge{0}} vakantie-inspectie, adhesie-afpeltesten, impact- en indeukingstests en kathodische onthechtingstests in het laboratorium op monsterplaten die tijdens de productie zijn gecoat.
Vraag: Kan een gecoate spiraalbuis ter plaatse worden gebogen of gelast?
Ja, maar de fabriekscoating is aan beide uiteinden ingekort voor de lasnaad, en de blootliggende verbinding wordt ter plekke opnieuw gecoat met een krimpkous of gespoten epoxy om de barrière te herstellen.
