Kuinka teräsputkien pintahiekkapuhallus todella toimii?

Pinnan esikäsittely saa harvoin ansaitsemaansa huomiota teräsputkien hankintakeskusteluissa, mutta se on luultavasti suurin yksittäinen tekijä sen suhteen, kestääkö pinnoitusjärjestelmä putkilinjan suunnittelun käyttöiän vai epäonnistuuko se muutaman vuoden sisällä. Tässä kappaleessa tarkastellaan erityisesti hiontapuhallusta - mekaanista prosessia, joka saa putken pinnan valmiiksi FBE:tä, 3PE:tä tai muuta pinnoitusjärjestelmää varten todellista kiinnittymistä varten.

3PE--korroosionestoteräsputki

Fusion Bonded Epoksi LSAW -putki

FBE LSAW -putki

Pinnoite ei kiinnity teräkseen yksinkertaisella kosketuksella - se sitoutuu mekaanisesti ja kemiallisesti mihin tahansa pinta-alaan, jolle se levitetään. Valssaushilse, ruoste, öljyjäämät ja jopa hienojakoinen pöly teräksen ja pinnoitekerroksen välillä toimivat esteenä, joka estää oikean kiinnittymisen.

Pinnoiteteollisuudessa riippumattomat tutkimukset katsovat johdonmukaisesti suurimman osan ennenaikaisista pinnoitteen epäonnistumisista johtuvan riittämättömästä pinnan esikäsittelystä eikä itse pinnoitemateriaalista. Huippuluokan FBE- tai 3PE-järjestelmä, joka levitetään väärin puhalletun pinnan päälle, ei suorita keski{2}}laatuista pinnoitetta oikein valmistetun pinnan päälle - pinnan valmisteluvaihe asettaa katon kaikkeen sitä seuraavaan.

Tästä syystä pinnan esikäsittelyspesifikaatiot ovat omana sopimusrivinään pinnoituserittelystä erillään. Putkitilaus voi täyttää kaikki terässtandardinsa kemialliset ja mekaaniset vaatimukset ja silti epäonnistua, jos räjäytysvaihe ennen pinnoittamista oli kiireinen tai alitettu-.

Hiomapuhallus toimii yksinkertaisella fysikaalisella periaatteella: kovaa hiukkasmateriaalia työnnetään suurella nopeudella teräspintaa vasten valssihilseen, ruosteen ja vanhan pinnoitejäännöksen poistamiseksi mekaanisesti ja samalla karhennetaan paljas teräs pintaprofiilin luomiseksi, johon uusi pinnoite voi tunkeutua.

Puristettu{0}}öljytön ilma ajaa hioma-aineen suuttimen läpi nopeuksilla, jotka ovat tyypillisesti 60–110 m/s. Nykyaikaisilla putkien tuotantolinjoilla tämä ei ole manuaalinen toimenpide, jossa käyttäjä kävelee putkea pitkin - useimmat tehtaat ajavat putken suljetun pyörivän pyörän{5}}tyyppisen kammion läpi, jossa useat puhalluspyörät tai suuttimet palavat jatkuvasti putken kulkiessa, mikä antaa johdonmukaisen 360-asteen tuloksen käsien puhalluksen vaihtelun sijaan.

Kaikki hioma-aineet eivät ole keskenään vaihdettavissa, ja valinta vaikuttaa sekä puhdistustulokseen että jäljelle jäävään pintaprofiiliin:

• Teräskarkeus- kulmikkaat hiukkaset, jotka leikkaavat aggressiivisesti ja muodostavat terävän, kulmikkaan pintaprofiilin; suositaan, kun pinnoitteen suurin mekaaninen ankkuri on etusijalla
• Teräshaula- pyöristetyt hiukkaset, jotka puhdistavat tehokkaasti mutta jättävät sileämmän ja pyöristetymmän profiilin; sekoitetaan usein hiekan kanssa tasapainottamaan puhdistusnopeutta profiilin terävyyden kanssa
• Kuparikuona ja hiilikuona- kertakäyttöiset-mineraalihioma-aineet, jotka ovat yleisiä, kun teräsmateriaalin kierrätys ei ole käytännöllistä; tuottavat yleensä matalamman, vähemmän kulmikkaan profiilin kuin teräsmateriaalit
• Granaatti- kovempi, vähäpölyinen{1}}mineraalihioma-aine, jota käytetään, kun profiilin sakeus ja alhainen vapaan piidioksidin pitoisuus vaikuttavat, myös suljetuissa ympäristö{2}}herkissä asetuksissa
• Alumiinioksidi- hieno, kova hankausaine, jota käytetään kevyempiin puhdistustehtäviin tai kun vaaditaan hienompaa pintakäsittelyä aggressiivisen profiilin sijaan

Teräshioma ja hauli hallitsevat teollisia putkien päällystyslinjoja, koska materiaali on magneettisesti talteenotettavaa ja uudelleenkäytettävää, mikä pitää suuren{0}}mittakaavan toiminnan taloudellisena - mineraalihioma-aineet on yleensä varattu kentän korjaustöihin-tai tiloihin ilman talteenottojärjestelmää.

Puhtaus on luokiteltu, ei binäärinen - putki voidaan "puhaltaa", mutta se ei silti täytä pinnoitteen vaatimaa laatua.

Vastaavat SSPC-tunnukset (vastaavasti SP7, SP6, SP10, SP5) kuvaavat samoja neljää tasoa Pohjois-Amerikan standardijärjestelmän mukaisesti. Useimmat putkien pinnoitteiden tekniset tiedotFBEtai3PEvaativat Sa2.5:tä perusvaatimuksena, kun Sa3 on varattu korkean -suorituskyvyn tai erittäin syövyttäviä palveluympäristöjä varten, joissa jäännösvärjäytymistä ei voida hyväksyä. Sanan "hiekkapuhallettu" määrittäminen ilman luokan nimeämistä jättää todellisen puhtaustuloksen räjäytystyöntekijän harkintaan eikä varmennettavaksi standardiksi.

Puhtaus ja profiili ovat saman prosessin kaksi erillistä tulosta, ja molemmilla on toisistaan ​​riippumatta merkitystä. Pintaprofiili viittaa puhalluksen jälkeen jääneiden huipusta -laaksoon karheuteen -, joka mitataan tyypillisesti mikrometreinä tai milinä -, mikä antaa pinnoitteelle mekaanisen otteen eikä sileän pinnan, johon se voi tarttua vain kemiallisesti.

Liian matala profiili tuhoaa mekaanisen ankkuroinnin pinnoitteen, mikä johtaa irtoamiseen rasituksen tai lämpösyklin vaikutuksesta. Liian syvä profiili jättää piikit, jotka voivat tunkeutua ohuen pinnoitekalvon läpi ja muodostaa lomia (neulanreikiä) tarkalleen teräksen suojaamiseen tarkoitettuihin kohtiin. Pinnoitevalmistajat julkaisevat kullekin tuotteelle tavoiteprofiilialueen - tavallisesti 50–100 mikrometriä FBE-järjestelmille -, ja puhallusparametrit (hioma-aineen tyyppi, koko, ilmanpaine, viipymäaika) on säädetty osumaan kyseiselle alueelle sen sijaan, että suihkutettaisiin, kunnes pinta näyttää puhtaalta.

• Avoin (kannettava) puhallus- kädessä pidettävät-suutintyöt, joita käytetään kenttäkohdistukseen-, korjauksiin ja pieniin-eriin tai epäsäännöllisen{4}}muotoisiin esineisiin; tuloksen laatu riippuu suuresti käyttäjän tekniikasta ja johdonmukaisuudesta
• Räjäytyshuone/kaappijärjestelmät- suljettu kammio, jossa käyttäjät puhaltavat osia sisältäen pölyn ja täydellisen hankaavan aineen talteen; käytetään liitososien, laippojen ja lyhyempien putkiosien eräkäsittelyyn
• Automatisoidut pyöränhajottimen putkilinjat- putki kulkee jatkuvasti kammion läpi, jossa on useita keskipakopuhalluspyöriä, jotka on järjestetty peittämään koko kehän; tämä on tavallinen menetelmä pinnoituslinjan esikäsittelyssä-, koska se tarjoaa tasaisen peiton ja profiilin tuotantonopeudella, kun hioma-ainetta otetaan jatkuvasti talteen, seulotaan ja kierrätetään

Mill-sovitetut FBE- ja 3PE-pinnoituslinjat on rakennettu tämän automatisoidun lähestymistavan ympärille, koska manuaalinen puhallus lisää pintavaihteluita, joita jatkuva pinnoitusprosessi ei kestä mittakaavassa.

Räjähdyslaadun tarkistaminen ei ole visuaalinen harkinta oikein hoidetussa laitoksessa - se perustuu mitattavissa oleviin tarkastuksiin:

• Visuaaliset vertailijat- vakiovalokuvaviitteet (standardin ISO 8501-1 tai SSPC-VIS mukaan), joita käytetään puhalletun pinnan vertaamiseen määritettyyn puhtausasteeseen asianmukaisessa valaistuksessa
• Pintaprofiilimittarit- neula-tyyppinen profilometri tai replikateippimenetelmä mittaa huipun---korkeuden pinnoitteen valmistajan tavoitealuetta vasten
• Pöly- ja kontaminaatiotestit- paine-herkän teipin nostotesti tai ilma-puhallustarkastus varmistaa, että jäännöspölytasot ovat pinnoitteen levitystoleranssin sisällä
• Liukoisen suolan testaus- johtavuusmittarit tai patch-testisarjat havaitsevat pinnan kloridikontaminaation, joka voi aiheuttaa pinnoitteen rakkuloitumista (osmoottisia rakkuloita) jopa visuaalisesti puhtaalla, oikein profiloidulla pinnalla

Suolakontaminaatiotarkistuksen ohittaminen on yleinen aukko - pinta voi läpäistä visuaalisen puhtaustarkastuksen ja profiilitarkastuksen, mutta sisältää silti riittävästi liukoista kloridia aiheuttamaan ennenaikaisen pinnoitteen rikkoutumisen kuukausien ajan.

• Flash ruoste- pinnan hapettuminen, joka alkaa tuntien kuluessa puhalluksesta kosteissa olosuhteissa ennen pinnoitteen levittämistä; puhalluksen ja pinnoituksen välinen viive on kriittinen prosessiikkuna, ei aikataulun mukavuus
• Alle -räjäytystyöt- riittämätön viipymäaika tai kuluneet hankaavat lehdet hilsettä tai ruosteen jäänteitä, useimmiten putken päissä tai hitsisaumoissa, joissa räjähdyspeitto on geometrisesti vaikeampi saavuttaa
• Yli-räjäytys- liian suuri profiilin syvyys ylimitoitettujen hioma-aineiden tai liiallisen paineen vuoksi, mikä voi aiheuttaa pinnoitteen puhkeamisen huippukohdissa
• Upotettu hankausaineTeräspintaan on juuttunut - materiaalinpalaa, tyypillisesti hankausaineesta, joka on hajonnut liikaa toistuvan kierrätyksen seurauksena ilman asianmukaista seulontaa
• Epäjohdonmukainen profiili putken rungossa- epätasainen pyörien kuluminen tai väärin kohdistetut suuttimet automatisoidulla linjalla, mikä tuottaa profiilin kaltevuuden yhtenäisen tuloksen sijaan

Eri pinnoitusjärjestelmät määrittävät erilaiset puhallusvaatimukset, ja "puhallus Sa2.5:een" käsitteleminen yleisenä vastauksena jättää huomiotta sen asian, että jokaisella pinnoitteella on oma optiminsa:

• FBE-pinnoitteet vaativat yleensä vähintään Sa2.5:n tiukasti kontrolloidulla 50–100 mikrometrin profiililla, koska FBE on kiinnittynyt voimakkaasti mekaaniseen ankkurointiin.
• 3PE-järjestelmät vaativat samanlaisen puhtausasteen, mutta usein määrittävät hieman karkeamman profiilin, jotta liimakerros kiinnittyy teräkseen polyeteenipintamaalin alla
• Galvanointi ei tyypillisesti käytä hiomapuhallusta, sillä sen ensivalmistelu - happopeittaus on vakioreitti -, vaikka puhallusta voidaan käyttää ennen duplex-järjestelmiä, joissa galvanointi yhdistetään pintamaalaukseen.

Ostajat, jotka määrittävät pinnoitusjärjestelmän vahvistamatta siihen liittyvää puhallusvaatimusta, jättävät kriittisen muuttujan applikaattorin oletuskäytäntöön todetun spesifikaation sijaan.

Hiomapuhallus synnyttää huomattavaa ilmassa olevaa pölyä ja voi hiomatyypistä riippuen aiheuttaa hengitettävän kiteisen piidioksidin altistumisriskejä käyttäjille. Suljettuja automatisoituja järjestelmiä, joissa on pölynkeruu, suositaan paitsi pinnan laadun tasaisuuden vuoksi, myös siksi, että ne estävät tämän altistuksen paljon tehokkaammin kuin avopuhallus. Käytetty hankausaine ja kerätty pöly vaativat myös asianmukaista hävittämistä tai kierrätystä, varsinkin kun poistettu materiaali sisältää vanhoja pinnoitejäämiä tai raskasmetalli{2}}pitoisia maaleja korjaus- ja huoltotöistä uusien putkien valmistuksen sijaan. Tunnistettujen ympäristö- ja työturvallisuuden hallintajärjestelmien alaisuudessa toimivat laitokset dokumentoivat tyypillisesti hankaavien aineiden talteenottonopeudet ja pölypäästöjen hallintatoimenpiteet osana normaalia toimintatapaansa, eivät kertaluonteisena-vaatimusten noudattamisharjoituksena.

Puhalluksen ja pinnoituksen välinen aika on sinänsä spesifikaatioyksityiskohta, ei vain ajoitusasetus. Kosteissa tai rannikko-olosuhteissa vastapuhallettu teräs voi alkaa näyttää näkyvää ruostetta kahdesta neljään tuntia; kuivissa olosuhteissa ikkuna voi ulottua koko työvuoroon tai pidemmälle. Pinnoitemääritykset määrittelevät yleensä suurimman sallitun viiveen, ja sen ylittäminen tarkoittaa, että pinta ei enää täytä puhtausastetta, johon se puhallettiin -, vaikka sille ei tällä välin tehty mitään.

Tämä on käytännöllinen syy{0}}myllylle levitettävät pinnoituslinjat rakennetaan jatkuvana sarjana eikä erillisinä toimenpiteinä: putki siirtyy puhalluskammiosta suoraan päällystysasemalle muutamassa minuutissa, mikä eliminoi leimahdusruosteikkunan lähes kokonaan. Kentällä-levitetyillä pinnoitteilla ja korjaustöillä ei ole tätä ylellisyyttä, minkä vuoksi kenttätyöntekijät koulutetaan maalaamaan tiukasti valvotussa ikkunassa räjäytystyön jälkeen. Joskus puhtausaste tarkistetaan välittömästi ennen levitystä sen sijaan, että luottaisivat alkuperäiseen puhallustarkastukseen.

Kun ikkuna puuttuu, ainoa oikea korjaus{0}} on puhallus, ei pelkkä pinnan pyyhkiminen tai kevyen pinnan hapettumisen hyväksyminen kosmeettiseksi toimenpiteeksi. Uudelleen-puhallus kuluttaa hioma-ainetta, lisää sykliaikaa ja tuotantolinjalla viivästyttää koko erää sen takana -, minkä vuoksi realistista aikataulutusta räjäytysaseman ja päällystysaseman välillä käsitellään prosessin ohjausparametrina hyvin-käytetyillä linjoilla, ei jälkikäteen täytettynä.

Pinnan esikäsittely näyttää alustavalta vaiheelta projektin aikajanalla, mutta käytännössä se muuttuja määrittää, maksaako jokainen pinnoitusjärjestelmään myöhemmin käytetty dollari todella käyttöiässä.