ท่อเหล็กต่อต้านการกัดกร่อนเป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่และการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐาน คุณภาพของกระบวนการขึ้นรูปของพวกเขาจะกำหนดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพความปลอดภัยโดยตรง เนื่องจากข้อกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนสำหรับท่อส่งน้ำมัน, ก๊าซ, ก๊าซ, สารเคมีและวิศวกรรมเทศบาลยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเทคโนโลยีการผลิตสำหรับท่อเหล็กต่อต้านการกัดกร่อนก็ยังอยู่ระหว่างนวัตกรรมอย่างต่อเนื่อง บทความนี้จะเจาะลึกกระบวนการขึ้นรูปหลักสำหรับท่อเหล็กต่อต้านการกัดกร่อนซึ่งให้การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมของกระบวนการผลิตจากกระบวนการพื้นฐานไปจนถึงรายละเอียดทางเทคนิคที่สำคัญ
I. หลักการขึ้นรูปพื้นฐานของท่อเหล็กต่อต้านการกัดกร่อน
ท่อเหล็กต่อต้านการกัดกร่อนนั้นประกอบด้วยวัสดุพื้นผิวท่อเหล็กมาตรฐานที่เคลือบด้วยวัสดุต่อต้านการกัดกร่อนหนึ่งชั้นหรือมากกว่าผ่านกระบวนการเฉพาะสร้างโครงสร้างคอมโพสิตของ "วัสดุฐาน + การกัดกร่อน" วัตถุประสงค์หลักของกระบวนการขึ้นรูปนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าคุณสมบัติเชิงกลของท่อเหล็ก (เช่นการบีบอัดและความต้านทานต่อแรงกระแทก) ในขณะที่ควบคุมการยึดเกาะความหนาสม่ำเสมอและความเสถียรทางเคมีของชั้นต่อต้านการกัดกร่อนเพื่อให้ได้การป้องกันระยะยาวสำหรับท่อในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน
โดยทั่วไปแล้วท่อเหล็กแบบดั้งเดิมที่ขึ้นอยู่กับกระบวนการ "กลิ้ง + เชื่อม" บิลเล็ตเหล็กเป็นแบบรีดร้อนหรือรีดเย็นลงในช่องว่างท่อซึ่งจะเชื่อมหรือจมูกที่จมอยู่ใต้น้ำเพื่อสร้างท่อท่อต่อเนื่อง เทคโนโลยีต่อต้านการกัดกร่อนสร้างขึ้นบนรากฐานนี้ให้ความต้านทานการกัดกร่อนเพิ่มเติมแก่ท่อเหล็กผ่านการบำบัดพื้นผิวการเคลือบหรือการหุ้ม
ii. คำอธิบายโดยละเอียดของขั้นตอนกระบวนการขึ้นรูปหลัก
1. การปรับสภาพท่อฐาน: การทำความสะอาดและการปรับแต่ง
ความแข็งแรงของพันธะระหว่างชั้นต่อต้านการกัดกร่อนและท่อเหล็กขึ้นอยู่กับความสะอาดและความขรุขระของพื้นผิวท่อฐานโดยตรง หากน้ำมันที่เหลือ, สนิมหรือเครื่องชั่งยังคงอยู่บนพื้นผิววัสดุต่อต้านการกัดกร่อนจะไม่ยึดติดอย่างมีประสิทธิภาพนำไปสู่ปัญหาที่ตามมาเช่นการนูนและปอกเปลือก ดังนั้นการปรับสภาพจึงเป็นขั้นตอนแรกที่สำคัญในกระบวนการขึ้นรูป
การดำเนินการเฉพาะรวมถึง:
การกำจัดสนิมเชิงกล: การยิงด้วยการยิงหรือการเป่าทรายใช้เหล็กช็อตความเร็วสูงหรือทรายควอตซ์เพื่อส่งผลกระทบต่อพื้นผิวท่อเหล็กขจัดสเกลและสร้างพื้นผิวขรุขระสม่ำเสมอ
การทำความสะอาดทางเคมี: ตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่นอะซิโตน) หรือสารละลายกรดเบส (เช่นกรดฟอสฟอริก) ใช้เพื่อกำจัดไขมันที่เหลือและสนิมเล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าพื้นผิวปราศจากสารปนเปื้อนที่มองเห็นได้
การอบแห้ง: อากาศร้อนหรือการอบแห้งอินฟราเรดใช้เพื่อควบคุมความชื้นพื้นผิวของท่อเหล็กให้อยู่ในระดับต่ำมาก (ความชื้น<5%) to prevent bubbles during subsequent coating.
2. การขึ้นรูปการต่อต้านการกัดกร่อน: การเปรียบเทียบกระบวนการกระแสหลัก
ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุต่อต้านการกัดกร่อนและสถานการณ์การใช้งานกระบวนการขึ้นรูปของท่อเหล็กต่อต้านการกัดกร่อนสามารถแบ่งออกเป็นสามทิศทางสำคัญ:
(1) โพลีเอทิลีนสามชั้น (3PE) ต่อต้านการกัดกร่อน-กระบวนการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด
3PE anti-corrosion เป็นโครงสร้างคอมโพสิตของ "ฟิวชั่นอีพ็อกซี่ผง (FBE) ชั้นล่าง + ชั้นกาวกลางชั้น + ชั้นนอกโพลีเอทิลีน" มันรวมการยึดเกาะสูงของผงอีพอกซีกับความต้านทานต่อความเครียดความเครียดของโพลีเอทิลีนและเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นน้ำมันที่ฝังอยู่และท่อส่งก๊าซ กระบวนการขึ้นรูปมีดังนี้:
การเคลือบฐาน: สเปรย์ไฟฟ้าสถิตผงอีพอกซีที่หลอมรวม (ขนาดอนุภาคน้อยกว่าหรือเท่ากับ 150 μm) ลงบนพื้นผิวท่อเหล็กที่ผ่านการบำบัดล่วงหน้าแล้วละลายและแข็งตัวที่อุณหภูมิสูง 200-230 องศาเพื่อสร้างชั้นอีพอกซีหนาแน่นที่มีความหนาประมาณ 50-100 ไมครอน
การเคลือบเลเยอร์ระดับกลาง: กาว (เช่นโพลีเอทิลีนโคพอลิเมอร์ที่ดัดแปลงแล้ว) ถูกทำให้ร้อนในสถานะหลอมเหลว (ประมาณ 250 องศา) โดยเครื่องอัดรีดและจากนั้นเคลือบอย่างสม่ำเสมอที่ด้านนอกของชั้นอีพ็อกซี่ผ่านแม่พิมพ์มีความหนาประมาณ 170-250 ไมโครเมตร;
การอัดขึ้นรูปชั้นนอก: โพลีเอทิลีนที่มีความหนาแน่นสูง (HDPE) ยังถูกละลายและเคลือบผ่านเครื่องอัดรีดเพื่อสร้างชั้นป้องกันด้านนอกที่มีความหนา 1.8-3.7 มม. (ทนต่อรังสีอัลตราไวโอเลตและความเสียหายเชิงกล)
(2) Epoxy Coal Tar Anti-corrosion-เหมาะสำหรับท่อขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กและขนาดกลาง
กระบวนการนี้ใช้ Epoxy Resin และ Coal Tar Pitch เป็นวัตถุดิบหลักและสร้างชั้นต่อต้านการกัดกร่อนบนพื้นผิวของท่อเหล็กโดยการแปรงหรือจุ่ม ลักษณะของมันมีต้นทุนต่ำ แต่มีความอ่อนไหวต่ออุณหภูมิสภาพแวดล้อมการก่อสร้าง (จำเป็นต้องมีมากกว่า 5 องศา) และความชื้นและมักใช้สำหรับการจัดหาน้ำและท่อระบายน้ำหรือโครงการชั่วคราว
(3) ซับปูนปูน - โซลูชันเสริมสำหรับสถานการณ์พิเศษ
สำหรับท่อความดันต่ำที่ขนส่งสื่อที่ไม่กัดกร่อน (เช่นน้ำดื่ม) วิธีการฉีดพ่นแบบแรงเหวี่ยงสามารถใช้เพื่อยึดติดซีเมนต์ปูน (อัตราส่วนน้ำซีเมนต์ 0.4-0.5) ไปยังผนังด้านในของท่อเหล็กเพื่อสร้างชั้นซับที่มีความหนา 10-30 มม. กระบวนการนี้มีต้นทุนต่ำและทนต่อการสึกหรอ แต่มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนทางเคมีที่อ่อนแอ
3. หลังการประมวลผลและการทดสอบ: สร้างความมั่นใจในการสร้างคุณภาพ
หลังจากการก่อตัวการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนผ่านการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด:
การทดสอบความหนา: วัดความหนาของแต่ละชั้นโดยใช้มาตรวัดความหนาของแม่เหล็กหรืออัลตราโซนิก (เช่นการเคลือบป้องกันการกัดกร่อน 3PE ชั้นอีพอกซีจะต้องสูงกว่าหรือเท่ากับ80μmและชั้นโพลีเอทิลีนจะต้องสูงกว่าหรือเท่ากับ 2 มม.)
การทดสอบการยึดเกาะ: ตรวจสอบความแข็งแรงของพันธะระหว่างการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนและท่อเหล็กโดยใช้วิธีการฟักข้ามหรือการดึงออก (โดยทั่วไปจะต้องใช้มากกว่าหรือเท่ากับ 5mpa)
การตรวจจับประกายไฟฟ้า: สแกนพื้นผิวของการเคลือบป้องกันการกัดกร่อนด้วยโพรบแรงดันสูงความถี่สูงเพื่อตรวจจับรูเข็มหรือความเสียหาย (แรงดันจุดรั่วไหลมากกว่าหรือเท่ากับ 25kV)
การตรวจสอบลักษณะที่ปรากฏ: ตรวจสอบการขาดข้อบกพร่องเช่นฟองสบู่รอยร้าวและ SAGs ทำให้มั่นใจได้ว่าพื้นผิวเรียบและแม้กระทั่ง
iii. กระบวนการนวัตกรรมและแนวโน้มในอนาคต
ด้วยการเพิ่มความต้องการทางอุตสาหกรรมกระบวนการขึ้นรูปสำหรับท่อเหล็กที่ทนต่อการกัดกร่อนกำลังพัฒนาไปสู่ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นเทคโนโลยีอัจฉริยะและความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม:
การส่งเสริมการทำก่อนการผลิต: สายการผลิตอย่างต่อเนื่องรวม "การหมุนท่อเหล็กการปรับสภาพและการเคลือบป้องกันการกัดกร่อน" วงจรการผลิตที่สั้นลงและปรับปรุงความสอดคล้อง;
การพัฒนาวัสดุต่อต้านการกัดกร่อนใหม่: การใช้งานเช่นผงอีพ็อกซี่ที่ได้รับการดัดแปลงนาโนและโพลีเอทิลีนที่เพิ่มขึ้นของกราฟีนช่วยยืดอายุการกัดกร่อน (มากถึง 50 ปีขึ้นไป);
การสำรวจกระบวนการสีเขียว: การลดการใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ (เช่นแทนที่การเคลือบแบบทำจากตัวทำละลายแบบดั้งเดิมด้วยการเคลือบอีพ็อกซี่ที่ใช้น้ำ) ช่วยลดการปล่อย VOC
บทสรุป
กระบวนการขึ้นรูปสำหรับท่อเหล็กที่ทนต่อการกัดกร่อนเป็นสุดยอดของการตัดกันของวัสดุด้านวิทยาศาสตร์วัสดุการผลิตเชิงกลและวิศวกรรมเคมี ตั้งแต่การปรับสภาพท่อฐานไปจนถึงการประยุกต์ใช้การเคลือบป้องกันการกัดกร่อนที่แม่นยำทุกขั้นตอนต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์และรายละเอียดอย่างเข้มงวด ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องท่อเหล็กที่ทนต่อการกัดกร่อนในอนาคตจะไม่เพียง แต่ตรงตามข้อกำหนดพื้นฐานของการต้านทานการกัดกร่อน แต่ยังบรรลุความก้าวหน้าในการตรวจสอบอัจฉริยะ (เช่นเซ็นเซอร์การกัดกร่อนในตัว) และการออกแบบที่มีน้ำหนักเบา
