Термоусаживаемая манжета (или просто «усадочная манжета») — это антикоррозионное защитное покрытие для трубопроводов в виде обертывающей или трубчатой манжеты, применяемое в полевых условиях.
Первые термоусадочные рукава были введены [ когда? ] , когда полиэтиленовые покрытия трубопроводов начали заменять битумные или ленточные покрытия в нефтегазовой промышленности. В то время обработка полиэтилена для изготовления подложки рукава была новой технологией, а клеи, используемые в рукавах, были во многом такими же, как и те, которые использовались для покрытия трубопроводов.
С тех пор технология изготовления рукавов значительно усовершенствовалась благодаря новым методам сшивания полиолефиновых подложек и клеям нового поколения, разработанным для обеспечения производительности в более сложных условиях эксплуатации трубопроводов. [1]
Термоусадочный означает именно это, нагревайте их, и они сжимаются, или, правильнее сказать, они восстанавливают свою длину. Термоусадочный рукав начинается с толстого экструдированного полиолефинового листа (полиэтилена или полипропилена ), который разработан так, чтобы быть сшитым. После экструзии толстого листа его помещают в «луч», где он проходит под устройством, которое подвергает лист электронному облучению. [2] Процесс облучения сшивает полиолефин. Это улучшает молекулярную структуру, так что полиолефин будет работать как часть термоусадочного рукава и обеспечивать требуемый уровень механической защиты во время эксплуатации. Это заставляет полиолефин вести себя скорее как прочный, термостойкий, эластичный материал или резина, [3] а не как пластиковый материал.
После сшивания лист растягивается путем подачи его в машину, которая нагревает его, растягивает и охлаждает. Поскольку лист был сшит, после растяжения он захочет восстановить свою первоначальную длину при повторном нагревании.
В последние годы многие производители уже разработали свои технологии экструзии и расширения полиолефиновой подложки. В прошлом процесс производства подложки осуществлялся путем экструзии, сшивания и расширения. Однако для повышения эффективности производства некоторые производители расширяют подложку во время экструзии, а затем отправляют подложку на электронный луч для процесса сшивания.
Затем на лист наносится клей, и различные производители используют собственные технологии в зависимости от типа, вязкости и температуры плавления клея. Клей является ключом к окончательной производительности установленной системы, поэтому в зависимости от условий эксплуатации трубопровода будут указываться различные типы клея.
Клей выполняет множество функций: он приклеивает установленную муфту к стали в месте среза покрытия и основного покрытия, он противостоит сдвиговым усилиям, создаваемым давлением грунта после заглубления трубопровода, и обеспечивает долгосрочную защиту стали от коррозии. Выбор используемого клея зависит от конструкции трубопровода и условий эксплуатации. Например, для линий подачи малого диаметра, работающих при температуре окружающей среды, можно выбрать мягкий клей на основе мастики, в то время как для трубопроводов большого диаметра, работающих при более высоких температурах, используется твердый полукристаллический термоплавкий клей . Клей необходимо выбирать на основе его свойств защиты от коррозии, прочности сцепления и сопротивления сдвиговым усилиям, создаваемым движением трубы и воздействием давления грунта.
Затем покрытый лист разрезается на отдельные рукава, подходящие для установки на трубопровод. [4] Как упоминалось ранее, лист растягивается и стремится восстановиться при нагревании, поэтому во время установки рукава применяется уплотнительная лента или «затвор», чтобы рукав оставался на месте во время и после восстановления.
Последний компонент — это необязательный эпоксидный праймер. Праймеры для термоусадочных рукавов работают так же, как и праймер FBE, когда он указан для 3-слойных полиолефиновых покрытий трубопроводов, и обычно наносится толщиной от 150 мкм до 300 мкм. Обычно праймер термоусадочного рукава представляет собой двухкомпонентную эпоксидную смолу, не содержащую растворителей, один из которых является основой праймера, а другой — отвердителем.
При строительстве стальных трубопроводов они обычно состоят из секций стальной трубы длиной 10~12 м, на которую на заводе нанесено антикоррозионное покрытие. На каждом конце трубы на заводе оставляют непокрытую область, называемую «урезкой», чтобы при сварке секций трубы покрытие не повреждалось. Термоусадочные муфты накладываются на урезку на месте сварки или «монтажного стыка» во время строительства трубопровода.
Как описано выше, термоусаживаемые муфты имеют клей, который приклеивает муфту к срезу и заводскому основному покрытию, а также действует как слой защиты от коррозии. Подложка обеспечивает механическую защиту от истирания и сил натяжения почвы после закапывания трубопровода.
Термоизоляционную ленту можно использовать дополнительно для изгибов труб или как альтернативный метод обмотки всей трубы.