La protection contre la corrosion est le facteur le plus important dans le coût du cycle de vie-d'un pipeline enterré ou immergé, et les tuyaux en acier ASTM A53 Gr.B noirs et recouverts de zinc-à chaud-soudés sont la famille de revêtements la plus souvent spécifiée pour cela. Cet article explique le système de revêtement, sa structure de couches, les normes en vigueur et les règles d'inspection et de manipulation qui maintiennent l'efficacité du revêtement pendant des décennies.
Le revêtement et la protection cathodique gèrent ensemble la corrosion des pipelines.
3LPE combine un primaire FBE, une couche adhésive et une couche de finition en polyéthylène.
La préparation de la surface Sa 2,5 détermine la durée de vie du revêtement.
Les tests de détection des vacances, d'adhérence et d'épaisseur vérifient le revêtement appliqué.
Les joints sur site sont enduits après le soudage circonférentiel et testés pendant les vacances avant le remblayage.
Pourquoi les tuyaux de canalisation ont besoin d'un revêtement externe
Un pipeline en acier au carbone dans le sol ou dans l’eau de mer se corrode par des réactions électrochimiques accélérées par l’humidité, les chlorures, les bactéries et les courants vagabonds. Le revêtement externe constitue la première ligne de défense : il isole l'acier de l'électrolyte et il travaille en collaboration avec la protection cathodique (CP) afin que tout endroit nu lors d'un séjour de revêtement soit protégé par le système CP. Un revêtement bien conçu réduit la demande de courant CP et prolonge la durée de vie de l'ensemble du pipeline.
Systèmes de revêtement courants pour les tuyaux de canalisation
Les systèmes les plus courants sont l'époxy lié par fusion (FBE), le polyéthylène à trois-couches (3LPE), le polypropylène à trois-couches (3LPP) et, pour les services spéciaux, l'émail au goudron de houille et l'époxy liquide. FBE offre une excellente adhérence et constitue le choix monocouche standard-pour les températures modérées ; 3LPE et 3LPP ajoutent une couche supérieure en polyoléfine pour une robustesse mécanique lors de la manipulation, du creusement de tranchées et du remblai rocheux. 3Le LPP convient à des températures de service plus élevées.
La structure des couches 3LPE
Un revêtement 3LPE comporte trois couches fonctionnelles : un apprêt FBE qui se lie chimiquement à la surface en acier décapée au jet-, une couche adhésive copolymère qui lie l'apprêt à la couche de finition et une couche de finition en polyéthylène qui fournit une barrière mécanique et contre l'humidité. L'épaisseur totale typique est de 2,5 à 3,7 mm pour la gamme 3PE communément spécifiée dans la norme ISO 21809-1, avec des classes d'épaisseur choisies en fonction du diamètre du tuyau et de la gravité du service. La structure en couches est appliquée au cours d'un processus continu en usine après que la surface du tuyau a été décapée à Sa 2,5 et préchauffée.
Processus d'application du revêtement
L'application commence par la préparation de la surface : le tube est grenaillé jusqu'à une propreté Sa 2,5 et un profil d'ancrage défini, puis préchauffé. La poudre FBE est pulvérisée électrostatiquement sur la surface chaude et fond en un film continu ; l'adhésif et le polyéthylène sont ensuite extrudés ou latéralement-extrudés sur l'apprêt pendant que la fenêtre de température est maintenue. Les paramètres du processus, en particulier la température de surface à chaque station, sont enregistrés par tube afin que le lot de revêtement soit entièrement traçable.
Inspection et tests des revêtements appliqués
Les tuyaux revêtus sont inspectés à la recherche de trous d'épingle avec un détecteur de vacances à haute tension, pour l'adhérence par le test de coupe ou de traction en V et pour l'épaisseur avec une jauge électromagnétique. Les tests de flexion des échantillons de revêtement, les contrôles de résistance aux chocs et les tests de décollement cathodique selon ISO 21809-1 ou DIN 30670 vérifient que le système appliqué répond aux spécifications. Les bandes d'extrémité sont laissées nues aux extrémités des tuyaux pour le soudage ; ceux-ci sont enduits sur le terrain une fois le soudage circonférentiel terminé.
Manutention, stockage et joints sur site
Les tuyaux revêtus doivent être soulevés avec de larges élingues en nylon ou des fourches rembourrées ; les chaînes et les crochets nus coupent le polyéthylène et exposent l'acier. Pendant le stockage, les tuyaux sont empilés sur des supports en bois ou en caoutchouc et l'état du revêtement est vérifié avant d'être descendu dans la tranchée. Les joints sur site sont protégés avec des manchons thermorétractables, de l'époxy liquide ou des patchs FBE adaptés au système de revêtement de la ligne principale, et le joint terminé est testé pendant les vacances avant le remblayage.
Galvanisation : revêtement de zinc pour tuyaux en acier au carbone
La galvanisation à chaud-par immersion recouvre les tuyaux en acier au carbone d'une couche de zinc qui protège l'acier par une action sacrificielle : le zinc se corrode de préférence à l'acier au niveau des bords coupés et des rayures. Le revêtement est appliqué en nettoyant le tuyau, en le fluxant et en le trempant dans du zinc fondu à environ 450 degrés C, ce qui forme les couches caractéristiques d'alliage de zinc-fer et une couche de finition en zinc pur. Les tuyaux galvanisés conviennent aux services d'eau, d'échafaudages et de structures extérieures ; pour le soudage, le zinc doit d'abord être retiré de la zone de soudure car les vapeurs de zinc sont dangereuses et le zinc contamine la soudure.
Foire aux questions
Polyéthylène à trois -couches : un apprêt époxy lié par fusion, une couche de copolymère adhésif et une couche de finition en polyéthylène, appliqués en une seule usine.
En fonction de la classe et du diamètre, l'épaisseur totale est généralement de 2,5 à 3,7 mm, le primaire FBE, l'adhésif et la couche de finition apportant chacun une part définie selon la norme ISO 21809-1.
Le FBE se lie chimiquement à l'acier décapé-et confère au système son adhérence et sa résistance au décollement cathodique ; les couches de polyoléfine seules n'adhèrent pas de manière fiable à l'acier nu.
Le 3LPE standard convient à un service continu jusqu'à environ 60-80 degrés C selon le système ; au-dessus de cela, le 3LPP ou d’autres systèmes à haute température doivent être évalués.
Par détection de vacances (sténopé) à haute tension, tests d'adhérence, mesure d'épaisseur et tests d'échantillons tels que le décollement cathodique, l'impact et la flexion conformément à la norme en vigueur.
Oui. Le revêtement n’est jamais parfait pendant toute la durée de vie du pipeline ; Le CP protège l'acier contre les défauts et les défauts, et les deux systèmes définissent ensemble la stratégie de gestion de la corrosion.
