關(guān)于應(yīng)用實(shí)例,在無(wú)特殊情況時(shí),一般管線不經(jīng)常打開(kāi)做定期檢查或其它檢測(cè),如果在閥門(mén)、過(guò)濾器或其它設(shè)備上沒(méi)有觀察到涂料脫落現(xiàn)象,那么一般也就認(rèn)為內(nèi)覆蓋層狀況良好。當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),使用者會(huì)向涂料供應(yīng)商們反映,而不是出具定期良好性能檢測(cè)報(bào)告。
由于內(nèi)覆蓋層性能和經(jīng)濟(jì)性方面已被認(rèn)可接受,所以被繼續(xù)采用。
以下僅是部分典型實(shí)例,說(shuō)明不同環(huán)境下使用內(nèi)涂后的性能。
1.原油管線
(1)一條舊的海底管道采用內(nèi)涂來(lái)防止石蠟的沉積,在此之前,要求每7h用溶劑進(jìn)行溶解,內(nèi)涂后再?zèng)]有問(wèn)題。
(2)一條1.6km的集輸管線,為了解決內(nèi)壁腐蝕和石蠟沉積,進(jìn)行內(nèi)涂,4年后檢查發(fā)現(xiàn)情況很好。
(3)不同管徑的近160km的集輸管線,16年后內(nèi)涂,涂后4年檢測(cè),達(dá)到預(yù)期目的,令人滿(mǎn)意。
(4)一條長(zhǎng)8km,管徑為100mm的管道在內(nèi)涂4年后檢測(cè),沒(méi)有結(jié)蠟,沒(méi)有泄漏,在內(nèi)涂前每2年進(jìn)行一次清刮,每周清除一次石蠟。
2.鹽水管線
(1)對(duì)1958年建的100~200mm管線,因管內(nèi)碳酸鈣的聚積影響流量,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)內(nèi)涂后沒(méi)有再出現(xiàn)問(wèn)題。
(2)一條直徑400mm的飽和鹽水管道進(jìn)行內(nèi)涂來(lái)防止腐蝕,后來(lái)運(yùn)作沒(méi)有任何問(wèn)題。
3.鹽水管線漏洞的修復(fù)
(1)一條直徑100mm,長(zhǎng)3.2km鋼管,因腐蝕泄漏而進(jìn)行原位現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)涂,后來(lái)再?zèng)]有泄漏的報(bào)道。
(2)由于嚴(yán)重腐蝕,一條直徑75~150mm管道做內(nèi)涂前有800處漏洞,內(nèi)涂后僅發(fā)現(xiàn)3處。
(3)一條直徑150mm的輸送鹽水的管線,外部纏繞防腐層,并有陰極保護(hù),運(yùn)行僅十個(gè)月就出現(xiàn)泄漏,內(nèi)涂后運(yùn)行幾年仍然良好。
4.石化和煉制產(chǎn)品管線
石腦油原料管線,用海水清洗,內(nèi)涂后約3年仍然保持良好的狀況。
5.內(nèi)涂覆管道的其它例子
(1)一條4.8km的化學(xué)流液管線,9年來(lái)情況良好,另一條海底管線,內(nèi)涂5年至今運(yùn)行良好。
(2)化工廠或造紙廠的廠內(nèi)管線,食品和飲料線,如熱葡萄糖液或熱液體管道。
(2)電站一高速水管道,直徑從75~900mm不等。
(4)機(jī)場(chǎng)燃料油系統(tǒng)管道,一段一段噴涂,要求涂料通過(guò)相關(guān)認(rèn)證,不得造成膠質(zhì)狀沉淀。
(5)碼頭管道—原油、鹽水和汽油。
(6)原油管線。
(7)鹽水和談水管線——自然鹽水和熱鹽水。
(8)有效地阻止了石蠟的沉積。
(9)污水和廢液管線。
(10)廠內(nèi)化學(xué)品管道。
(11)油田注入管線。
6.石蠟沉積
使州內(nèi)覆蓋層降低蠟沉積可解決原油管線的結(jié)蠟問(wèn)題。例如,一條立徑300mm的原油管線在內(nèi)涂5年和10年后進(jìn)行檢測(cè).沒(méi)有觀察到石蠟的沉積,許多管道操作者也都有類(lèi)似的報(bào)告。
7.瀝青內(nèi)涂的沉渣影響
從長(zhǎng)期實(shí)際使用來(lái)看,在一些特殊領(lǐng)域,如水工業(yè),在從瀝青向環(huán)氧涂料的轉(zhuǎn)變之間,人們似乎比較猶豫,然而,瀝青涂料確有不足之處,它的熱塑性在某些情況下就是一個(gè)缺點(diǎn);內(nèi)襯抗清管器的機(jī)械摩擦性能差;覆蓋層較厚;瀝青層上的沉積嚴(yán)重—它的柔軟性易于其中有機(jī)物或無(wú)機(jī)物的沉積。
現(xiàn)在人們也相信,沉渣的形成對(duì)管道輸量的影響遠(yuǎn)比從外觀推測(cè)要大得多,進(jìn)一步調(diào)查表明,對(duì)這種情況卻不能找出真正潛在的原因,很可能在這種流動(dòng)環(huán)境下,沉渣會(huì)變形,增大粗糙度,但是除了從照片上看到的這種影響外,實(shí)際應(yīng)用還沒(méi)有證據(jù)[19]。
這種效應(yīng)造成的管輸量下降所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)影響是非常嚴(yán)重的,如果管道在設(shè)計(jì)階段就考慮輸送能力的降低,則初期投資成本將增加約40% 因?yàn)榄h(huán)氧涂料能有效保持流動(dòng)效率,也就是說(shuō)用它取代瀝青后能避免清管的需求。
8.耐漿體磨損
管道可運(yùn)輸各種固體,包括礦漿、沙子、污水、煤粉和泥漿,有關(guān)方面曾對(duì)不同的管道涂料進(jìn)行隨意但嚴(yán)格的試驗(yàn)測(cè)試,以檢測(cè)涂料的耐磨損性。
將一圓柱木桶安裝在轉(zhuǎn)速約為1500r/min的轉(zhuǎn)子上,測(cè)試板裝在木桶上,所有裝置一直浸在20%的硅酸鹽磨料懸浮液中并保持旋轉(zhuǎn),這種懸浮液每周都進(jìn)行更換,因此試驗(yàn)板在這種液體中的測(cè)試是比較苛刻的,一年后由角到邊至整個(gè)板出現(xiàn)了腐蝕,通過(guò)改變?cè)囼?yàn)方法,可能會(huì)避免這種情況的發(fā)生。
這種測(cè)試顯示一些環(huán)氧涂料的個(gè)面的磨蝕,而有些除料卻能保持涂膜的完整,就是是說(shuō)具有非常好的耐磨損性能。
另有很典型的例子就是麥芽俐罐環(huán)氧內(nèi)襯,帶有很強(qiáng)磨蝕性的麥芽與水的混合物噴流,一些高性能涂料一年后被破壞了,但特殊還氧涂料能用到10年。
9.煤漿管線
漿料管道比其它運(yùn)輸方式,如卡車(chē)或火車(chē)具有明顯的優(yōu)勢(shì),同樣具有經(jīng)濟(jì)性[20]。漿料管道也是可靠的,因?yàn)椴皇軔毫託夂?,如暴風(fēng)雪或低溫的影響,并且由于一定程度的自動(dòng)操作,人工勞動(dòng)相當(dāng)減少,也開(kāi)辟了輸送能源新技術(shù)的開(kāi)端,,那就是遠(yuǎn)距離高容量煤漿管線。其中內(nèi)外防腐保護(hù)應(yīng)是一個(gè)必須考慮的同素。
10.固體的運(yùn)輸
研究表明,對(duì)于固體(如谷子、硫黃、鋼鐵和鋁)也可用管道進(jìn)行運(yùn)輸[21],將固體裝在直徑比管徑稍小的密封艙中,用油、水或其它一些液體作為運(yùn)輸載體。漿料已經(jīng)廣泛采用管道運(yùn)輸,而密封艙技術(shù)則是對(duì)固體運(yùn)輸?shù)囊豁?xiàng)新的技術(shù)革新。水是最有可能的載體,它體現(xiàn)出對(duì)內(nèi)覆蓋層的基本要求是堅(jiān)硬、附著力極好的特性。
有內(nèi)覆蓋層的漿料管道的成功先例很多,但在固體運(yùn)輸領(lǐng)域卻沒(méi)有涉及,這一技術(shù)仍處在初級(jí)階段。
不過(guò)在裝運(yùn)焦炭、沙子、面粉及其它細(xì)粉末的供料斗(hopper)和筒倉(cāng)(silo)的內(nèi)壁采用一些特殊的涂料,能明顯地保持產(chǎn)品純度,而且內(nèi)覆蓋層有助于粉末的流動(dòng),阻止膠質(zhì)狀沉淀,這在實(shí)際運(yùn)用中已得到了完全證實(shí)。
因此,考慮固體的管線運(yùn)輸時(shí),可以氣體、液體和固體的運(yùn)輸經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),進(jìn)行合理的推斷。如果固體運(yùn)輸依靠液體流動(dòng),裝在密封艙中進(jìn)行,那么迄今所有的經(jīng)驗(yàn)都適用于這種固體運(yùn)輸方式。
其它詳細(xì)細(xì)節(jié)在早期的論文中都有過(guò)討論[22]。
11.密封艙運(yùn)輸
這種密封艙運(yùn)輸?shù)母拍钜言诟耵敿獊喌V石運(yùn)輸上被開(kāi)拓利用,管線長(zhǎng)為2km,使用壓縮空氣代替水作載體,以30km/h的速度驅(qū)動(dòng)總重為25t的六輪容器的流動(dòng),現(xiàn)在有關(guān)方面已決定將此管線延長(zhǎng)50km,到達(dá)一個(gè)生產(chǎn)鋼筋混凝土的構(gòu)件廠。
1972年,據(jù)前蘇聯(lián)專(zhuān)家稱(chēng),他們?cè)O(shè)計(jì)了一條管線,依靠水作載體,將煤包封在金屬容器中從礦區(qū)運(yùn)到工廠,這樣的第一條管線將會(huì)建在烏克蘭。據(jù)說(shuō)這種新方法比現(xiàn)在使用的煤和水的混合物運(yùn)輸成本要便宜許多,例如,泵動(dòng)力降低達(dá)65%之多,且消除了煤的運(yùn)輸損失,煤是裝入有特殊措施的密封容器里的[23]。
有文章說(shuō),對(duì)城市固體垃圾的長(zhǎng)距離運(yùn)輸管線,采用四種不同的技術(shù),進(jìn)行過(guò)有趣的研究,試驗(yàn)性結(jié)果表明,盡管僅僅從成本出發(fā),這種長(zhǎng)輸固體管線沒(méi)有一個(gè)方案目前具有市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力,但最有可能的方案就是用水作載體來(lái)驅(qū)動(dòng)容器運(yùn)動(dòng)[24]。
當(dāng)長(zhǎng)距離運(yùn)輸時(shí),這種密閉輸送系統(tǒng)與卡車(chē)相比有許多優(yōu)勢(shì),沒(méi)有排氣污染、將有毒物質(zhì)與公共場(chǎng)所隔離、減少了失竊的機(jī)會(huì)。一旦管道輔好后,維護(hù)費(fèi)用就很少了。這種方法在運(yùn)輸?shù)V物時(shí)也似乎比直接氣動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)要更好。
為了實(shí)現(xiàn)管線的最優(yōu)化,在對(duì)漿料的水壓特性的研究同時(shí),對(duì)出現(xiàn)的其它問(wèn)題也在進(jìn)行研究,如固體顆粒間的摩擦、管道自身的腐蝕和磨損、顆粒的大小和形狀、漿液的化學(xué)成分和穩(wěn)定性—產(chǎn)生和分解出的氣體能加速腐蝕。水泵一定不能形成渦流,并避免壓力的急劇變化。
通過(guò)對(duì)密封艙運(yùn)輸固體的方法的試驗(yàn)和研究,可以很清楚地表明,如果這種技術(shù)在商業(yè)上能被廣泛接受,那么涂料將會(huì)在其中發(fā)揮巨大的作用。首先,管道內(nèi)覆蓋層將減少摩擦、避免腐蝕及長(zhǎng)期可能的磨蝕;其次,任何金屬密封容器外涂料具有同樣的作用;第三,管道外進(jìn)行防腐保護(hù)的堅(jiān)硬、有彈性的涂料也有優(yōu)勢(shì);第四,密封艙內(nèi)表面也要求保護(hù)。
12.薄膜涂料
為適應(yīng)各種需要,產(chǎn)生了多種不同類(lèi)型的薄膜涂料,根據(jù)管道運(yùn)輸?shù)囊螅@些涂料均要求進(jìn)行噴砂預(yù)處理。
13.耐磨性的海水清淤(sea dredging)測(cè)試
在對(duì)耐磨性要求較高的地方,可以應(yīng)用特殊環(huán)氧型高耐磨外覆蓋層。
Hague城市委員會(huì)對(duì)外層涂有不同涂料的10km污水管線進(jìn)行海水清淤測(cè)試,結(jié)果如下:
傳統(tǒng)的和煤焦油環(huán)氧覆蓋層的磨損率為60%~100%。
特殊耐磨環(huán)氧覆蓋層的磨損率只有7%~9%及輕微的刮痕。