Preskusne metode za prevlečene jeklene cevi: Praktični vodnik za pregledovanje

Zakaj so testi premazov pomembni

Zunanja prevleka jeklenega cevovoda je njegova prva obrambna linija pred korozijo in celotno naložbo v prevleko lahko premaga ena sama neodkrita napaka. Preizkusne metode obstajajo za odgovor na tri praktična vprašanja na treh različnih stopnjah. Med razvojem in kvalifikacijo je vprašanje, ali je premazni sistem primeren za storitev. Med proizvodnjo je vprašanje, ali vsaka cev, ki zapušča linijo, ustreza specifikaciji. Med montažo in delovanjem je vprašanje, ali je premaz še nedotaknjen. Ta vodnik določa preskusne metode, uporabljene na vsaki stopnji, s standardi, ki jih urejajo, in logiko sprejemanja, zaradi katere so rezultati smiselni.

Testiranje premazov je področje merjenja, ne mnenja. Vsak test ima definiran postopek, kalibriran instrument in merilo sprejemljivosti, vrednost testa pa je odvisna od pravilnosti vseh treh. Merilnik debeline, ki ni umerjen, detektor dopusta, nastavljen na napačno napetost, ali test oprijema, opravljen na površini, ki ni bila pripravljena v skladu s postopkom, bodo dali številke, ki so videti verodostojne, a ne pomenijo nič. Inšpektorjeva disciplina je torej enako pomembna kot instrument sam.

Merjenje debeline suhega filma

Prva meritev na kateri koli prevlečeni cevi je debelina suhega filma (DFT). Za podlage iz feromagnetnega jekla se uporabljajo magnetni merilniki, preskusni postopek pa sledi ISO 19840 ali enakovrednemu nacionalnemu standardu. Odčitki se vzamejo na določeni mreži po obodu in vzdolž dolžine cevi, povprečne, največje in najmanjše vrednosti pa se primerjajo z razponom specifikacije za premazni sistem. Pretanek premaz ne bo zagotovil potrebne pregrade ali mehanske zaščite; predebela prevleka je lahko krhka, lahko ujame topilo ali se ne strdi pravilno v primeru toplotno-sušenih sistemov.

Debelina se meri po tem, ko je premaz popolnoma strjen in na površini, ki ima temperaturo, ki jo zahteva postopek. Merilnik se kalibrira glede na podložke znane debeline pred vožnjo, kalibracija pa se preverja v intervalih med izmeno. Na tri-slojni polietilenski cevi je skupna DFT vsota temeljnega premaza, lepila in pokrivnega premaza, standard pa tudi določa, kako se preverja debelina vsakega sloja, običajno s pregledom odrezanega-vzorca ali s postopno-rezanim profilom.

Zaznavanje počitnic (preizkušanje vžiga)

Zaznavanje počitnic najde drobne napake, ki jih merjenje debeline ne more: luknjice, gole lise, razpoke in vključke, ki potekajo skozi prevleko do jekla. Metoda, ki se uporablja za večino premazov za cevi, je visoko{1}}napetostno testiranje z iskro, ki se izvaja z detektorjem, ki prehaja skozi obročasto elektrodo vzdolž cevi. Ko elektroda naleti na počitnice, pride do električne razelektritve in instrument alarmira. Testna napetost je nastavljena glede na vrsto in debelino prevleke, saj bo prenizka napetost zgrešila globoke napake, previsoka napetost pa bo prežgala prevleko in povzročila nove poškodbe.

Počitniško testiranje se izvede na koncu linije za nanašanje premazov in ponovno po rokovanju, transportu in namestitvi, ker lahko na kateri koli od teh stopenj pride do poškodb. Vsak zaznan dopust je označen, popravljen z združljivim materialom in ponovno testiran. Merila sprejemljivosti za počitniško preskušanje prevlek cevovodov so opredeljena v standardih, kot sta ISO 21809-1, ISO 21809-2 in v projektnih specifikacijah, preskus pa se uporablja tudi na terenu za prevleke obodnih zvarov in prevleke fitingov.

Adhezijski testi

Adhezija meri, kako trdno je premaz vezan na jeklo, in je lastnost, ki je najbolj neposredno povezana s pripravo površine. Dve metodi, ki se običajno uporabljata, sta preskus-odtegnitve in preskus-navzkrižnega reza ali preskus z nožem. Preskus izvleka, ki ga ureja ISO 4624 ali ASTM D4541, prilepi lutko na površino premaza, zareže okoli nje in jo potegne s kalibriranim instrumentom. Rezultat se poroča kot sila na enoto površine ob porušitvi, način porušitve pa inšpektorju pove, kje je povezava pošla: med prevleko in jeklom, znotraj prevleke ali med plastmi.

Test z nožem je hitrejši in se uporablja kot proizvodni pregled. Skozi prevleko se naredi rez na jeklu in poskuša se prevleka odstraniti z rezilom noža. Rezultat se ocenjuje glede na opredeljena merila, ki segajo od premaza, ki ga ni mogoče ceniti, do premaza, ki se zlahka odlušči. Pri tri-slojnih sistemih je oprijem vsake plasti s spodnjo plastjo pomemben, standard pa določa, kako se preskus izvede na vsakem vmesniku. Neuspeh oprijema je skoraj vedno posledica priprave površine: neustrezno peskanje, kontaminacija ali vlaga na peskani površini.

Mehanski testi in preskusi vzdržljivosti

Laboratorijska kvalifikacija sistema premazov vključuje družino mehanskih preskusov, ki simulirajo zlorabo, ki jo bo doletela cev. Pri preskusu udarca po standardu ASTM D2794 ali enakovrednem se utež z določeno maso in obliko spusti na prevlečeno ploščo in preveri, da pri določeni energiji ne pride do razpok ali ločitve. Preskušanje upogiba po standardu ISO 1519 ali ASTM D522 upogne prevlečeno ploščo okoli trna z določenim polmerom in preveri prevleko glede razpok, kar je še posebej pomembno za-nanesene premaze in cevi, ki bodo med namestitvijo upognjene. Trdota se meri z durometrom Shore D, odpornost proti obrabi pa z metodami, kot je abraser Taber, kjer to zahteva specifikacija.

Odpornost proti preboju se testira za obloge cevovodov, ker kamenje v zasipu pritiska v oblogo. Določen indenter se obremeni s prevleko pri določeni temperaturi in izmeri se nastala globina vdolbine. Pri visoko-temperaturnih storitvah je prevleka preizkušena tudi glede odpornosti proti deformacijam pri delovni temperaturi, ker prevleka, ki se zmehča pod lastno težo cevi ali pod pritiskom zasipa, izgubi svojo pregradno funkcijo.

Preskus katodnega odvajanja

Vkopani cevovodi so poleg prevleke zaščiteni s katodno zaščito, oba sistema pa delujeta medsebojno: katodni potencial, ki ščiti jeklo, prav tako teži k dvigovanju prevleke z jekla pri kakršni koli napaki. Preizkušanje katodne razveze (CD) simulira ta proces. Skozi prevleko jekla se izvrta luknja, testna celica se napolni z določenim elektrolitom, vzorec pa se za določen čas vzdržuje pri določenem katodnem potencialu in temperaturi. Na koncu preskusa se prevleka odreže stran od luknje in izmeri se polmer ločitve. Preskus je določen v standardu ASTM G8 za starejše metode in v standardu ISO 21809-1 za trislojne sisteme, pri čemer je polmer sprejemljivosti opredeljen v standardu za izdelek.

Testiranje CD je kvalifikacijski test: izvaja se na reprezentativnih vzorcih med odobritvijo sistema premazov in občasno med proizvodnjo, ne na vsaki cevi. Enako velja za druge laboratorijske teste, zato se proizvodno testiranje osredotoča na hitre, ne-destruktivne preglede, medtem ko kvalifikacijsko testiranje dokazuje dolgoročno-kemijo sistema. Potrebni sta obe ravni in načrt kakovosti, v katerem ni nobene, je nepopoln.

Korozija in okoljski testi

Kemična odpornost premaza je preverjena v laboratoriju. Preizkušanje s slanim pršenjem po ASTM B117 izpostavi narezane plošče solni megli in preveri korozijsko lezenje in izgubo oprijema na narisu. Preskusi potopitve v vodo in absorpcije vode merijo, koliko vlage prevleka sprejme, ker absorbirana voda zmanjša električni upor prevleke in lahko povzroči korozijo pod plastjo. UV-odpornost se testira s pospešenim vremenskim vplivom, saj sončna svetloba razgradi polietilenske in polipropilenske končne premaze in je razlog, da je treba shranjene cevi zaščititi ali z njimi ravnati v omejenem obdobju izpostavljenosti.

Za posebne storitve veljajo dodatni preskusi: visoko-temperaturni preskusi za vroče cevovode, nizko-temperaturni udarni preskusi za arktično storitev in kemični potopni preskusi za cevi, ki bodo notranje prevlečene in prenašajo agresivne tekočine. Vsak od teh preskusov je opredeljen s standardom, ki določa vzorec, pogoje in merila sprejemljivosti, rezultati pa so zbrani v dokumentacijo o kvalifikaciji premaza, ki je del projektnega zapisa.

Pogosto zastavljena vprašanja