3PE被覆鋼管とは何ですか?構造・規格・選定ガイド

石油、ガス、水道の埋設パイプラインにとって、鋼材を保護するコーティング システムはパイプ自体とほぼ同じくらい重要です。-コーティングが剥がれた強力なパイプは依然として腐食して破損します. 3PE（3 層ポリエチレン）コーティングは、主要な埋設パイプライン プロジェクトの世界的なデフォルトとなっており、コーティングされたパイプを指定、購入、検査する人にとって、なぜそのような性能を発揮するのかを正確に理解することが不可欠です。

このガイドでは、3PE コーティングが層ごとに構築される方法、それを管理する基準、テスト方法、代替コーティングとの適合性、購入者が評価するための実践的なチェックリストについて説明します。3PE-コーティングされたパイプ。

 

3PE-防食パイプ

3PE-耐食鋼管

3PE鋼管

3PE は三層ポリエチレンの略で、化学的および機械的に結合した 3 つの異なる層で鋼管に塗布される外部防食コーティング システムを指します。-単層ペイントやラップとは異なり、3PE はエポキシの耐食性とポリエチレンの機械的耐久性を兼ね備えており、数十年の耐用年数にわたって埋設および水没した鋼管パイプラインを保護するために特別に設計されています。-

3PE はコーティング システムであり、適用できるパイプ材料や鋼グレード - ではないことを理解することが重要です。ERWベーススチールとコーティングプロセスが互換性がある限り、X42 から X80 以降までの事実上あらゆるグレードのシームレスまたは SAW パイプに対応します。

層 1: 融着エポキシ (FBE) プライマー

最内層は、洗浄され予熱された（通常 200 ～ 250 度）スチール表面に直接塗布され、融着結合したエポキシ パウダーであり、スチール上で溶けて硬化し、硬い化学結合プライマーを形成します。この層は鋼に対するコーティングの基本的な接着に関与しており、化学的攻撃および陰極剥離 - に対して長期の陰極防食電流下で鋼表面からコーティングが徐々に剥離することに対する優れた耐性を提供します。-。

層 2: コポリマー接着剤

エポキシとポリエチレンは直接的にはうまく結合しないため、それらの間にコポリマー接着層が押し出されます。この層は化学架橋として機能し、コーティングがまだ熱いうちに硬質エポキシ プライマーを柔軟なポリエチレン トップコートに融合させ、コーティングの厚さ全体にわたって連続したボイドのない結合を形成します。-

層 3: 押出ポリエチレン トップコート

外層は押し出された高密度または中密度のポリエチレンで、パイプがまだ熱いうちに貼り付けられるため、下の接着剤層と融合します。{0}}これは、輸送や設置中の衝撃、土壌や岩石からの摩耗、長期にわたる湿気の浸透に耐える機械的作用を行う層です-。-パイプの直径と適用される規格に応じて、ポリエチレンの総厚さは通常 1.4 ～ 3.2 mm の範囲にあり、コーティングの総厚さの大部分を占めます。

これらを組み合わせた結果、どちらかの材料を単独で使用した場合よりも大幅に強靱で耐薬品性の高いコーティングが得られます。- エポキシは接着性と耐薬品性を処理し、ポリエチレンは機械的耐久性と主な防湿性を処理します。

3PE は次のように機能します。バリアコーティング- その保護機能全体は、鋼の表面を水分、酸素、土壌化学物質から物理的に隔離することに依存しています。これは、局所的な損傷の後でも犠牲的な保護を提供する亜鉛めっきとの主な違いです。. 3PE には自己修復機構がありません。-設置中にコーティングに穴が開いたり損傷したりすると、その露出部分自体の腐食保護はゼロになります。

このため、3PE- でコーティングされた埋設パイプラインは、例外なく、陰極防食 (CP) システム- は通常、コーティングの休日 (小さな欠陥) や損傷箇所でバックアップ保護を提供する電流または犠牲陽極システム - を印象付けます。コーティングと陰極防食は互いに代替できるものではありません。適切に設計された埋設パイプラインでは、それらは単一の腐食制御システムとして連携して機能します。

3PEコーティングの製造プロセス

いくつかの国際規格で 3PE コーティング要件が定義されており、最小層の厚さとテスト要件が異なるため、購入者はプロジェクトでどの規格が指定されているかを確認する必要があります。

これらの規格は、最小総コーティング厚さ (通常、パイプの直径に応じて 1.8 ～ 3.7 mm)、個々の層の厚さの範囲、および必要な実験室テストを定義します。参照規格のない単に「3PE」と記載されているコーティングは、購入者が品質を確認するにはあまりにも曖昧なままです。厚さの要件は一般にパイプの直径に応じて変化することに注意してください。- 大きい-直径のパイプでは、同等の機械的保護を実現するには通常、より厚いコーティング クラスが必要となるため、単一の厚さの数値を製品範囲全体に均一に適用することはできません。

サプライヤーを評価したり、テスト文書をレビューしたりする場合、これらのテストは、見た目だけでなくコーティングの品質を実際に示すものです-。

• コーティングの厚さ。パイプの周囲および長さに沿った複数の点で校正されたゲージを使用して測定され、管理基準で要求される最小値と照合されます。
• 休日（ピンホール）検出。-高電圧スパーク テストは、コーティングされたパイプの表面全体で実行され、コーティングが鋼鉄を完全に絶縁できていない箇所を検出します。- たった 1 つの休日が腐食の開始点になる可能性があります。
• 剥離強度・粘着力。コーティングが鋼の表面にどれだけ強く接着するかを測定します。剥離強度が低い場合は、表面処理が不十分であるか、製造時の塗布温度が不適切であることを示します。
• 耐衝撃性。コーティングが輸送、取り扱い、埋め戻し時の機械的衝撃に亀裂や剥離を起こすことなく耐えられることを確認します。
• 陰極耐剥離性。-長期​​間の試験（通常は 28 日間）は、長年の陰極防食暴露をシミュレートし、制御された休日の前後にコーティングが鋼からどのくらい離れているかを測定します。-実際の CP 条件下での長期的な性能を予測するために重要です。-
• 凹み/硬さ。コーティングが過度の変形を生じることなく、埋設後の土壌応力や岩石衝突に耐えられることを検証します。

購入者は、一般的なコンプライアンス声明を受け入れるだけでなく、コーティング品質文書の一部としてこれらのテスト結果を要求する必要があります。

• 長距離の石油とガスの輸送パイプライン、設計寿命が 30 年を超えることが多く、故障による影響が深刻です。
• 送水本管、特に直径が大きい都市および産業システム-
• オフショアから-オンショアへの-パイプライン セクション、設置時の機械的耐久性が重要な場合
• 川と道路の交差点、水平方向ドリル (HDD) 設置時の耐衝撃性が重要な場合
• 30+ 年の耐用年数が設計要件である埋設パイプライン プロジェクト

3PE の最も一般的な代替品は 2PE (2 層ポリエチレン) で、エポキシ プライマー層が省略され、接着剤がスチールに直接接着されます。これによりコストは削減されますが、一般に接着強度が低下し、長期間の使用期間における陰極剥離に対する耐性が低下します。

-大きな結果をもたらし、-設計寿命の長いパイプライン-を実現するには、主要な送電本線、環境に敏感な地域のパイプライン、または掘削や修理の費用が極端にかかるプロジェクトを対象とします。- 3PE の初期費用の高さは、通常、長期的な故障リスクが大幅に低いことで正当化されます。-より短い-設計-寿命、より低い圧力、またはより低いリスクの埋設インフラストラクチャには、2PE が適切で経済的な選択肢となります。決定は、単にコーティングコストを最小限に抑えることだけではなく、プロジェクトのリスクと設計寿命に基づいて行う必要があります。

1. 適用される塗装規格の確認(ISO 21809-1、DIN 30670、GB/T 23257 など)、パイプの直径と用途に必要な特定のコーティング厚クラス。

2. 休日検出テスト記録のリクエスト単なる合否判定ではなく、テストがコーティングされた表面を 100% カバーしたかどうかを尋ねます。-

3. 陰極剥離試験データを要求する特に、このプロパティが長期的な影響を最も大きく及ぼす、結果が大きいパイプラインや設計期間の長いパイプラインの場合は特にそうです。-

4. 表面処理の基準を確認します。鋼表面の清浄度（通常、SA 2.5 ブラスト洗浄基準による）は、エポキシ接着力に直接影響します。- コーティング前に工場が適用する表面処理基準を尋ねてください。

5. パイプ端および現場接続部のコーティングの厚さを確認します。カットバック領域 (現場溶接用に残された未塗装部分) と現場ジョイント コーティング システムは一般的な弱点です。サプライヤーのカットバック寸法と推奨されるフィールドジョイントコーティング方法を確認してください。

6. コーティングクラスを土壌および設置条件に合わせます。岩だらけの土壌、HDD の設置、または激しい埋め戻し条件では、砂質土壌での標準的なトレンチよりも厚いコーティング厚クラスが正当化される場合があります。

7. 完全なコーティング検査レポートをリクエストする製鋼所の試験証明書と並行して、- コーティングの品質に関する文書は、鋼鉄の証明書に付随する後付けではなく、別個の完全なパッケージである必要があります。

3PE コーティングは、マーケティングだけではなく、化学的接着力と機械的靭性の真の組み合わせによって、埋設パイプラインの腐食防止の世界標準としての地位を獲得しています -。しかし、コーティングの実際の性能は、製造品質に大きく依存します。つまり、表面処理、塗布温度、層の厚さの管理、およびテストの厳密さのすべてによって、3PE- コーティングされたパイプがシステム設計の 30- 年以上の耐用年数を実現できるか、それとも製造工程のどこかでコーナーカットが発生して早期に故障するかが決まります。規格を理解し、適切なテストデータを要求し、コーティングクラスを実際の現場条件に適合させる購入者は、支払った対価に見合った長期的なパフォーマンスを得る上ではるかに有利な立場にあります。

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