Городские сети газопроводов - это “энергетический спасательный круг” для жизни населения и промышленного производства. Их безопасная и стабильная работа напрямую связана с общественной безопасностью и социально-экономическим порядком. С ускорением темпов урбанизации протяженность городских газопроводных сетей в Китае превысила 1,2 млн км. Из них около 30% трубопроводов находятся в эксплуатации более 20 лет. Поэтому антикоррозийная модернизация и контроль качества вновь построенных трубопроводов стали ключевыми задачами отрасли. Среди различных антикоррозионных технологий покрытие FBE (плавленый эпоксидный порошок) стало основным выбором для глобальных сетей городских газопроводов благодаря своей выдающейся коррозионной стойкости и долгосрочной стабильной надежности, служащей ’первой линией обороны“ для обеспечения безопасности трубопроводов.

Покрытие FBE: Стандартный выбор отрасли

Покрытие FBE наносится с помощью технологии электростатического распыления, которая равномерно распределяет эпоксидный порошок по поверхности стальной трубы, а затем отверждается при высокой температуре, образуя непрерывный и плотный антикоррозионный слой. Статус покрытия FBE как “стандартного решения” в газовой промышленности обусловлен тремя основными составляющими: технологической зрелостью, признанием со стороны регулирующих органов и практической проверкой.

На уровне отраслевых стандартов покрытие FBE было включено в основные отечественные и международные системы стандартов и стало “обязательным требованием” при закупках газовых предприятий. Конкретные требования стандартов приведены в следующей таблице:

Стандартная категория Стандартный номер/название Основные требования
Китайский национальный стандарт Техническая спецификация по контролю коррозии заглубленных стальных трубопроводов в городских газовых системах CJJ 95-2013 Для вновь строящихся сетей газопроводов высокого давления (с расчетным давлением ≥4,0 МПа) предпочтение следует отдавать антикоррозионным покрытиям из композитных материалов FBE или FBE. Адгезия антикоррозионного покрытия составляет ≥70 МПа
Китайский промышленный стандарт SY/T 0315-2013 Технический стандарт для эпоксидной порошковой антикоррозионной обработки заглубленных стальных трубопроводов Диапазон толщины антикоррозионного покрытия FBE указан (стандартный класс: 300-500 мкм; улучшенный класс: 500-800 мкм). Стойкость к соляному туману ≥1000 часов
Международный стандарт ISO 21809-3 “Нефтяная и газовая промышленность - Системы трубопроводного транспорта - Часть 3: Покрытия стальных труб Состав материала покрытия FBE (содержание эпоксидной смолы ≥90%), температура отверждения (180-220°C) и требования к ударной прочности указаны 
 “Американский стандарт” AWWA C210-2018 “Стандартная спецификация легкоплавких эпоксидных покрытий для стальных водо- и газопроводов” Для газопроводов объемное удельное сопротивление покрытия FBE должно составлять ≥10¹⁴Ω-см, а влагопроницаемость - ≤0,5 г/(м²-24 ч).

Практические примеры применения показывают, что антикоррозионное покрытие FBE имеет полномасштабную применимость в городских газопроводных сетях. Если взять в качестве примера магистральную сеть газопроводов в Шанхае, то антикоррозионные стальные трубы FBE, введенные в эксплуатацию в 2010 году, после 13 лет эксплуатации сохранили целостность антикоррозионного слоя на уровне более 98%, а скорость коррозии всегда оставалась ниже 0,001 миллиметра в год, что значительно ниже верхнего предела в 0,01 миллиметра в год, предусмотренного стандартом.

1. Отличная адгезия к стали: Устранение “первой трещины после разрушения покрытия”

Хорошая адгезия между покрытием FBE и стальной трубой является “фундаментальным условием” для защиты от коррозии - если покрытие не будет плотно прилегать к трубе, влага и коррозионные ионы будут проникать через границу раздела, вызывая “щелевую коррозию” и ускоряя повреждение трубы. Покрытие FBE достигает прочной адгезии благодаря двойному эффекту “физическое закрепление + химическое связывание”: Перед напылением поверхность стальной трубы обрабатывается Пескоструйная обработка класса Sa2.5 чтобы сформировать шероховатую “микровогнутую и выпуклую поверхность”. После расплавления эпоксидный порошок внедряется в эти вогнутые и выпуклые поверхности, образуя физическое крепление. При этом эпоксидные группы вступают в химическую реакцию с ионами железа на поверхности стальной трубы, образуя устойчивые химические связи и повышая адгезию.

Такая прочная адгезия может эффективно противостоять ударам и изгибам при транспортировке и строительстве трубопроводов. Даже в процессе сварки покрытие FBE может сохранять свою целостность при угле изгиба не более 5°, не трескаясь и не отслаиваясь. Это обеспечивает полную антикоррозионную защиту трубопровода на протяжении всего его жизненного цикла (от завода до захоронения).

2. Высокая химическая коррозионная стойкость: Сопротивление “эрозии” сложных сред

Подземная среда городских газопроводов представляет собой “смешанное поле коррозионных сред” - хлорид-ионы и сульфат-ионы в почве могут вызвать электрохимическую коррозию, колебания pH грунтовых вод (3,5-9,5) могут ускорить растворение стенок труб, а блуждающие токи вблизи метро и высоковольтных кабелей могут вызвать “электролитическую коррозию”. Химическая инертность покрытия FBE позволяет ему противостоять этим коррозионным силам. Эфирные связи и гидроксильные группы в его молекулярной структуре эффективно препятствуют проникновению ионов. Скорость передачи кислорода составляет всего 0,1 см³/(м²-24ч-0,1МПа), а скорость передачи водяных паров - менее 0,5 г/(м²-24ч), эффективно обеспечивая “водо-кислородный барьерный защитный слой” для стальных труб.

Сравнение характеристик различных покрытий в типичных коррозионных условиях (1000-часовое испытание) приведено в следующей таблице, которая наглядно демонстрирует преимущества покрытий FBE в отношении коррозионной стойкости:

Коррозионная среда Тип покрытия Изменение внешнего вида покрытия Процентная доля площади коррозии стальной трубы Потеря веса покрытия (%)
5% Раствор хлорида натрия (имитация солено-щелочной почвы) Покрытие FBE Без волдырей и шелушения ≤0.1% g≤0.2
5% Раствор хлорида натрия (имитация солено-щелочной почвы) Полиэтиленовое покрытие Локализованные волдыри (диаметр ≤3 мм) ≤5% ≤1.5
Кислотный раствор pH=3 (имитация кислотного дождя) Покрытие FBE Никаких изменений цвета или трещин 0% ≤0.15
Кислотный раствор pH=3 (имитация кислотного дождя) Асфальтовое покрытие Размягчение и локальное растворение ≤10% ≤3.0

Кроме того, антикоррозионное покрытие FBE обладает высоким объемным сопротивлением до 10¹⁴ Ω-см, эффективно блокируя блуждающий ток от протекания по поверхности стальной трубы. В качестве примера можно привести сеть газопроводов линии 10 пекинского метрополитена, где антикоррозионное покрытие FBE не показало точечной коррозии после пяти лет эксплуатации, в то время как соседний антикоррозионный трубопровод из полиэтиленовой ленты показал точечную коррозию глубиной от 0,3 до 0,5 миллиметра. Это полностью подтверждает превосходные антикоррозионные характеристики антикоррозионного покрытия FBE.

стальные трубы с покрытием fbe для газовой сети

 

3. Доказанная долгосрочная эффективность: Продление срока службы труб до “полувека”

Расчетный срок службы городских газопроводов обычно составляет 30 лет, а некоторые магистральные трубопроводы должны прослужить даже 50 лет. Покрытие FBE отвечает этим долгосрочным требованиям благодаря своим “антивозрастным, антибактериальным и не требующим особого ухода” свойствам: ультрафиолетовый поглотитель и антиоксидант обладают антивозрастными свойствами, а испытания на ускоренное старение (имитирующие 50 лет воздействия окружающей среды) показывают, что показатель ударной прочности сохраняется на уровне ≥85%. Гладкая поверхность и химическая стабильность могут препятствовать росту микроорганизмов, таких как сульфатредуцирующие бактерии. Локальные повреждения можно устранить на месте с помощью специального эпоксидного ремонтного материала с адгезией ≥60 МПа. Стоимость технического обслуживания составляет всего 1/2 - 1/3 стоимости покрытия из полиэтиленовой ленты, что значительно снижает сложность эксплуатации и обслуживания трубопровода.

Заключение - Надежные решения для критической инфраструктуры

Безопасная эксплуатация городских газопроводных сетей - важная составляющая общественной безопасности, а антикоррозионные технологии являются “краеугольным камнем” в обеспечении безопасности трубопроводов. Покрытие FBE, обладающее отличной адгезией к стали, превосходной химической коррозионной стойкостью и доказанной долгосрочной стабильностью, не только отвечает антикоррозионным требованиям газопроводов в сложных подземных условиях, но и продлевает расчетный срок службы с 30 до 50 лет, обеспечивая техническую поддержку долгосрочной стабильности городского энергоснабжения.

С точки зрения отрасли, постоянное расширение китайского проекта строительства газопровода Запад-Восток и модернизация городских газопроводов будут способствовать устойчивому росту спроса на Сталь с покрытием FBE трубы. Технологическая зрелость, соответствие нормативным требованиям и экономическая эффективность на протяжении всего жизненного цикла делают его предпочтительным решением для новых трубопроводных сетей, а также для модернизации и преобразования старой инфраструктуры.

Если ваш проект связан с антикоррозионным проектированием, выбором материалов или контролем качества строительства городских газопроводов, мы предлагаем комплексные услуги, включая: (рекомендуемые стандарты на основе классов коррозии грунта или улучшенных покрытий), руководство строительством на месте (пескоструйная обработка для удаления ржавчины, контроль параметров отверждения напыляемых покрытий) и проверку качества после монтажа (испытания на адгезию, обнаружение утечек). Мы разрабатываем комплексные антикоррозионные решения с учетом местных грунтовых условий, расчетного давления и требований к сроку службы. Обращайтесь к нам в любое время, чтобы совместно построить надежную “линию антикоррозийной обороны” для обеспечения безопасности городского газоснабжения.