پوشش کاری خط لوله

مقررات دولتی و سایر مقررات مربوطه، موجب شده است تا مقبولیت پوشش های جدید مورد استفاده افزایش یابد. این مسئله بر روی انتخاب و استفاده از پوشش های خطوط لوله در آینده، اثر دارد.
مسائل اقتصادی، اگر چه هنوز به عنوان یک فاکتور مطرح است، بواسطه ی فاکتورهای دیگری همچون ایمنی و دغدغه های محیط زیستی، برای حصول سیستم های پوشش- لوله، جایگزین شده اند. این رویه، اولین بار در اروپا استفاده شد. در این منطقه، دوام به جای هزینه، موجب شد تا از سیستم های چندلایه ای استفاده شود. این لوله ها نسبت به لوله های با نوع دیگر، دوام و اثربخشی بیشتری دارد. در محیط کنترل شده، تمام لوله های با مخاطره ی بالا که از آنها نفت، گاز و سایر مواد خطرناک، عبور می کند، نیازمند این هستند که استاندارهای مناسبی را در نظر بگیرند و در آنها از پوشش و محافظت کاتدی، استفاده گردد.

اثربخشی پوشش ها به عنوان راهی برای کنترل خوردگی

اولین تلاش ها به منظور کنترل خوردگی لوله ها بر اساس استفاده از مواد پوششی و این استدلال ایجاد شده است که اگر فلز مورد استفاده در پوشش بتواند از تماس مستقیم با محیط اطراف، جلوگیری شود، هیچ خوردگی رخ نمی دهد. این جنبه در کل منطقی و مستدل است. علاوه بر این، یک پوشش می تواند به طور کامل اثربخش باشد و بدین صورت خوردگی ماده را متوقف کند، اگر
• یک عایق کننده ی الکتریکی مؤثر باشد.
• بتوان آن را بدون شکستگی اعمال کرد و این پوشش در حین قرارگیری ماده استحکام مناسب داشته باشد.
• یک فیلم پیوسته ایجاد کند که در زمان های مختلف، مقاومت داشته باشد.
در حالی که این مسئله بواسطه ی استفاده از برخی سیستم های چندلایه ای و پیشرفته، قابل حصول است، این مسئله از لحاظ آنالیز هزینه های اولیه، عملی نمی باشد.
اگر چه پوشش ها به خودی خود، ممکن است پاسخ مناسبی به منظور کنترل خوردگی نیست، آنها در نهایت در زمانی که به طور مناسب، مورد استفاده قرار گیرند، مؤثر هستند. بیشتر اپراتورها برنامه های ایجاد پوشش برای خطوط لوله را با حفاظت کاتدی، به طور توأمان استفاده می کنند. یک انتخاب و اعمال مناسب موجب می شود تا محافظت مناسبی برای بخش قابل توجهی از لوله فراهم آید. در خطوط لوله ای که به طور مناسب پوشش داده شده اند، این پوشش دهی بیش از 99 % از سطح را پوشش داده است و همراهی با حفاظت کاتدی، موجب می شود تا محافظت کامل از خط لوله، انجام شود.
در این مقاله در مورد توصیه های لازمه در زمینه ی پوشش کاری، صحبت نمی شود. به هر حال، ظرفیت ها و محدودیت های مواد پوشش کاری مختلف مورد استفاده در خطوط لوله، بحث می شود. نوع پوشش مورد استفاده در سیستم های خط لوله نیز به طور خلاصه بحث شده است.
استاندارد NACE به شماره ی RP0169-96 در بخش 5، در مورد پوشش های مورد استفاده در خطوط لوله، صحبت می کند. این استاندارد ویژگی های مناسب پوشش ها را بیان کرده است که در ادامه در مورد آنها صحبت می کنیم.

1. عایق کاری الکتریکی مؤثر:

به دلیل اینکه خوردگی در خاک، یک فرایند الکتروشیمیایی است. یک پوشش لوله، باید ایجاد این جریان های الکتریکی را با استفاده از عایق کاری مناسب، متوقف کند. این کار با ایجاد عایق میان محیط و الکترولیت، انجام می شود. برای اطمینان یافتن از مقاومت الکتریکی بالا، این پوشش باید دارای استحکام دی الکتریک بالایی داشته باشد.

2. ایجاد یک مانع رطوبتی مؤثر

برخلاف این تئوری که جذب آب به دلیل افزایش اثربخشی محافظت کاتدی، مهم است، انتقال آب بوسیله ی پوشش ممکن است موجب باد کردن پوشش می شود و موجب می شود تا خوردگی بواسطه ی ایزولاسیون، افزایش یابد.

3. قابلیت استفاده

اعمال پوشش های بر روی لوله، باید با روش های انجام شود که اثرات نامطلوبی بر روی خواص لوله نداشته باشد و اثرات نامطلوب موجود، مینیمم باشد.

4. قابلیت ایجاد مقاومت در برابر سوراخ شدن پوشش در طی زمان

بعد از اینکه پوشش در داخل زمین قرار گیرد، دو زمینه ای که ممکن است موجب تخریب پوشش شود، در واقع تنش های خاک و آلودگی های خاک است. تنش های ایجاد شده بوسیله ی خاک، در واقع با تر و خشک شدن متناوب خاک، ایجاد می شوند. این تنش ها موجب اعمال نیرو بر روی سطح پوشش و پوشش را نازک کرده یا در آن، ترک ایجاد می کند. برای مینیمم کردن این مشکل، یک فرد باید مقاومت در برابر سایش پوشش، استحکام کششی، چسبندگی و پیوستگی آن را ارزیابی کند. مقاومت پوشش در برابر عوامل شیمیایی، هیدروکربن ها و شرایط اسیدی و قلیایی، باید برای ارزیابی کارایی این قطعات در خاک های آلوده، در نظر گرفته شود.

5. چسبندگی مناسب به سطح لوله

پوشش لوله باید چسبندگی مناسبی داشته باشد تا بدین صورت از ورود آب به بین پوشش و لوله، جلوگیری شود. تنش خاک اصلی ترین مشکل در زمینه ی شکست پوشش های ایجاد شده بر روی لوله می باشد. اثرات تنش خاک می تواند بر روی پوشش های PE انعطاف پذیری مشاهده شود که در آنها از چسب های الاستومری استفاده می شود. به هر حال، سایر انواع پوشش ها به دلیل تاول زدن (مثلاً در پوشش های با باند اپوکسی) و ایجاد ترک های خستگی (مثلا برروی لعاب های قطران زغال سنگ)، می شکنند. این مسئله به دلیل حرکت خاک، ایجاد می شود. در واقع باید مقاومت در برابر تنش برشی، باید با مقاومت در برابر کندگی باید ترکیب شود تا بدین صورت از تغییر شکل و ایجاد نیروهای کششی در پوشش، جلوگیری شود. این دو ویژگی با هم ترکیب شده اند تا بدین صورت قابلیت پوشش در برابر مقاومت در برابر تخریب و حرکت زمین، افزایش یابد. مقاومت در برابر تنش خاک، با استفاده از مقاومت به تنش برشی و پوسته ای شدن، اندازه گیری می شود.

6. قابلیت اعمال پوشش، ذخیره سازی و نصب

قابلیت یک پوشش در برابر مقاومت در برابر تخریب، تابعی از مقاومت در برابر ضربه، سایش و خواص انعطاف پذیری. پوشش های لوله در بین زمان تولید تا استفاده در زیر زمین، دستکاری زیادی می شوند. قابلیت آنها برای مقادیر در برابر این نیروها، به طور قابل توجهی تغییر می کند و بنابراین، این فاکتورها باید برای فهمیدن این مسئله مورد ارزیابی قرار گیرد که چه اقدام پیش گیرانه ای باید مورد استفاده قرار گیرد. اشعه ی فرابنفش می تواند برای پوشش های لوله، تخریب کننده، باشد. زمان ذخیره سازی، ممکن است از 6 ماه تا 5 سال متغیر باشد و بدین صورت، مقاومت در برابر اشعه ی فرابنفش، یکی از موارد مهم می باشد.

7. قابلیت حفظ مقاومت الکتریکی ثابت با زمان

مقاومت الکتریکی مؤثر یک پوشش بر یک فوت مربع از پوشش، به موارد زیر وابسته است:
• مقاومت ماده ی پوشش
• ضخامت پوشش
• مقاومت در برابر جذب رطوبت
• مقاومت در برابر انتقال بخار آب
• فراوانی و اندازه ی حفرات
• مقاومت در برابر الکترولیت
• پیوند یا چسبندگی پوشش
اگر مقاومت مؤثر ناپایدار باشد، حفاظت کاتدی مورد نیاز، ممکن است هر چند سال، دوبرابر شود. مقادیر مقاومت در صورتی که خاک اطراف لوله، نشست نکند، بیشتر از مقدار واقعی بدست می آید. این مسئله در صورتی ایجاد می شود که رطوبت در داخل حفرات پوشش، نفوذ کند. برای ارزیابی اعتبار مقادیر مقاومت و استفاده از سیستم های محافظت کاتدی، نیاز به تجربه می باشد.

8. مقاومت در برابر جداشدن

به دلیل اینکه بیشتر خطوط لوله به صورت کاتدی، محافظت می شوند، این پوشش ها باید با محافظت کاتدی انجام شده، تطابق داشته باشد. مقدار محافظت کاتدی مورد نیاز به طور مستقیم با کیفیت و یکپارچگی پوشش، در ارتباط است. جوانب منفی محافظت کاتدی، این است که این روش، ممکن است موجب ورود آب به داخل پوشش شود و ممکن است تمایل به جدایش پوشش از لوله را افزایش دهد. هیچ پوششی به طور کامل در برای تخریب های ایجاد شده بوسیله ی محافظت کاتدی، مقاوم نیست. وقتی مقادیر قابل توجهی جریان مورد نیاز باشد، جریان های ایجاد کننده ی آشوب و مشکلات مربوطه در این زمینه، ایجاد می شود. این مسئله اثر مستقیمی بر روی انتخاب پوشش، کاربرد و نصب آن دارد.

9. سهولت تعمیر

به دلیل این مسئله که پوشش کامل برای یک لوله، وجود ندارد، ما می توانیم انتظار داشته باشیم که برخی مواقع مجبوریم این خطوط را تعمیر یا جوش کاری کنیم. این مسئله نیازمند توجه به تطبیق پذیری و پیشنهادهایی است که بوسیله ی تولیدکننده، ارائه شده است. البته یک پوشش تعمیر شده، هیچگاه مثل پوشش اولیه نیست. بررسی های سخت گیرانه ای باید بر روی بخش های تعمیر شده، انجام داد.

10. برهمکنش غیر سمی با محیط

برخی مواد مورد استفاده در پوشش کاری، اصلاح، محدود و یا استفاده از آنها ممنوع شده است. علت این مسئله تصویب استانداردهای سلامتی و محیط زیستی است. نمدها و پرایمرهای آزبستی با حلال های معین، با الیاف شیشه جایگزین شده اند، تا بدین صورت این عوامل سرطان زا حذف گردد و بدین صورت دغدغه های مربوط به سلامتی و محیط زیست کم شود. این مسئله اثر قابل توجهی در زمینه ی پوشش هایی ایجاد کرده است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد.
علاوه بر ویژگی های بیان شده در بالا، فاکتورهای نمونه وار زیر، باید در زمان انتخاب پوشش، در نظر گرفته شود.

• نوع محیط
• دسترسی به خط لوله
• دمای عملیاتی لوله
• دماهای معمولی ایجاد شده در طی استفاده، ذخیره سازی، بارگیری و انتقال و نصب این قطعات
• محل فیزیکی و جغرافیایی قرارگیری
• نوع پوشش موجود در بر روی لوله ها
• انتقال و ذخیره سازی
• روش های نصب
• هزینه ها
• الزامات مربوط به آماده سازی سطح لوله

اقدامات مناسب در زمینه ی کنترل مناسب خطوط لوله ی جدید، شامل استفاده از پوشش های مناسب به همراه حفاظت کاتدی می باشد. روش های تکمیلی مانند استفاده از کوپلینگ های عایق کاری شده و کنترل محیطی ممکن است برای تقویت این روش ها، استفاده شود.
در انتخاب یک پوشش برای یک پروژه ی خط لوله ی معین، یکی از مهم ترین ویژگی ها، طراحی مناسب به منظور افزایش پایداری است. با این رویه، ما در واقع از ترکیب پوشی استفاده می کنیم که دارای مقاومت الکتریکی بالا می باشد. و افت مقاومت الکتریکی در آنها نیز در طی زمان، حداقل است.
این ویژگی ها، در مواردی مهم است که حفاظت کاتدی مورد استفاده قرار گرفته است. وقتی این حفاظت در پوشش های ناپایدار استفاده می شود، سیستم حفاظت کاتدی، که در طی عمر اولیه ی یک لوله، مناسب است، ممکن نیست محافظت بیشتری در زمان تخریب پوشش، ایجاد گردد. در این حالت، نیاز به جریان اضافی است. این مسئله بدین معناست که هزینه های پیوسته برای نصب حفاظت کاتدی های اضافی، ضروری است. اقتصاد مربوط به جوانب پوشش دهی و حفاظت کاتدی، به طور معکوس با کارایی ضعیف پوشش، در ارتباط است.
در بررسی 50 سال مقاله های منتشر شده در زمینه ی پوشش های خط لوله، جوانب زیر به نظر می رسد:

• انتخاب بهترین پوشش و کاربرد مناسب آن
• حفاظت کاتدی باید به گونه ای انجام شود که محافظت 100 % ایجاد گردد.
• آزمایش های انجام شده در داخل زمین قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به آزمون های داخل آزمایشگاه دارد.
• نتایج مربوط به چسبندگی، با آزمون های جدایش کاتدی، رابطه ای ندارد.
• جریان مورد نیاز برای حفاظت کاتدی، بهترین معیار برای کارایی پوشش است.
• ضخامت پوشش مهم می باشد.
• تنش های خاک یک مشکل اصلی می باشد.
• مقاومت در برابر جدایش کاتدی و تنش های خاک، الزامات مهم پوشش های لوله می باشد. برای اینکه یک پوشش لوله، مؤثر باشد، این پوشش باید معیارهای روبرو را داشته باشد: چسبندگی، ضخامت کافی، جذب رطوبت پایین، مقاومت در برابر عوامل شیمیایی و انعطاف پذیری
• انتخاب بهترین و مناسب تری سیستم، بسیار مهم است اما استفاده ی مناسب، یکی از مواد مهم تر محسوب می شود.

یک عامل اصلی در زمینه ی شکست پوشش در خطوط لوله، استفاده ی نامناسب از یک نوع پوشش می باشد. موارد زیر باید بوسیله ی فرد اعمال کننده ی پوشش، مد نظر قرار گیرد:

1. تجربه

تحقیق و آزمون و خطا در توسعه ی هر پوششی، ضروری است. این کار باید با مشارکت اعمال کنندگان پوشش، تولید کنندگان و مشتریان انجام شود. انتقال یک پوشش از آزمایشگاه به خط تولید، معمولاً یک فرایند هزینه بر است که نباید صرفنظر شود.

2. سابقه

این مسئله یک چیز با ارزشی است که به منظور بررسی کارایی حاصل می شود. نه تنها کیفیت خوب، بلکه همچنین حل مسائل و ارتباط دادن مشکلات با این راه حل ها، می تواند در بررسی سابقه به ما کمک کند.

3. قابلیت اطمینان

بسیاری از متغیرها بر روی کارایی پوشش، اثر گذار می باشد. یک نیروی کار قابل اطمینان، یک وسیله ی تنظیم شده و تطابق در کارایی و پیش نیازهای مربوط به اعمال کننده، می تواند بر روی کار اثر مستقیم داشته باشد.

4. انطباق ویژگی های مربوط به تولید کننده ی پوشش

تولیدکننده یک سری ویژگی های حداقل را تدوین کرده است که ماده باید این ویژگی ها را داشته باشد.

5. ادوات اتوماتیک و مدرن

هزینه های سرمایه گذاری در مورد استفاده از ادوات مدرن، یکی از بخش های مهم در مورد ارزیابی پوشش های پلاستیکی است. حذف خطاهای انسانی از طریق اتوماتیک سازی و کنترل پیوسته نیز یکی از فاکتورهای مهم است که برای پوشش لوله، باید مد نظر قرار گیرد.

6. کنترل کیفیت

کارایی مربوط به این ویژگی ها، به طور منظم باید مورد بررسی قرار گیرد. دانستن رویه های کنترل کیفیت مربوط به اعمال کننده ی پوشش، در انتخاب یک اعمال کننده، مهم می باشد.

مشخصات فنی

پوشش لوله نباید بدون داشتن مشخصات فنی مناسب، تولید شوند. یک چنین مشخصات و ویژگی های فنی ضرورتاً باید مورد بررسی قرار گیرند تا بدین صورت بهترین پوشش از جنس مورد نظر، تولید گردد.
به دلیل اینکه بسیاری از مواد ممکن است مورد استفاده قرار گیرند، هیچ مثال خاصی از مشخصات فنی در اینجا، بیان نشده است. این ویژگی های می تواند با توجه به پیشنهادهای تولید کننده، تدوین گردد. همچنین برخی از این ویژگی های فنی با توجه به الزامات و ویژگی های سیستم لوله ای در نظر گرفته می شود که برای لوله ی پوشش داده شده، استفاده می شود.
زمینه های زیر مشخصه هایی است که شامل موارد زیر می شود:
• تمیز بودن سطح لوله
• استفاده از آغازگر، در صورت نیاز
• ماده ی پوشش دهنده مورد استفاده و در صورت استفاده از ترکیبی از مواد، مواد مورد استفاده.
• ضخامت کل با تلورانس مجاز
• ویژگی های کابردی برای یک ماده ی خاص مانند دما و ضخامت و سایر آیتم های مشابه
• الزامات مربوط به حمل و نقل مانند مقررات مربوط به حمل و نقل و نگهداری در شرایط تمیز و خشک
• الزامات مربوط به بازرسی
• اساس مربوط به رد پوشش های نامطلوب
• جزئیات مربوط به اتصالات پوشش در زمانی که لوله ی پوشش داده شده، مورد استفاده قرار می گیرد
• الزامات مربوط به دفن لوله

رویه های بررسی

وقتی سیستم پوشش و اعمال کننده، انتخاب شوند، یک بخش مهم از نصب با کیفیت، بازرسی خوب است. بازرسی باید از بخش ذخیره سازی لوله ی بدون پوشش، شروع شود و این بازرسی در همه ی بخش های دیگر، انجام شود. تجربه های و احساس های ایجاد شده در تفسیر این مشخصات و آنالیز نتایج آزمون ها، برای حصول بهترین نتیجه در زمینه ی پوشش، ضروری است.
به عنوان یک پشتیبانی از برنامه ی نظارت که بوسیله ی اعمال کننده ی پوشش، تدوین می شود، اقدامات لوله کشی متداول شامل آزمون نهایی به منظور تشخیص حفرات و بخش های تخریب شده، انجام می شود. در این آزمون ها، یک ولتاژ در بین پوشش اعمال می شود. یک الکترود در کل سطح نمونه عبور می کند و عیوب را تشخیص می دهد. در زمان عبور وسیله ی بررسی کننده از روی سطح، در صورت وجود عیب، میزان جریان عبور کننده بین وسیله و لوله، افزایش می یابد. این تخلیه یا جرقه، موجب ایجاد یک سیگنال می شود که به اپراتور در مورد وجود یک حفره یا عیب، خبر می دهد. اپراتور عیوب را علامت می زند و بدین صورت عملیات تعمیر بر روی آنها انجام می شود.
وقتی حفرات را مورد بررسی قرار می دهیم، طبق معیار NACE برای بررسی ضخامت ، به شماره ی RP02-74 توجه می کنیم. همچنین برای سیستم های پوششی نازک تر، به استاندارد RP04-95 توجه کنید.
بازرسی لوله ها از لحاظ حفره در کارخانه
لوله های پوشش داده شده در یک کارخانه ی پوشش دهی، به طور نرمال، از میان یک آشکار ساز حفره عبور می کند. این کار پیش از انتقال لوله ها به محل استفاده، انجام می شود. صرفنظر از روش تولید، هر نوع لوله باید پیش از قرارگیری در داخل زمین، تحت بررسی قرار گیرد و از لحاظ وجود حفره، مورد بررسی قرار گیرد.
هر چه تعداد حفره های تعمیر شده در داخل پوشش، کمتر باشد، کیفیت پوشش، افزایش می یابد. با وجود این، اگر تمام حفره ها بوسیله ی آشکارساز تشخیص داده شود و بدین صورت تعمیر شوند، کیفیت پوشش افزایش می یابد و بدین صورت یک پوشش مناسب بر روی لوله ایجاد می شود.

بازرسی میدانی حفره ها

چندین نوع از آشکارسازهای حفره، برای استفاده های میدانی وجود دارد. متداول ترین نوع از آنها معمولاً با استفاده از باتری کار می کنند و به الکترود بررسی لوله، مجهز هستند. این الکترودها به نحوی آرایش یافته اند که در آنها یک حلقه در اطراف لوله عبور می کند و بدین صورت اپراتور می تواند به آسانی پوشش لوله را بررسی کند. شکل این الکترودها به نحوی هستند که امکان بررسی کل سطح پوشش مقدور می شود.
آشکارسازهای حفره باید با توجه به دستورالعمل های سازنده، مورد استفاده قرار گیرند. آشکارساز پوشش باید بوسیله ی یک اپراتور ماهر مورد استفاده قرار گیرد تا بدین صورت اطمینان حاصل گردد که از وسیله به درستی استفاده می شود. برخی از رویه های عملیاتی که مورد استفاده قرار می گیرد، به همراه موارد مورد بررسی به صورت زیر است:
1. تنها از باتری هایی استفاده کنید که به میزان مناسبی شار دارند و در حال کارکرد مناسب هستند.
2. از آشکارسازهایی استفاده کنید که به منظور کار در ولتاژهای مناسب، تنظیم شده اند. پوشش های ضخیم نیازمند یک ولتاژ بالاتر برای ایجاد جرقه در محل عیب هستند. به عبارت دیگر، ولتاژهای بسیار بالا نیز موجب ایجاد شکستگی در پوشش می شود. این مسئله مخصوصاً در پوشش های پلیمری مشهود تر است.
3. به طور دوره ای، آشکارساز را از لحاظ عملکرد، مورد بررسی و آزمایش قرار دهید. این کار می تواند با ایجاد یک سوراخ عمدی در پوشش و بررسی آن بوسیله ی آشکارساز، انجام می شود. در صورتی که آشکارساز توانایی تشخیص این حفره را نداشته باشند، معلوم می شود که آشکارساز خراب شده است. در طی انجام رویه ی کار، بازبینی باید حداقل دو بار در روز انجام شود. این بازرسی می تواند در هر زمانی که اپراتور احساس می کند کارایی سیستم افت کرده است، انجام شود.
4. محل تماس الکترودها با پوشش را مورد بررسی قرار دهید. چسبیدن مواد پوشش دهنده بر روی آشکارساز ممکن است موجب ایجاد تداخل در تشخیص مناسب عیب شود. احتمال چسبیدن این مواد، در برخی مواد، نسبت به مواد دیگر، بیشتر است. در مورد موادی که این احتمال بیشتر است، بهتر از الکترود به طور مستمر، تمیزکاری شود.
5. استفاده از ارت مناسب. برای کامل شدن رویه، مدار آشکارساز، باید در تماس مستقیم با زمین باشد. این کابل برق روکش دار باید به طور روز به روز، از لحاظ آسیب های ایجاد شده بر روی آن، بررسی شود و در صورت آسیب دیدن، جایگزین شود. وقتی از سیم های طولانی استفاده شود، معمولاً رسانایی مناسبی بین خط و زمین ایجاد می شود تا بدین صورت اجازه داده شود، آشکارساز به طور مناسبی کار کند. به عبارت دیگر، یک طول کوتاه از لوله ای که به خوبی پوشش داده شده است، ممکن است باید در داخل خاک پنهان گردد تا بدین صورت، مدار مناسبی بین زمین و لوله، ایجاد گردد.

انواع پوشش های مورد استفاده در خطوط لوله

نوع پوشش های مورد استفاده در خط لوله، و مشخصه های فنی آنها در جدول 1 آورده شده است.

لعاب ها

لعاب های بر پایه قیر، از قطران زغال سنگ دارای مقادیر کربن پایین، تولید می شوند. این قطران ها با استفاده از هضم زغال سنگ و قطران زغال سنگ دارای مواد آروماتیک بالا، خاصیت پلاستیک پیدا می کند و بعد از آن، از فیلرهای معدنی خنثی برای بهبود خواص این لعاب ها، استفاده می شود. آسفالت های قیری هنوز هم به عنوان پوشش برای لوله، مورد استفاده قرار می گیرد اما استفاده ی آنها امروزه در آمریکای شمالی، مشاهده نمی شود.
پوشش های لعابی تولید شده از قطران زغال سنگ (CTE) معمولاً یک لفافه ی خارجی از جنس نمد دارد که موجب افزایش حفاظت می شود. به هر حال، بخش نمدی شکل، از بروز خزش و تمرکز تنش خاک بر روی پوشش، جلوگیری می کند. استفاده از نمدهای آزبستی موجب مینیمم شدن مشکلاتی موجود می شود اما امروزه به خاطر مخاطرات سلامتی، الیاف شیشه، جایگزین این الیاف شده است. سیستم های CTE بیش از 80 سال است که مورد استفاده قرار می گیرند و اخیراً یک پرایمر اپوکسی دو جزئی معرفی شده اند که در زمان استفاده از این لعاب ها در دمای سرویس دهی بالا، مورد استفاده قرار می گیرد. این پرایمرها موجب می شود تا دمای پرتودهی سیستم پوشش CTE را به 230°F نزدیک می کند. امروزه، نمدهای تولید شده از الیاف شیشه که در بخش داخلی و داخلی مورد استفاده قرار می گیرند، با سیستم های پوشش دهی CTE ترکیب شده اند. نمدهای داخلی تولید شده از الیاف شیشه، در مرکز پوشش قرار می گیرند. نمدهای خارجی تولید شده از الیاف شیشه، معمولاً قبلاً با قطران زغال سنگ، پر می شوند تا بدین صورت به خوبی تر شوند. الیاف شیشه و رزین های اپوکسی به منظور تولید پوشش هایی استفاده می شوند که در برابر تنش های خاک، مقاومت دارند.
استفاده از CTE در آینده افزایش نخواهد داشت زیرا پوشش های جدیدی مانند پوشش های اپوکسی با پیوند نفوذی (FBE)، پلی اولفین و پوشش های FBE- پلی اولفین برای این کاربردها، استفاده شده اند.

ملات قیری- آسفالتی اکسترود شده

این ملات ها که بیش از 75 سال پیش به صنعت، معرفی شد، در واقع ترکیبی از ماسه ی دانه بندی شده، آهک آسیاب شده و الیاف شیشه ای است که با استفاده از آسفالت، به هم می چسبند و بدین صورت یک پوشش مناسب برای لوله ایجاد می شود.
سیستم های پوششی تولید شده از مواد اولیه ی آسیاب شده و روش نواری (Mill-Applied Tape Coating Systems)
نوارهای پوشش داده شده با وازلین تقویت شده با فیبر، اولین بار 65 سال پیش مورد استفاده قرار گرفت. انواع پوشش های پلی اتیلنی مورد استفاده برای لوله ها، نیز 46 سال پیش به صنعت معرفی شد. سیستم های پوششی تولید شده از مواد اولیه ی آسیاب شده در حدود 20 سال پیش، معرفی شد. سیستم های اعمال شده با روش نواری، در واقع از یک پرایمر، یک لایه ی داخلی جلوگیری کننده از خوردگی نواری، و یک یا دو لایه ی خارجی برای محافظت مکانیکی می باشد. دغدغه های مربوط به حفاظت کاتدی در پوشش های جداشده، منجر به توسعه ی سستم های نواری چندلایه و همچنین فرایندهای پختی شده است که نیاز به حفاظت کاتدی را برطرف می کند. محدودیت های محیطی مربوط به پرایمرهای بر پایه ی حلال، بوسیله ی معرفی پرایمرهای جدید، برطرف شده است. علارغم این محدودیت ها، در دسترسی، سهولت استفاده و هزینه های مربوط به استفاده از سیستم های نواری، ادامه دارد (شکل 1).

سیستم پلی اولفین اکستروده شده

اولین سیستم اولفینی اکسترده شده، در سال 1956 معرفی شد. این سیستم به صورت یک پوسته ی اکستروده شده بر روی پلی اتیلن و با استفاده از چسب های بتونه ای آسفالتی، اعمال می شوند. در اصل، این روش برای لوله های با قطر کوچک، معرفی شد ولی امروزه از آن برای لوله هایی با قطر 61 سانتیمتر نیز می توان استفاده کرد. بهبودهای اخیر در زمینه ی این مواد، افزایش میزان چسبندگی و انتخاب پلی اتیلن ها به عنوان ماده ی جلوگیری کننده از ترک خوردن در این پوشش ها بوده است. به دلیل توانایی تحمل دمایی بالاتر پلی پروپیلن، این سیستم ها، در اروپا و از میانه ی دهه ی 1960، مورد استفاده قرار گرفته است. یک چسب کوپلیمری برای حذف جریان های سرد مورد استفاده قرار می گیرد و بدین صورت میزان شرینکیج پوشش، مینیمم می شود. این کار با استفاده از یک پرایمر اپوکسی همراه است. در اواخر سال 1972، روش ساید- اکسترود (side-extrusion) در ایالات متحده ی آمریکا، معرفی شد. این روش اکسترود، یک روش اکسترود دو طرفه است که در آن یک چسب رابری بوتیلی به لوله اعمال می شود و بعد از آن عملیات اکسترود پلی اتیلن، بر روی آن انجام می شود. ساید اکسترود، می تواند لوله هایی را که اندازه ی آنها تا 368 cm است را نیز پوشش دهی کند و تنها محدودیت آن، نیاز به تمیزکاری و ظرفیت انتقال لوله ها می باشد. فرایند اکستروژن، یک روش تولید قابل اطمینان و با قابلیت کنترل مناسب می باشد. حرارت اکسترودر موجب ذوب شدن، مخلوط شدن و اکسترود ماده به داخل لوله ی فولادی می شود. این کار در دما و فشار مناسب انجام می شود. یک فرد می تواند بهترین نوع از پلی اولفین را انتخاب کند تا بدین صورت، بتواند الزامات مربوط به محصول نهایی را برطرف کند و بدین صورت یک پوشش بدون سوراخ تولید کند (شکل 2).
سیستم های اکستروژن سمی نیستند و موجب کاهش کیفیت هوا نمی شوند. استفاده از این سیستم ها، در حال رشد است که علت اصلی این مسئله قابلیت دستکاری، مقاومت در برابر رطوبت و قابلیت تولید مجدد و پیوسته ی این پوشش ها می باشد.

اپوکسی با باند نفوذی

پوشش هایی اپوکسی با باند نفوذی (FBE) اولین بار به صورت تجاری در اواخر سال 1961 در دسترس قرار گرفتند. در سال های متمادی این پوشش ها تنها برای لوله های دارای ضخامت 1.9-21.9 cm موجود بود اما امروزه، این پوشش ها بر روی لوله هایی تا ضخامت 122 cm نیز قابل اعمال می باشند. برای سال های متمادی، FBE در ضخامت هایی بین 8-10 میل ( 203.2- 254.0 میکرون) اعمال می شد تا بتواند با سایر انواع پوشش، رقابت کند. در حال حاضر، این پوشش ها با ضخامت 12 تا 25 میل اعمال می شوند. در طی 35 سال گذشته، رزین های مورد استفاده با استفاده از پرایمرها و اعمال حرارت، تغییر ماهیت داده اند. هیچ کدام از پوشش های اپوکسی مورد استفاده در حال حاضر، نیازمند پرایمر نیستند و بیشتر کاربردهای کارخانه ای آنها نیز نیازی به اعمال حرارت ندارند. بیشتر پودر مورد استفاده برای تولید پوشش های FBE در طی 18 سال گذشته، تغییری نکرده اند. سیستم های دوتایی FBE در اوایل دهه ی 1990 معرفی شده اند و در آنها، خواص جذب رطوبت و سایش، بهبود یافته است.
پوشش های FBE نیازمند توجه ویژه ای در زمان اعمال هستند. علاوه بر استاندارد NACE، رویه های سخت گیرانه تری در زمان اعمال این پوشش ها، در نظر گرفته می شود تا بدین صورت، کارایی آنها، بهبود یابد. با وجود مزیت های FBE ها، این پوشش ها کل عیوب فولاد را پوشش نمی دهند. بنابراین، بعد از اعمال این پوشش ها بر روی لوله، باید بررسی های مناسبی انجام شود. مقاومت به تنش های خاک و جدایش کاتدی، موجب شده است تا FBE به عنوان پوشش های مناسبی در ایالات متحده ی آمریکا، در نظر گرفته شود (شکل 3).
این پوشش ها دارای ضخامت ضخیم تری هستند و ضخامت آنها به 16 میل نیز می رسد. FBE برتری خود را در طی سال های آینده، افزایش می دهد اما این سیستم به طور تدریجی سهم بازار خود را با سیستم های پوشش دهی پلی اولفین اکسترود شده و سیستم های پوشش دهی چند لایه از این جنس، تقسیم می کند.

سیستم های پوشش دهی مایع

قطران های زغال سنگ اپوکسی و اورتان ها، هم اکنون متداول ترین سیستم های مایع مورد استفاده در پوشش دهی مایع لوله ها محسوب می شوند. این پوشش ها در سیستم های پوشش دهی اصلاح شده یا معمولی اعمال می شوند و معمولاً برای لوله های با قطر بزرگتر یا لوله های آهن داکتایل استفاده می شوند. مشخصات فنی ویژه ای باید در مورد این لوله ها، در نظر گرفته شود تا که از جمله ی آنها می توان به تمیز بودن سطح لوله، آماده سازی، و زمان های مربوط به فرآوری و ایجاد پوشش بالایی، اشاره کرد.
سیستم های چندلایه ی اپوکسی/ پلی اولفین اکسترود شده
این سیستم ها اولین بار در اوایل دهه ی 1960 معرفی شد و در آنها از چسب های سخت استفاده می شود. در واقع این چسب سخت زیر پلی اتیلن قرار دارد، بعد از آن، یک پرایمر اپوکسی و یک سیستم چند لایه ی اپوکسی/ پلی اولفین قرار می گیرد (شکل 4).
این سیستم ها، سیستم های متداول در اروپا هستند. این سیستم ها، امروزه در سرتاسر دنیا استفاده می شوند.

نتیجه گیری

به طور خلاصه باید گفت که این مقاله به مهندسین خوردگی می گوید که دو زمینه را مد نظر قرار دهند:
• اطلاعات کامل در مورد تمام جزئیات مرتبط با ویژگی ها، کارایی و مقالاتی که در مورد پوشش های مورد استفاده در پروژه های مختلف خط لوله، باید مد نظر قرار گیرد.
• بررسی مباحث عملی مربوط به شرایط موجود در زمینه ی پروژه های خط لوله ی پیشنهاد شده به همراه اطلاعات مربوط به رویه ای که خط لوله ممکن است کار کند.
وقتی اطلاعات مفیدی در مورد این مباحث بدست آید، مهندس خوردگی، قادر است تا به طور مؤثر به مدیران بخش مربوطه، مشاوره دهد و بدین صورت پوشش های مناسب به منظور محافظت از یک سیستم خط لوله، انتخاب خواهد شد. آنها همچنین با استفاده از این اطلاعات قادرند تا مشخصه های فنی و برنامه های بازرسی را تدوین کنند به نحوی که اطمینان حاصل کنند که پوشش کاری به طور مناسب انجام شده است.
استفاده از مطالب این مقاله، با ذکر منبع راسخون، بلامانع می باشد.