パイプコーティングが不可欠な理由

鋼管の腐食は、鋼中の鉄原子が酸素や水と反応して酸化鉄（錆）を生成する電気化学的プロセスです。この反応は、塩化物、酸、高温によって促進されます。埋設または水中のパイプラインでは、腐食により土壌の腐食性に応じて年間0.1〜1.0 mmの速度で壁厚が減少し、放置すると漏洩や壊滅的な故障につながる可能性があります。防食コーティングは、鋼表面と腐食環境の間にバリアを提供し、電気化学的反応の発生を防ぎます。

パイプコーティングへの投資収益率は非常に高いです。コーティングされたパイプラインは、設計寿命30〜50年で、コーティングされていないラインよりも初期費用が5〜15％高くなる可能性がありますが、漏洩修理、製品損失、環境浄化、風評被害の莫大なコストを回避できます。例えば、腐食関連のパイプライン故障1件のコストは、パイプライン全体プロジェクトのコーティング費用を超える可能性があります。バリア機能に加えて、多くのコーティングはカソードディスボンドメント耐性を提供し、コーティングがカソード防食（CP）システムと組み合わせて動作し、腐食防止を強化できるようにします。

パイプコーティングの種類概要

パイプコーティングの選択は、動作温度、埋設環境、機械的負荷、コストに依存します。主要なコーティングタイプは次のとおりです：

FBEコーティング

融着エポキシ（FBE）は、予熱されたパイプ表面に静電スプレーで塗布される熱硬化性粉末コーティングです。パイプは220〜250°Cに加熱され、粉末粒子が接触時に溶融・融着し、連続膜に流れ込んで数秒で架橋・硬化します。得られるコーティングは、鋼基材への優れた密着性（通常15 MPa以上の引き剥がし強度）、優れた耐薬品性、良好な柔軟性を備えています。単層FBEは300〜600 μmのコーティング厚を提供します。二層FBEは、異なる特性（例えば、岩の埋め戻し条件での耐摩耗性向上）を持つ第2層を使用し、合計厚600〜1000 μmを実現します。

FBEコーティングはパイプライン業界の主力であり、防食性、密着性、コストの最適なバランスを提供します。動作温度-40°C〜120°Cに適しており、優れたカソードディスボンドメント耐性を提供します。FBEは通常、中程度の環境の埋設パイプライン、水注入ライン、ガス分配ネットワークに選ばれます。主な制限は、3LPEと比較して中程度の耐衝撃性であり、追加の機械的保護なしで岩の埋め戻しによって損傷する可能性があります。

3LPPコーティング

3層ポリプロピレン（3LPP）は、3LPEと同じ3層構造を使用しますが、ポリエチレンのトップコートをポリプロピレンに置き換え、大幅に高い耐熱性（最大140°C）を提供します。接着層もPPトップコートとの適合性を確保するためにポリプロピレン系共重合体です。3LPPは、蒸気注入ライン、重質油パイプライン（輸送のために油を加熱する場合）、深海のオフショアパイプライン（パイプインパイプシステムに高温コーティングが必要）、太陽熱取得が高い砂漠パイプラインなどの高温パイプライン用途で使用されます。

3LPPのコストは、より高価なPP樹脂と厳しい加工要件のため、3LPEより約15〜25％高くなります。ただし、高温用途では、これが唯一の実行可能な非金属コーティングオプションです。3LPPはまた、3LPEと比較して耐摩耗性が向上しており、中程度の温度でも指向性掘削や岩場の地形用途に適しています。

セメントモルタルライニング

セメントモルタルライニング（セメントライニングとも呼ばれる）は、水道用鋼管の内面に適用されます。ライニングは、ポルトランドセメント、砂、水の混合物で構成され、遠心力（パイプを回転させる）で6〜25 mm（パイプ直径による）の厚さに塗布されます。セメントライニングは、セメント水和生成物（主に水酸化カルシウム）によって生成される高pH環境を通じて鋼表面を不動態化し、保護用の酸化鉄層を形成します。ライニングはまた、摩擦損失を低減し、無ライニング鋼製水道管で発生するタバコ節（錆の結節形成）を防ぐ滑らかな内面を提供します。

セメントライニングは、世界中の飲料水送水管の標準的な内面コーティングです。規格には、AWWA C205（米国）、ISO 4179（国際）、BS 534（英国）があります。ライニングは、水中のpH範囲6.5〜9.5、温度最大100°Cに適しています。主な欠点は、内径の減少（流路面積の減少）、パイプ重量の増加、およびセメントマトリックスを溶解する酸性水（pH 6.5未満）への脆弱性です。

コーティング選択要因

コーティングシステムの選択は、複数の要因に依存します。動作温度が主要な決定要因です：FBEは最大120°C、3LPEは最大80°C（ただし使用は温度制限あり）、3LPPは最大140°C。埋設環境（土壌の腐食性（抵抗率、塩化物含有量、水分）、岩や鋭利な埋め戻し材の存在、地下水の化学的性質）は、必要な機械的堅牢性を決定します。輸送および設置条件（取り扱い、設置中の曲げ、トレンチレス工法）は、コーティングの柔軟性と耐衝撃性の要件を左右します。ライフサイクルコスト分析（LCC）では、初期コーティングコストだけでなく、予想されるメンテナンス間隔、カソード防食との相互作用、設計寿命中の故障リスクも考慮する必要があります。

コーティング適用プロセス

すべてのコーティングプロセスは、ISO 8501-1に準拠したSa 2.5（ニアホワイトメタル）清浄度への研磨ブラストによる表面処理から始まり、表面プロファイルは75〜150 μmです。ブラスト後、パイプは誘導加熱コイルまたはガス焚き炉で必要な適用温度に予熱されます。コーティングは生産ラインで適用され、直径とコーティングタイプに応じて1時間あたり20〜100本のパイプを処理できます。コーティング後の検査には、厚さ測定（パイプ周囲の複数のポイントでの乾燥膜厚ゲージ）、ホリデー検出（コーティング厚に応じて5〜25 kVでのスパークテスト）、および密着性試験（ASTM D4541に準拠した引き剥がし法またはASTM D3359に準拠したクロスカット）が含まれます。

当社のコーティングサービス

ManufacturerPipeは、FBE、3LPE、3LPP、セメントモルタルライニングの工場レベルのコーティング生産ラインを運営しています。当社のコーティング施設は該当する規格に認定されており、直径2インチから48インチのパイプを処理できます。厚さ測定、ホリデー検出、密着性試験を含む完全なコーティング後検査を提供し、第三者立会いも可能です。コーティングされたパイプは、輸送中のコーティング損傷を防ぐために、エンドプロテクターで梱包され、安全な輸送に備えます。

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専門家によるシステム選択とFBE、3LPE、3LPP、セメントライニングの競争力のある価格については、当社のコーティングチームにお問い合わせください。

製品カテゴリー

• ステンレス鋼管
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