Подробное описание технологии трехслойной полиэтиленовой защиты для композитных стальных труб «Циндао Хунчэнхонг»

Подробное описание технологии трехслойной полиэтиленовой защиты для композитных стальных труб «Циндао Хунчэнхонг»

В ключевых областях, таких как транспортировка нефти и газа, а также строительство городских сетей, технологии антикоррозионной защиты трубопроводов непосредственно влияют на срок службы и эксплуатационную безопасность объектов. Компания «Циндао Хунчэн Хун Фу» — ведущее отечественное предприятие в области оборудования для антикоррозионной изоляции и теплоизоляции — разработала технологию трехслойной полиэтиленовой (3PE) защиты, которая благодаря научно обоснованной трёхслойной структуре, полностью автоматизированной производственной линии и строгой системе контроля качества стала эталоном в отрасли. В данной статье мы подробно проанализируем ключевые преимущества этой технологии с четырёх позиций: принципы её работы, технологический процесс, комплектация оборудования и отраслевое применение.

I. Принцип технологии антикоррозийной защиты «три слоя»: трехслойная совместная система защиты

Технология антикоррозийной защиты «три PE» была совместно разработана в 1980-х годах немецкой компанией Mannesmann и компанией BASF. Её суть заключается в том, что благодаря взаимодействию трёх слоев — эпоксидного порошка (FBE), адгезива (AD) и полиэтилена (PE) — достигается двойная защита: «антикоррозийная защита плюс механическая защита».

Первый слой эпоксидного порошкового покрытия наносится методом электростатического напыления. После предварительного нагрева стальной трубы до температуры 200–220℃ порошковые частицы под действием высокого электростатического напряжения прилипают к поверхности трубы и, после высокотемпературного расплавления и затвердевания, образуют плотную пленку. Этот слой обладает исключительной химической инертностью и способен препятствовать проникновению воды, кислорода и кислотных сред; его адгезия достигает 5–10 МПа, что делает его основным барьером в системе антикоррозионной защиты.

В качестве промежуточного слоя используется сополимерный материал, молекулярная структура которого содержит полярные и неполярные группы, которые образуют химические связи с эпоксидным и полиэтиленовым слоями соответственно, тем самым решая проблему отслаивания между двумя слоями, вызванную различием в полярности. Экспериментальные данные показывают, что слой адгезива повышает прочность сцепления между слоями на 300%, обеспечивая сохранение целостности антикоррозионного покрытия в условиях сложных напряжений.

Внешний слой из полиэтилена навивается и покрывается с помощью экструдера, образуя физическую защитную оболочку толщиной 2,5–3,7 мм. Полиэтилен высокой плотности (HDPE) обладает ударопрочностью до 50 кДж/м² и в пять раз более устойчив к износу, чем обычная стальная труба; он способен противостоять напряжениям грунта, механическим повреждениям и старению под воздействием ультрафиолетового излучения, а срок его службы превышает 30 лет.

2. Автоматизированная производственная линия полного цикла: образец точного управления производством

Линия антикоррозийной обработки «Сань Пэй» компании «Циндао Хунчэнхонг» интегрирует такие ключевые технологии, как гидравлический двигатель немецкого производства для дробеструйной очистки от ржавчины, интеллектуальное электростатическое напыление с контролем температуры и синхронная композитная экструзия с двумя экструдерами, обеспечивая полную автоматизацию процесса — от предварительной обработки стальных труб до контроля готовой продукции.

На этапе предварительной обработки компания использует дробеструйную установку с гидравлическим приводом немецкого производства, которая очищает поверхность стальных труб от окалины со скоростью воздействия стальной дроби 80 м/с, достигая степени чистоты Sa2.5. Шероховатость поверхности по параметру Ra контролируется в диапазоне 60–100 мкм, что обеспечивает идеальную основу для адгезии эпоксидного порошка.

На этапе напыления установлена интеллектуальная система контроля температуры, которая в режиме реального времени отслеживает температуру поверхности стальной трубы с помощью инфракрасного термометра; погрешность контролируется в пределах ±3℃, что гарантирует полное расплавление эпоксидного порошка. Шесть электростатических пистолетов расположены по кругу под углом 360°; погрешность в равномерности толщины покрытия не превышает 5%, а производительность напыления одной трубы достигает 120 м²/ч.

На этапе композитного покрытия используется технология синхронной экструзии с двумя экструдерами: клей и полиэтилен в расплавленном состоянии при температуре 180–220℃ смешиваются через специально разработанную головку; давление поддерживается в диапазоне 0,8–1,2 МПа, что гарантирует бесшовное соединение трёх слоев материалов. Система водного охлаждения выполнена по принципу ступенчатого распыления с контролем градиента скорости охлаждения, что предотвращает растрескивание покрытия из-за термических напряжений.

3. Строгая система контроля качества: полный отслеживаемый путь от сырья до готовой продукции

Компания «Циндао Хунчэн Хонг» создала комплексную систему управления качеством, охватывающую весь производственный цикл — от контроля сырья и мониторинга производственных процессов до приемки готовой продукции. Эпоксидный порошок должен пройти 12 видов испытаний, включая испытание на солевой туман (без коррозии после 5000 часов) и испытание на изгиб (без трещин при диаметре в 10 раз больше диаметра стальной трубы). Сырье из полиэтилена должно соответствовать таким стандартам, как температура размягчения по Вика не ниже 110℃ и удлинение при разрыве не менее 500%.

В процессе производства каждая стальная труба проходит шесть этапов контроля: проверку на утечку с помощью электрической искры (напряжение проверки — 25 кВ), измерение толщины покрытия (точность ±0,01 мм), испытание адгезии (метод растяжения — не менее 50 Н/мм²) и другие. Торцы готовых труб обрабатываются на станке с ЧПУ для формирования фасок; угол фаски контролируется в пределах 30° ± 2°, что гарантирует высокое качество сварных соединений на месте.

Компания также внедрила систему отслеживания на основе интернета вещей: каждая стальная труба оснащена уникальным QR-кодом, который фиксирует данные о производственной партии, результаты испытаний и информацию о транспортировке, обеспечивая полную прослеживаемость от момента поступления сырья на склад до ввода объекта в эксплуатацию.

4. Отраслевые приложения и рыночное признание: технологический экспорт с глобальным присутствием

Технология антикоррозийной защиты «Сань Пэй» компании «Циндао Хунчэн Хонг» уже широко применяется в крупных проектах как внутри страны, так и за рубежом. В Китае её оборудование участвовало в строительстве таких национальных стратегических проектов, как третья нитка газопровода «Запад—Восток» и восточная магистраль газопровода Россия—Китай; общая протяжённость проложенных с использованием этой технологии антикоррозийных труб превысила 20 тысяч километров. На международном рынке продукция экспортируется более чем в 30 стран, включая Россию, Египет и Данию; она демонстрирует выдающиеся результаты в таких проектах, как нефтегазовое месторождение Кашаган в Казахстане и морская ветроэнергетическая установка «Ким Оу» во Вьетнаме.

Что касается технологических обновлений, компания продолжает инвестировать в исследования и разработки. Представленный в 2025 году «интеллектуальный термоконтролируемый двойной экструдер» повысит точность регулирования температуры до ±1℃ и увеличит прочность отслаивания антикоррозийного покрытия на 15%. Новое поколение «вакуумной линии для формования труб» обеспечивает полное покрытие диаметров от Φ89 до 3020 мм и повышает производительность на 40%.

Являясь базой по экспорту отечественного оборудования для антикоррозионной и теплоизоляционной защиты, цинцингская компания «Хунчэн Хун» придерживается концепции «основанность на науке и технологии, добросовестное ведение бизнеса». Благодаря постоянным технологическим инновациям и глобальной экспансии она не только способствует технологическому обновлению отечественной отрасли антикоррозионной защиты трубопроводов, но и предлагает китайское решение для повышения безопасности глобальной энергетической инфраструктуры. Её трёхслойная антикоррозионная технология, основанная на научно обоснованном проектировании, высокотехнологичном производстве и надёжном качестве, вновь задаёт новые стандарты в области защиты трубопроводов.