علامات المدونة الساخنة
أيزو 21809
المواصفة القياسية الدولية ISO 21809: التحليل الفني الشامل للطلاء الخارجي لخطوط أنابيب النفط والغاز
1. نظرة عامة على المعيار والقيمة الأساسية
1.1 التعريف والتطور
أيزو 21809, بعنوان “صناعات البترول والغاز الطبيعي - الطلاءات الخارجية لخطوط الأنابيب المدفونة أو المغمورة”، هو معيار مطور من قبل المنظمة الدولية لتوحيد المقاييس ISO توفير مواصفات موحدة لـ طلاءات الحماية من التآكل على خطوط أنابيب الصلب التي تنقل النفط والغاز والمنتجات ذات الصلة. يتألف المعيار المتعدد الأجزاء من:
الأيزو 21809-2 ISO 21809-2: الإيبوكسي المترابط بالاندماج (FBE)
الأيزو 21809-3 ISO 21809-3: طلاءات الوصلات الميدانية
الأيزو 21809-4 ISO 21809-4: طلاءات البولي إيثيلين (بولي إيثيلين ثنائي الطبقة)
الأيزو 21809-5 ISO 21809-5: طلاء وزن الخرسانة بالخرسانة
المراجعات الرئيسية:
2014: مقاومة معززة لدرجات الحرارة العالية (أكثر من 110 درجة مئوية)
2017: متطلبات المياه العميقة المضافة للطلاءات الخرسانية (بسمك ≥40 مم)
2020: تم إدخال اختبار القطب الشمالي (صلابة الصدمات -45 درجة مئوية)
1.2 الوظائف الفنية
| الوظيفة | الآلية التقنية | مقياس الأداء |
| التحكم في التآكل | حاجز عازل كهربائي + تآزر الحماية الكاثودية | مقاومة حجمية حجمية أكبر من 1×1×10¹¹⁶ Ω-م (FBE) |
| الحماية الميكانيكية | مقاومة الصدمات والحماية من التآكل | ≥15 جول/ملم عند درجة حرارة -30 درجة مئوية (بولي إيثيلين ثنائي الطبقة) |
| التطبيقات الخاصة | الطفو السلبي (الخرسانة) / العزل الحراري | الكثافة ≥2,240 كجم/م³ (خرسانة) |
2. أنظمة الطلاء والمواصفات الفنية
2.1 مقارنة بين أنواع الطلاء
| المعلمة | Fbe (ISO 21809-2) | 2 طبقة من البولي إيثيلين البولي إيثيلين (ISO 21809-4) | الخرسانة (ISO 21809-5) |
| نطاق السُمك | 300-1000 ميكرومتر (±101 ميكرومتر) | 1.5 - 3.0 مم | 25-200 مم |
| درجة حرارة الخدمة. | -30 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية | -45 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية | -20 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية |
| قوة الالتصاق | ≥35 نيوتن/سم | ≥70 نيوتن/سم | غير متاح |
| التفكيك الكاثودي | ≤8 مم (65 درجة مئوية/48 ساعة) | ≤10 مم (65 درجة مئوية/48 ساعة) | غير متاح |
2.2 المتطلبات المادية
التركيب الكيميائي
مسحوق FBE:
الوزن المكافئ للإيبوكسي: 700-900
محتوى TiO₂: ≥20%
بولي إيثيلين:
الكثافة: ≥0.940 جم/سم مكعب (HDPE)
أسود الكربون: 2.5 ± 0.5%
الخواص الميكانيكية
| الاختبار | متطلبات التمويل من مصادر خارجية | متطلبات البولي إيثيلين البولي إيثيلين ثنائي الطبقة | معيار الاختبار |
| مقاومة الصدمات | ≥4 ياء عند درجة حرارة -30 درجة مئوية تحت الصفر | ≥15 J عند درجة حرارة -30 درجة مئوية تحت الصفر | ISO 21809-4 الملحق C |
| صلابة المسافة البادئة | ≤0.2 مم | ≤0.3 مم | أيزو 21809-4 الملحق دال |
| اختبار الانحناء | لا يوجد تشقق عند 2.5 درجة | لا يوجد تشقق عند 2.5 درجة | ISO 21809-2 §9.7 من المعيار الدولي 21809-2 |
3. تفاوتات الأبعاد والاختبار
3.1 التفاوتات الحرجة
| نوع الطلاء | مفتاح التسامح | طريقة الفحص |
| FBE | سُمك ±10% الاسمي (≥300 ميكرومتر) | مقياس بالموجات فوق الصوتية (دقة 0.1 مم) |
| 2-طبقة 2 بولي إيثيلين | تعويض الإهليلجية ≤15% (تفاوت OD ≤0.6%) | قياس الملامح بالليزر |
| الخرسانة | غطاء التسليح الفولاذي ≥20 مم | التصوير بالأشعة السينية |
3.2 نظام الاختبار الإلزامي
اختبارات ما قبل الإنتاج:
عمر الإناء: 30-60 ثانية عند 120 درجة مئوية (FBE)
مؤشر التدفق الذائب: 0.2-0.4 جم/ 10 دقيقة (للمادة الخام PE)
الضوابط قيد المعالجة:
تحضير السطح: Sa 2.5 (50-100 ميكرومتر مسموح بها من المرساة)
المعالجة: FBE عند درجة حرارة >204 درجة مئوية لمدة 90 ثانية على الأقل
التحقق النهائي:
كشف العطلات 100% @ 5.5 كيلو فولت/مم
اختبار المادة اللاصقة: ≥35 نيوتن/سم (FBE)، ≥70 نيوتن/سم (PE) وفقًا للملحق واو من المواصفة القياسية ISO 21809-4
تقادم متسارع: أقل من أو يساوي فقدان اللمعان 50% 2,000 ساعة من الأشعة فوق البنفسجية + في.
4. التطبيقات الهندسية ودراسات الحالة
4.1 خط الأنابيب البري: خط أنابيب الغاز على الطريق الشرقي بين الصين وروسيا
الطلاء:: 2 طبقة من البولي إيثيلين البولي إيثيلين حسب ISO 21809-4
المعلمات:
قطر الأنبوب العمودي: 1,422 مم، الوزن: 32.1 مم
سُمك البولي إيثيلين: 2.5 مم، قوة الصدم: ≥18 J @ -45 درجة مئوية
حل التربة الصقيعية: عزل 3 مم من البولي يوريثان البولي يوريثان (λ ≤0.03 واط/م-ك)
4.2 خط أنابيب تحت سطح البحر: مشروع بحر الشمال (النرويج)
نظام الطلاء: إف بي إي (500 ميكرومتر) + خرسانة (80 مم)
اختبارات التحقق من الصحة:
محاكاة تحميل موجة 3,000 دورة (سعة ± 2 م)
500 J صدمة بوزن 500 ي (بدون تشقق)
5. التطورات المستقبلية
| منطقة الابتكار | التحدي التقني | استجابة ISO 21809 |
| خطوط أنابيب الهيدروجين | التقصف H₂ للطلاءات | تطوير مقاومة التماسك الهيدروجين (نفاذية ≤0.5 مل/م²/يوم/بار) |
| المياه العميقة جداً | الضغط الهيدروستاتيكي >30 ميجا باسكال على عمق 3,000 متر | تركيبات الإيبوكسي المعدل بالنانو |
| التكامل الرقمي | مراقبة تدهور الطلاء | الطلاءات الذكية المزودة بتقنية RFID + التنبؤ بعمر الذكاء الاصطناعي |
الأثر الاقتصادي:
65% تخفيض التسريبات الناتجة عن التآكل (DNV GL 2022)
$0.8/م توفير في التكلفة باستخدام البولي إيثيلين تيريفثاليت مقابل 3 طبقات من البولي إيثيلين البولي إيثيلين
