Czym właściwie jest Black Pipe
Czarna rura to standardowa rura ze stali węglowej, która ma cienką ciemną warstwę powierzchniową powstałą podczas walcowania na gorąco lub jasną warstwę czarnego lakieru nałożonego w walcowni. Materiałem pod wykończeniem jest zwykła stal węglowa, taka jak ASTM A53, ASTM A106 lub API 5L klasa B. Czarny wygląd wynika ze zgorzeliny tlenku żelaza oraz oleju lub lakieru ochronnego stosowanego w celu ograniczenia rdzewienia podczas transportu i przechowywania, a nie z dodatku stopu lub powłoki odpornej na korozję.
Ponieważ metalem podstawowym jest stal węglowa, czarna rura nie jest odporna na rdzę. Warstwa tlenku zapewnia jedynie krótkotrwałą ochronę, głównie przed przypadkową kondensacją. Gdy tylko rura zostanie wystawiona na działanie wody, wilgotnego powietrza, mgły solnej, gleby lub żrącego płynu procesowego, żelazo zaczyna się utleniać i pojawia się znajoma czerwono-brązowa rdza.
Dlaczego czarna rura rdzewieje i co jest tego przyczyną
| Czynnik | Wpływ na szybkość korozji |
|---|---|
| Wilgoć i tlen | Obydwa są niezbędne do powstania rdzy; trzymaj jednego z daleka, a korozja znacznie spowalnia |
| Ekspozycja na chlorek | Powietrze przybrzeżne,-sole odladzające i woda morska rozkładają warstwy pasywne i przyspieszają wżery |
| Kontakt z glebą | Zakopana rura ulega napowietrzeniu różnicowemu i korozji wywołanej prądami błądzącymi |
| Serwis kwasowy lub chemiczny | Płyny o niskim pH atakują bezpośrednio stal węglową |
| Temperatura | Każdy wzrost o około 10 stopni z grubsza podwaja liczbę reakcji korozji wodnej |
| Woda stojąca | Stojąca woda i szczeliny atakują koncentraty i sprzyjają korozji-pod osadami |
Systemy ochronne do rur ze stali węglowej
Doświadczenia praktyczne z niezabezpieczoną czarną rurą w suchych pomieszczeniach trwają zwykle od 20 do 25 lat lub dłużej, podczas gdy ta sama rura w środowisku korozyjnym może ulec uszkodzeniu w ciągu 5 do 15 lat. Uznane metody ochrony to:
Cynkowanie ogniowe zgodnie z ASTM A123, które nakłada powłokę cynkową, która chroni stal nawet w przypadku zarysowania powłoki.
Trójwarstwowa powłoka polietylenowa zgodna z DIN 30670 lub GB/T 23257 do rurociągów podziemnych.
Fuzja epoksydowa zgodna z normą DIN 30671 do obsługi rurociągów w wysokich temperaturach i wysokiej przyczepności.
Systemy farb epoksydowych, bitumicznych lub epoksydowych ze smoły węglowej do stosowania w strefach atmosferycznych i rozbryzgowych.
Wykładzina z zaprawy cementowej do sieci wodociągowych o dużej średnicy.
Ochrona katodowa połączona z powłoką dla rurociągów podziemnych na duże odległości.
Porównanie materiałów rur pod kątem zastosowań korozyjnych
| Tworzywo | Zachowanie korozyjne | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Czarna stal węglowa | Łatwo rdzewieje, jeśli nie jest pokryty | Linie gazu suchego, systemy suche zamknięte, konstrukcje chronione |
| Ocynkowana stal węglowa | Dobra odporność na warunki atmosferyczne i wodę, ograniczona zawartość kwasów | Linie wodne, rusztowania, konstrukcje zewnętrzne |
| Stal nierdzewna 304 | Folia pasywna jest odporna na większość ataków atmosferycznych i słodkiej wody | Usługi związane z żywnością, farmaceutyką i ogólną wodą |
| Stal nierdzewna 316L | Dodatek molibdenu jest odporny na chlorki i rozcieńczone kwasy | Usługi morskie, chemiczne i przybrzeżne |
| Stal nierdzewna duplex UNS S32205 | Wysoka wytrzymałość z dużą odpornością na chlorki i wżery | Woda morska, odsalanie, rurociągi podmorskie |
| Stop niklu i tytanu | Bardzo wysoka odporność chemiczna przy wysokich kosztach | Agresywne strumienie procesowe chemiczne i wysokotemperaturowe |
Zapobieganie rdzewieniu rur stalowych
Praktyczna sekwencja polega na usunięciu przyczyny, następnie dodaniu bariery, a następnie dodaniu kopii zapasowej. Wysuszyć płyn, kontrolować pH i, jeśli to możliwe, wyeliminować stojącą wodę. Nałożyć powłokę lub wykładzinę dostosowaną do temperatury roboczej i środowiska chemicznego. Tam, gdzie rura jest zakopana, należy połączyć powłokę z ochroną katodową i zastosować powlekane złącza polowe. Podczas przechowywania i transportu należy trzymać rurę pod przykryciem, układać ją z dala od podłoża i utrzymywać lekki ochronny film olejowy.
W przypadku rur spawanych złącze polowe jest słabym punktem. Odetnij powłokę walcowniczą, zespawaj, a następnie przywróć system powłokowy za pomocą kompatybilnej tulei, taśmy lub materiału termokurczliwego, aby bariera była ciągła.
Inspekcja i typowe pułapki
Zakładając, że czarne wykończenie walcownicze jest powłoką; tak nie jest i na zewnątrz ulega degradacji w ciągu kilku tygodni.
Mieszanie ocynkowanej i gołej stali węglowej w obiegu mokrym, co tworzy parę galwaniczną.
Stosowanie powłoki o wartości znamionowej niższej od rzeczywistej temperatury roboczej, powodującej powstawanie pęcherzy i odklejanie się.
Pozostawienie przerw w powłoce na złączach polowych, które stają się punktem początkowym awarii rurociągu.
Składowanie rur bezpośrednio na ziemi, bez użycia drewna sztauerskiego, w związku z czym spód stosu najpierw rdzewieje.
Często zadawane pytania
P: Czy czarna rura jest odporna na rdzę?
Nie. Czarna rura jest wykonana ze stali węglowej pokrytej tlenkiem walcowanym lub lakierem i rdzewieje, gdy tylko zostanie wystawiona na działanie wilgoci i tlenu. Ciemne wykończenie zapewnia jedynie tymczasową, przypadkową ochronę.
P: Jak długo czarna fajka wytrzymuje na zewnątrz?
To zależy od środowiska. W suchych warunkach wewnętrznych i konserwacji, często zdarza się, że trwa to od 20 do 25 lat lub dłużej. W przypadku narażenia przybrzeżnego, zakopanego lub chemicznego niezabezpieczona rura może zacząć ulegać awariom w ciągu 5 do 15 lat.
P: Czy malowanie zapobiega rdzewieniu czarnej rury?
Prawidłowo przygotowana i nałożona farba lub system epoksydowy znacznie wydłuży żywotność, tworząc barierę, ale należy ją sprawdzić i naprawić, ponieważ każde przerwanie powłoki staje się miejscem korozji.
P: Czy rura ocynkowana jest lepsza niż rura czarna?
Do usług atmosferycznych i wodnych tak. Powłoka cynkowa zgodna z ASTM A123 chroni stal w sposób ofiarny, więc małe zadrapania nie rdzewieją natychmiast. Cynkowanie nie nadaje się do pracy w silnie kwaśnym środowisku lub w wysokiej temperaturze.
P: Jaki typ rury nigdy nie rdzewieje?
Żadna rura stalowa nie jest całkowicie odporna, ale gatunki stali nierdzewnej, takie jak 304 i 316L, tworzą-samonaprawiającą się pasywną warstwę, która jest odporna na rdzę w większości warunków. Rury-nieżelazne, takie jak miedź, aluminium i tworzywa sztuczne, nie zawierają żelaza i dlatego w ogóle nie rdzewieją.
P: Czy czarną rurę można stosować do przewodów gazowych?
Tak, czarna rura jest szeroko stosowana do dystrybucji suchego gazu ziemnego i propanu, ponieważ gaz jest suchy, a rura jest zwykle instalowana w pomieszczeniach zamkniętych lub chroniona. Nadal wymaga pokrycia lub owinięcia w miejscach, gdzie przechodzi przez wilgotne lub zakopane obszary.
