پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه

پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه

پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه از پوشش های گرمی مثل قطران ذغال سنگ از نظر ضربه و نفودذ مقاوم تر است، به همین دلیل هنگام حمل و نقل و انتقال و انبار کردن و گذاشتن آنها بر روی زمین آسیب پذیری کمتری دارد. مقاومت الکتریکی پوشش سه لایه پلی اتیلن هم بالاست و در طول عمر کاری اش، جریان حفاظت کاتدی کمی استفاده می کند.

لایه آستری اپوکسی  (FBE) اولین لایه پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه است. چسب، لایه ی میانی و لایه ی بالایی (HDPE)  می باشد. این سه لایه اجزای تشکیل دهنده ی پوشش های پلی اتیلن سه لایه هستند که برای افزایش عمر پوشش دارای خواص متفاوتی هستند.

لوله پلی اتیلن سه لایه

اولین لایه آستری اپوکسی، پیوندهای عرضی ایجاد می کند که این پیوندها سبب ایجاد چسبندگی خیلی خوبی می شود و مقاومت زیادی در مقابل خوردگی و نفوذ اکسیژن دارد. اما در برابر ضربات فیزیکی و مکانیکی حین انبار کردن و جابه جایی و اجرای خط بسیار آسیب پذیر است. در مقابل پلی اتیلن در برابر ضربات مکانیکی بسیار مقاوم است ولی پلی اتیلن با فلز چسبندگی ندارد. بنابراین لایه میانی چسب که پلیمر تعدیل شده است، بین لایه آستری و پلی اتیلن قرار می گیرد تا این دو لایه را به هم بچسباند.

اگر لایه میانی چسب پس از تمام شدن زمان ژل شدن و پس از تکمیل شبکه پلیمری در پوشش آستری قرار گیرد، واکنش شیمیایی بین پوشش آستری و چسب پلی اتیلن (به غیر از مالئیک اسید، که در چسب وجود  دارد) متوقف می شود و شکل نمی گیرد و چسبندگی ایجاد شده، فیزیکی می باشد. چسبندگی فیزیکی در برابر شرایط جوی نمی تواند مقاومت  زیادی ایجاد کند و کارایی چندانی ندارد.

در ۲۴۵- ۲۳۵ درجه سانتی گراد، لایه ی  پلی اتیلن که از اکسترودر خارج می شود سطح فلز را در برمیگیرد. این درجه حرارت نقطه ذوب پلی اتیلن است و در دستگاه غلطک سیلیکون به لایه دوم لوله پلی اتیلن تحت فشار پرس می چسبد. برای ایجاد این چسبندگی  باید به ضخامت چسب پلی اتیلن و همچنین فشاری که از جکهای هیدورلیکی به این لایه اعمال می شود، توجه کرد. ضخامت و فشار مهمترین عوامل ایجاد چسبندگی هستند. پوشش سه لایه لوله پلی اتیلن دارای ضخامت ۶ -۵/ ۳ ميلي‌متر می باشد که بر حسب نیاز و میل مشتری می توان این ضخامت را کم یا زیاد کرد.

یکی دیگر از عواملی که بر کیفیت پوشش سه لایه لوله پلی اتیلن نقش دارد، سرعت خنک کردن لوله ها در پایان مرحله آخر پوشش است. این پوشش های سه لایه در دمای عملیات بالای ۸۰ درجه سانتیگراد جهت استفاده در خطوط لوله پیشنهاد نمی شود.

یکی از چسب های بین لایه ای سازگارکننده های پلی اتیلنی هستند که به علت جلوگیری از جدایش پوشش سه لایه نقش مهمی در این پوشش دارند. از انواع پوشش های خط لوله فولادی می توان به پوشش کلتار، پوشش قیر و آسفالت، اپوکسی و اپوکسی مایع، پوشش پلی یورتانی و پلی اتیلنی و پلی پروپیلنی سه لایه اشاره کرد. از بین انواع پوشش ها، پوشش سه لایه پلی اتیلنی به دلیل ویژگی های منحصر به فرد مکانیکی و فیزیکی بیشترین کاربرد و استفاده را در خطوط لوله فولادی دارد.

مراحل اجرای پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه

اولین مرحله ی اعمال پوشش آماده کردن سطوح لوله های فولادی با سنگ زنی می باشد. که به آن سندبلاست می گویند. در مرحله ی بعد سطوح لوله فولادی را با کرومات یا اسیدفسفریک شسته می شود. پس از شستن سطوح پور اپوکسی روی سطوح فولادی پاشیده می شود. در آخر توسط دستگاه اکسترودر لایه خارجی پلی اتیلن به حالت نواری بر روی سطوح اعمال می شود.

لوله پلی اتیلن سه لایه

ویژگی های پوشش پلی اتیلن

این پوشش ویژگی هایی دارد که استفاده از آن در خطوط لوله آب، گاز و نفت بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. مقاومت شیمایی، مقاومت الکتریکی بالا، چسبندگی خوب، مقاومت در برابر سایش، مقاومت مکانیکی، ویژگی تحمل خمش سرد، مقاومت در برابر نفوذ آب و اکسیژن، پایداری و مقاومت عالی در دماهای پایین ۴۰- درجه سانتیگراد از جمله ویژگی های پوشش سه لایه پلی اتیلنی می باشد که این پوشش را از پوشش های دیگر متمایز و پرکاربردتر کرده است.

مشکلات خطوط لوله

یکی از مشکلاتی که در خطوط لوله ایجاد می شود خوردگی است. اگر پوشش روی لوله دچار خرابی یا نقص شود از جمله جدا شدن قسمتی از پوشش از روی سطح لوله یا ایجاد شدن سوراخ در پوشش، عوامل ایجاد خوردگی شامل آب و اکسیژن با سطح لوله تماس پیدا می کنند و به مرور زمان خوردگی ایجاد می کنند. خوردگی کارایی پوشش ها را از بین می برد و با تماس با لوله، به آن آسیب می زند.

پدیده جورابی شدن یا جدایش پوشش سه لایه از مشکلات مهم دیگری است که در خطوط لوله ایجاد می شود. این پدیده به علت جدا شدن پوشش از سطح لوله، بخش هایی از لوله را چروک و بخش های دیگری که پوشش به طور کامل جدا شده است را دچار آسیب و خوردگی می کند.  در شکل زیر، لوله به دلیل جدا شدن پوشش چروکیده  شده (سمت راست شکل) و در بخشی از لوله که پوشش به طور کامل از بین رفته است شکسته شده است (سمت چپ). خرابی پوشش باعث تماس مستقیم لوله با آسیب های محیطی و در نتیجه آسیب دیدگی و خرابی لوله می شود.

پوشش لوله پلی اتیلن سه لایه

تعمیر خرابی های لوله شامل صرف هزینه و وقت زیادی است. بنابراین استفاده از پوشش هایی که در برابر خوردگی و جدایش پوشش از مقاومت بیشتری برخوردار هستند مورد توجه قرار گرفته است. از بین انواع پوشش ها، به پوشش های سه لایه پلی اتیلنی به دلیل مقاومت بسیار بالادر برابر خوردگی توجه ویژه ای شده است.