Главная Обратная связь

Дисциплины:






ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Рулонный мастичный материал, содержащий основу из полимерной ленты, мастичный слой и антиадгезивный слой, отличающийся тем, что в качестве мастичного слоя он содержит битум, асфальтосмолистые соединения, растворитель, термоэластопласт, пластификатор, модифицирующую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

битум 3-5
асфальтосмолистые соединения 65-85
растворитель
термоэластопласт 3-7
пластификатор 6-15
клей АС-М 3-9,

 

а в качестве антиадгезивного слоя фторопластовую пленку.

 

Специалисты московского предприятия ООО "МАТЕК" создали новое средство защиты от коррозии - высокоэффективный грунт-протектор "жидкий цинк" АК-100. Этот лакокрасочный самоотверждающийся материал на акриловой основе предназначен для холодной оцинковки металлов.

Известно, что черные металлы (сталь, чугун, железо и некоторые его сплавы) нестабильны в химическом отношении и довольно легко окисляются в присутствии воды и кислорода. В скором времени появляется знакомая всем ржавчина. Еще быстрее это происходит в условиях загрязненной окружающей среды - различные химические соединения, так или иначе находящиеся в воздушной и водной среде, ускоряют данный процесс. Иногда всего за несколько лет, а то и за считанные месяцы, казалось бы "новые" металлоконструкции, оборудование, агрегаты машин и механизмов, да и просто металлические изделия, которые мы используем на производстве и в быту, покрываются довольно толстым слоем ржавчины: Знакомая многим картина!

Как же защититься от разрушительного воздействия коррозии? Как бороться с ней? С этой проблемой постоянно приходится сталкиваться повсеместно - в любом хозяйстве, на производстве, в быту. Нет необходимости говорить, как важна, как остра эта проблема в строительной отрасли. Понятен и интерес, с которым встречается каждая новая разработка в области антикоррозионной защиты.

Новый грунт-протектор коррозии (ГПК) обладает высокими эксплуатационными свойствами. Нанесенный на стальную поверхность он образует покрытие с высоким содержанием цинка, который, являясь анодом по отношению к стали, обеспечивает весьма эффективную протекторную защиту металла от коррозии. Максимальный срок службы такого двух-трехслойного покрытия составляет 10-15 лет. Важным отличием новой грунтовки от отечественных и зарубежных аналогов является ее высокая так называемая "седиментационная" устойчивость, то есть способность длительное время, не "расслаиваясь" на фракции, сохранять гомогенные свойства исходного материала. Не менее важно и другое - ни в чем не уступая по своим характеристикам зарубежным протекторам, отечественная новинка в несколько раз дешевле по стоимости.



В рабочем состоянии ГПК представляет собой довольно вязкий пастообразный материал с высоким содержанием цинка (до 60 % по массе в исходной грунтовке). Состав и физико-химические свойства новинки обеспечивают ей хорошее сцепление с металлом защищаемой конструкции (1-2 балла по адгезионной шкале). Нанесение жидкого цинка на подготовленную поверхность металла может осуществляться различными способами - с помощью пневматического или безвоздушного распыления, кистью или валиком. При этом сам процесс покрытия металла может проводиться в широком диапазоне температуры окружающего воздуха от -15?С до + 40?С., что позволяет использовать материал, как в условиях закрытого помещения, так и на улице.

Расход ГПК на один слой составляет от 110 до 160 г/кв.м. и во многом определяется способом нанесения покрытия. Время высыхания нанесенного слоя "на отлип" не превышает 2-х часов. Затем, если это потребуется, может быть нанесен последующий защитный слой ГПК. После высыхания покрытие образует довольно прочную, матовую пленку серого цвета, толщиной в 30 - 50 мкм, несколько шероховатую на ощупь. Содержание цинка в сухом покрытии составляет до 92-96%. Защитная пленка ГПК обладает весьма высокими эксплуатационными и механическими свойствами. Диапазон ее рабочих температур от -60?С до +160?С. Она эластична при изгибе - до 2 мм. Покрытие отличается высокой стойкостью к воде и к воздействию химических сред. Кроме того, грунт-протектор не распространяет подпленочную коррозию и легко ремонтируется.

Новинка хорошо сочетается с другими покрывными материалами: алкидными, уретановыми, эпоксидными, виниловыми, акриловыми, фенольными, хлоркаучуковыми. Это позволяет продлить срок службы покрытия в агрессивных средах, и улучшить его декоративные свойства. Таким образом, новый материал "жидкий цинк" представляет весьма эффективное средство защиты от коррозии. Этот способ холодного оцинкования металлической поверхности в отличие от известного метода горячей оцинковки не требует дополнительных сложных и трудоемких операций по термической подготовке материала. Соответственно упрощается и процесс сушки обработанной поверхности.

Использование ГПК охватывает практически все возможные варианты коррозионной защиты черных металлов. Он может быть применен: в качестве самостоятельного покрытия в 2-3 слоя (при толщине в 70-150 мкм), как грунтовка под покрывные материалы (1-2 слоя, толщиной 40-100 мкм). Наконец, он подходит для межоперационной защиты стальной поверхности перед последующей обработкой - резкой, штамповкой, а также для хранения металлоизделий (здесь достаточно нанесения одного слоя ГПК, толщиной 40-50 мкм.).

Несколько слов надо сказать и о некоторых приемах работы с "жидким цинком", позволяющих добиться наибольшего эффекта при использовании новинки. Для обеспечения высокого качества работ и достижения максимального срока службы покрытия ГПК необходима тщательная подготовка поверхности перед проведением окрасочных работ. Для этого очистку защищаемой поверхности проводят не более чем за 4 часа до покраски при относительной влажности воздуха не выше 80%. Ее можно провести любым механическим способом до степени шероховатости в 20-40 мкм. Непосредственно перед окраской поверхность должна быть тщательно обезжирена уайт-спиритом или сольвентом с последующей протиркой сухой ветошью.

С целью повышения протекторного эффекта возможно предварительное фосфатирование поверхности растворами ортофосфорной кислоты. В процессе применения ГПК необходимо периодически перемешивать. Каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущего (на это уходит не более 1,5 - 2 часов). Полное же время высыхания в естественных условиях составляет 10-12 часов. Окончательное формирование протекторного слоя завершается по истечении 6 - 7 суток. Если на ГПК требуется нанести покрывные лакокрасочные материалы, то это можно сделать уже через сутки после высыхания протекторного слоя. Гарантийный срок хранения "жидкого цинка" в заводской упаковке - 4 года со дня изготовления. При этом он должен находиться в плотно закрытой таре в хорошо вентилируемом помещении, защищенном от высоких температур и попадания влаги.

Новый, экологически безопасный материал ГПК "жидкий цинк" прошел полный комплекс испытаний. Он может быть использован для защиты строительных и промышленных металлоконструкций, самого различного оборудования, гидросооружений, корпусов судов и даже на транспорте. Весьма эффективно использование новинки и для защиты трубопроводов, изготавливаемых из углеродистых и низколегированных сталей и чугуна. Трубы, обработанные ГПК, могут эксплуатироваться в атмосферных условиях любых климатических зон и в любое время года, а также в пресной и морской воде, грунтовых водах, солевых растворах.

Протектор ГПК незаменим как высококачественный защитный материал на производстве - для работы в заводских условиях (на механизированных и автоматизированных линиях), в условиях строительства (как для защиты металлоконструкций, так и для текущего ремонта). С успехом "жидкий цинк" АК-100 может использоваться в автохозяйствах, на станциях автотехобслуживания, а также в различных ремонтно-механических цехах, мастерских и в бытовых условиях.

Материал ГПК неоднократно представлялся на крупных отечественных и международных выставках, в том числе недавно на экспозиции в Москве "Интерлакокраска-2003", где вызвал интерес, как у профессионалов, так и у простых посетителей. В настоящее время новый антикоррозионный протектор "жидкий цинк" уже успешно используется в практической работе. В частности - при защите от коррозии мостовых сооружений, сборных металлических и других строительных конструкций, для антикоррозионной обработки агрегатов и деталей кузова автомобилей.

 

 

Защита трубопроводов от коррозии с использованием современных изоляционных покрытий
Транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов по трубопроводам является наиболее эффективным и безопасным способом их транспортировки на значительные расстояния. Этим способом доставки нефти и газа от районов их добычи к потребителям пользуются уже более 100 лет. Долговечность и безаварийность работы трубопроводов напрямую зависит от эффек-тивности их противокоррозионной защиты. Для сведения к минимуму риска коррозионных повреждений трубопроводы защищают антикоррозионными покрытиями и дополнительно средствами электрохимзащиты (ЭХЗ). При этом изоляционные покрытия обеспечивают первичную ("пассивную") защиту трубопроводов от коррозии, выполняя функцию "диффузионного барьера", через который затрудняется доступ к металлу коррозионноактивных агентов (воды, кислорода воздуха). При появлении в покрытии дефектов предусматривается система катодной защиты трубопроводов - "активная" защита от коррозии. Для того, чтобы защитное покрытие эффективно выполняло свои функции, оно должно удовлетворять целому ряду требований, основными из которых являются: низкая влагокислородопроницаемость, высокие механические характеристики, высокая и стабильная во времени адгезия покрытия к стали, стойкость к катодному отслаиванию, хорошие диэлектрические характеристики, устойчивость покрытия к УФ и тепловому старению. Изоляционные покрытия должны выполнять свои функции в широком интервале температур строительства и эксплуатации трубопроводов, обеспечивая их защиту от коррозии на максимально возможный срок их эксплуатации. История применения защитных покрытий трубопроводов насчитывает более 100 лет, однако до сих пор не все вопросы в этой области благополучно решены. С одной стороны, постоянно повышается качество защитных покрытий трубопроводов, практически каждые 10 лет появляются новые изоляционные материалы, новые технологии и оборудование для нанесения покрытий на трубы в заводских и трассовых условиях. С другой стороны, становятся все более жесткими условия строительства и эксплуатации трубопроводов (строительство трубопроводов в условиях Крайнего Севера, в Западной Сибири, освоение морских месторождений нефти и газа, глубоководная прокладка, строительство участков трубопроводов методами "наклонно-направленного бурения", "микротоннелирования", эксплуатация трубопроводов при температурах до 100 °С и выше, и др.). Рассмотрим основные типы современных антикоррозионных покрытий трубопроводов заводского и трассового нанесения, их преимущества, недостатки, область применения. Антикоррозионные покрытия трубопроводов трассового нанесения Для изоляции трубопроводов в трассовых условиях в настоящее время наиболее широко применяют три типа защитных покрытий: а) битумно-мастичные покрытия; б) полимерные ленточные покрытия; в) комбинированные мастично-ленточные покрытия (покрытия типа "Пластобит"). Битумно-мастичные покрытия На протяжении многих десятилетий битумно-мастичное покрытие являлось основным типом наружного защитного покрытия отечественных трубопроводов. К преимуществам битумно-мастичных покрытий следует отнести их дешевизну, большой опыт применения, достаточно простую технологию нанесения в заводских и трассовых условиях. Битумные покрытия про-ницаемы для токов электрозащиты, хорошо работают совместно со средствами электрохимической защиты. В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51164-98 "Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии" конструкция битумно-мастичного покрытия состоит из слоя битумной или битумно-полимерной грунтовки (раствор битума в бензине), двух или трех слоев битумной мастики, между которыми находится ар-мирующий материал (стеклохолст или стеклосетка) и наружного слоя из защитной обертки. В качестве защитной обертки ранее использовались оберточные материалы на битумно-каучуковой основе типа "бризол", "гидроизол" и др. или крафт-бумага. В настоящее время применяют преимущественно полимерные защитные покрытия толщиной не менее 0,5 мм, грунтовку битумную или битумно-полимерную, слой мастики битумной или битумно-полимерной, слой армирующего материала (стеклохолст или стеклосетка), второй слой изоляционной мастики, второй слой армирующего материала, наружный слой защитной полимерной обертки. Общая толщина битумно-мастичного покрытия усиленного типа составляет не менее 6,0 мм, а для по-крытия трассового нанесения нормального типа - не менее 4,0 мм. В качестве изоляционных мастик для нанесения битумно-мастичных покрытий применяются: битумно-резиновые мастики, битумно-полимерные мастики (с добавками полиэтилена, атактического полипропилена), битумные мастики с добавками термоэластопластов, мастики на основе асфальтосмолистых соединений типа "Асмол". В последние годы появился целый ряд битумных мастик нового поколения, обладающих повышенными показателями свойств. Основными недостатками битумно-мастичных покрытий являются: узкий температурный диапазон применения (от минус 10 до плюс 40 °С), недостаточно высокая ударная прочность и стойкость к продавливанию, повышенная влагонасыщаемость и низкая биостойкость покрытий. Срок службы битумных покрытий ограничен и, как правило, не превышает 10-15 лет. Рекомендуемая область применения битумно-мастичных покрытий - защита от коррозии трубопроводов малых и средних диаметров, работающих при нормальных температурах эксплуатации. В соответствии с требованиями ГОСТа Р 51164-98 применение битумных покрытий ограничивается диаметрами трубопроводов не более 820 мм и температурой эксплуатации не выше плюс 40 °С. Полимерные ленточные покрытия Полимерные ленточные покрытия за рубежом стали применяться в начале 60-х гг. прошлого века. В нашей стране пик применения полимерных ленточных покрытий пришелся на 70-80 гг., на период строительства целой сети протяженных магистральных газопроводов. К настоящему времени на долю полимерных ленточных покрытий на российских газопроводах приходится до 60-65% от их общей протяженности. Конструкция полимерного ленточного покрытия трассового нанесения в соответствии с ГОСТ Р 51164-98 состоит из слоя адгезионной грунтовки, 1 слоя полимерной изоляционной ленты толщиной не менее 0,6 мм и 1 слоя защитной полимерной обертки толщиной не менее 0,6 мм. Общая толщина покрытия - не менее 1,2 мм. При заводской изоляции труб количество слоев изоляционной ленты и обертки увеличивается. При этом общая толщина покрытия должна составлять: не менее 1,2 мм - для труб диаметром до 273 мм, не менее 1,8 мм - для труб диаметром до 530 мм и не менее 2,4 мм - для труб диаметром до 820 мм включительно. Начиная с 1 июля 1999 г., после введения в действие ГОСТа Р 51164-98, применение липких полимерных лент при трассовой изоляции газопроводов ограничено диаметрами труб не выше 820 мм и температурой эксплуатации не выше плюс 40 °С. Для нефте- и нефтепродуктопроводов допускается применять ленточные покрытия трассового нанесения при изоляции труб диаметром до 1420 мм, но при этом общая толщина покрытия должна составлять не менее 1,8 мм (наносятся 2 слоя полимерной ленты и 1 слой защитной обертки). В системе полимерного ленточного покрытия функции изоляционной ленты и защитной обертки различные. Изоляционная лента обеспечивает адгезию покрытия к стали (не менее 2 кг/см ширины), стойкость к катодному отслаиванию, выполняет функции защитного барьера, препятствующего проникновению к поверхности труб воды, почвенного электролита, кислорода, т.е. коррозионноактивных агентов. Защитная обертка служит в основном для повышения механической, ударной прочности покрытия. Она предохраняет ленточное покрытие от повреждений при укладке трубопровода в траншею и засыпке его грунтом, а также при усадке грунта и технологических подвижках трубопровода. Полимерные ленты, защитные обертки поставляются комплектно с адгезионной грунтовкой (праймером) заводского изготовления. Для наружной изоляции трубопроводов в настоящее время применяются в основном отечественные изоляционные материалы производства ОАО "Трубоизоляция", (г. Новокуйбышевск, Самарской область): адгезионные грунтовки типа "П-001", "НК-50", полимерные ленты типа "НК ПЭЛ-45", "НКПЭЛ-63", "Полилен", "ЛДП", защитная обертка "Полилен О". Основ-ными зарубежными поставщиками изоляционных материалов для нанесения полимерного ленточного покрытия являются фирмы: "Polyken Pipeline Coating Systems" (США), "Altene" (Италия), "Nitto Denko Corporation", "Furukawa Electric" (Япония). К преимуществам ленточных покрытий следует отнести: высокую технологичность их нанесения на трубы в заводских и трассовых условиях, хорошие диэлектрические характеристики, низкую влагокислородопроницаемость и достаточно широкий температурный диапазон применения. Основными недостатками полимерных ленточных покрытий являются: низкая устойчивость к сдвигу под воздействием осадки грунта, недостаточно высокая ударная прочность покрытий, экранировка ЭХЗ, низкая биостойкость адгезионного подслоя покрытия. Опыт эксплуатации отечественных газонефтепроводов показал, что срок службы полимерных ленточных покрытий на трубопроводах диаметром 1020 мм и выше составляет от 7 до 15 лет, что в 2-4 раза меньше нормативного срока амортизации магистральных трубопроводов (не менее 33 лет). В настоящее время в ОАО "Газпром" проводятся масштабные работы по ремонту и переизоляции трубопроводов с наружными полимерными ленточными покрытиями после 20-30 лет их эксплуатации. Комбинированное мастично-ленточное покрытие У российских нефтяников большой популярностью пользуется комбинированное мастично-ленточное покрытие типа "Пластобит". Конструктивно покрытие состоит из слоя адгезионного праймера, слоя изоляционной мастики на основе битума или асфальтосмолистых соединений, слоя изоляционной полимерной ленты толщиной не менее 0,4 мм и слоя полимерной защитной обертки толщиной не менее 0,5 мм. Общая толщина комбинированного мастично-ленточного покрытия составляет не менее 4,0 мм. При нанесении изоляционной битумной мастики в зимнее время ее, как правило, пластифицируют, вводят добавки специальных масел, которые предотвращают охрупчивание мастики при отрицательных температурах окружающей среды. Битумная мастика, наносимая по праймеру, обеспечивает адгезию покрытия к стали, и является основным изоляционным слоем покрытия. Полимерная лента и защитная обертка повышают механические характеристики и ударную прочность покрытия, обеспечивают равномерное распределение изоляционного мастичного слоя по периметру и длине трубопровода. Практическое применение комбинированных покрытий типа "Пластобит" подтвердило их достаточно высокие защитные и эксплуатационные характеристики. Данный тип покрытия в настоящее время наиболее часто применяют при проведении работ по ремонту и переизоляции действующих нефтепроводов, имеющих битумные покрытия. При этом в конструкции битумно-ленточного покрытия применяют преимущественно полиэтиленовые термоусаживающиеся ленты, обладающие повышенной теплостойкостью и высокими механическими характеристиками, а в качестве изоляционных мастик используют специальные модифицированные битумные мастики нового поколения. Основные недостатки комбинированного мастично-ленточного покрытия те же, что и у битумно-мастичных покрытий - недостаточно широкий температурный диапазон применения (от минус 10 до плюс 40 °С) и недостаточно высокие физико-механические показатели свойств (ударная прочность, стойкость к продавливанию и др.). Технология нанесения покрытий в трассовых условиях Нанесение защитных битумно-мастичных и полимерных ленточных покрытий в трассовых условиях осуществляется после сварки труб и контроля сварных стыков. Для нанесения покрытий используются передвижные механизированные колонны, включающие: трубоукладчики и навесное технологическое оборудование (очистные и изоляционные машины, комбайны и т.д.), перемещающееся по сваренному в "нитку" трубопроводу и выполняющее операции по щеточной очистке, праймированию поверхности труб, нанесению на них защитного покрытия. При выполнении работ в зимнее время в состав оборудования дополнительно вводится передвижная печь для нагрева и сушки труб. При нанесении битумных покрытий в составе механизированных колонн используются также битумно-плавильные котлы и специальные изоляционные машины. До нанесения покрытий производится очистка труб от грязи, ржавчины, рыхлой окалины. Для очистки поверхности труб применяются скребки, механические щетки и иглофрезы. Праймирование труб осуществляется посредством полива на поверхность труб дозированного количества адгезионного праймера с последующим его растиранием брезентовым полотенцем. На праймированные трубы с использованием изоляционной машины наносится слой горячей битумной мастики, после чего осуществляется нанесение на трубы армирующего материала (стеклохолст), второго слоя битумной мастики и слоя наружной защитной обертки. Ленточные покрытия наносятся на поверхность трубопроводов посредством спиральной намотки на праймированные трубы слоя изоляционной ленты и слоя защитной обертки, с заданным усилием натяжения и величиной нахлеста. Практический опыт показал, что, несмотря на достаточно высокую степень механизации изоляционных работ в трассовых условиях, данный способ изоляции не обеспечивает качественного нанесения на трубы защитных покрытий. Это обусловлено влиянием погодных условий, отсутствием средств и методов пооперационного технологического контроля, а также недостаточно высокими механическими и защитными свойствами битумных и ленточных покрытий. Перенос процесса наружной изоляции труб из трассовых условий в заводские или базовые условия не только позволил ускорить темпы строительства трубопроводов, но и в значительной степени повысить качество и надежность их противокоррозионной защиты. При заводской изоляции труб на качество работ не влияют погодные условия, проводится последовательный пооперационный технологический контроль. Кроме того, при изоляции труб в заводских условиях появляется возможность использовать современные изоляционные материалы и технологии их нанесения, которые невозможно реализовать при трассовой изоляции трубопроводов. Заводские покрытия труб Для наружной изоляции трубопроводов наиболее часто применяются следующие типы заводских покрытий: а) заводское эпоксидное покрытие; б) заводское полиэтиленовое покрытие; в) заводское полипропиленовое покрытие; г) заводское комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие. Данные типы покрытий отвечают современным техническим требованиям и обеспечивают долговременную, эффективную защиту трубопроводов от почвенной коррозии. В разных странах отдается предпочтение различным типам заводских покрытий. В США, Англии, Канаде наиболее популярны эпоксидные покрытия труб, в Европе, Японии и России предпочтение отдается заводским покрытиям на основе экструдированного полиэтилена. Для изоляции морских трубопроводов и "горячих" (80-110 °С) участков трубопроводов применяются, как правило, полипропиленовые покрытия. Комбинированные ленточно-полиэтиленовые покрытия используются в основном для изоляции труб малых и средних диаметров с температурой эксплуатации до плюс 40 °С. Заводское полиэтиленовое покрытие Впервые однослойные полиэтиленовые покрытия труб на основе порошкового полиэтилена стали применяться в конце 50-х - начале 60-х гг. прошлого века. Технология нанесения однослойного полиэтиленового покрытия аналогична технологии нанесения покрытий из порошковых эпок-сидных красок. Из-за низкой водостойкости адгезии и стойкости к катодному отслаиванию однослойные полиэтиленовые покрытия не получили достаточно широкого применения. Им на смену пришли двухслойные покрытия с "мягким" адгезионным подслоем. В конструкции такого покрытия в качестве адгезионного слоя применялись изоляционные битумно-каучуковые мастики ("мягкие" адгезивы) толщиной 150-300 мкм, наносимые по слою праймера, а в качестве наружного ударопрочного слоя использовался экструдированный полиэтилен толщиной не менее 2,0-3,0 мм. После того как фирмой "BASF" (Германия) был разработан сополимер этилена и эфира акриловой кислоты ("Lucalen"), который впервые был опробован в конструкции заводского полиэтиленового покрытия труб в качестве термоплавкого полимерного клеевого подслоя, в практику строительства трубопроводов было внедрено двухслойное полиэтиленовое покрытие с "жестким" адгезионным подслоем. Позднее был разработан еще целый ряд термоплавких клеевых композиций на основе сополимеров этилена и винилацетата, этилена и акрилата. Двухслойные полиэтиленовые покрытия получили очень широкое применение и на долгие годы стали основными заводскими покрытиями труб. Конструктивно двухслойное полиэтиленовое покрытие состоит из адгезионного подслоя на основе термоплавкой полимерной композиции толщиной 250-400 мкм и наружного полиэтиленового слоя толщиной от 1,6 мм до 3,0 мм. В зависимости от диаметров труб общая толщина покрытия составляет не менее 2,0 (для труб диаметром до 273 мм включительно) и не менее 3,0 мм (для труб диаметром 1020 мм и выше). Для нанесения двухслойных полиэтиленовых покрытий применяются как отечественные, так и импортные изоляционные материалы (термоплавкие композиции на основе сополимеров - для нанесения адгезионного слоя и композиции термосветостабилизированного полиэтилена - для нанесения наружного слоя). С целью повышения устойчивости двухслойных полиэтиленовых покрытий к воздействию воды и стойкости к катодному отслаиванию при повышенных температурах проводится обработка поверхности очищенных труб (пассивация) раствором хромата. При правильном подборе изоляционных материалов двухслойное полиэтиленовое покрытие обладает достаточно высокими показателями свойств и отвечает техническим требо-ваниям, предъявляемым к заводским покрытиям труб. Оно способно обеспечить защиту трубопроводов от коррозии на срок до 30 лет и выше. Еще более эффективным наружным антикоррозионным покрытием является заводское трехслойное полиэтиленовое покрытие труб, конструкция которого отличается от двухслойного полиэтиленового покрытия наличием еще одного слоя - эпоксидного праймера. Эпоксидный слой обеспечивает повышенную адгезию покрытия к стали, водостойкость адгезии и стойкость покрытия к катодному отслаиванию. Полимерный адгезионный подслой является вторым, промежуточным слоем в конструкции трехслойного покрытия. Его функции состоят в обеспечении сцепления (адгезии) между полиэтиленовым наружным слоем и внутренним эпоксидным слоем. Наружная полиэтиленовая оболочка имеет низкую влагокислородопроницаемость, выполняет функции "диффузионного барьера" и обеспечивает покрытию высокую механическую и ударную прочность. Сочетание всех трех слоев покрытия делает трехслойное полиэтиленовое покрытие одним из наиболее эффективных наружных защитных покрытий трубопроводов. Трехслойное покрытие было разработано в Германии и внедрено в практику строительства трубопроводов в начале 80-х гг. прошлого века, На сегодняшний день это покрытие является самым популярным и широко применяемым типом заводского покрытия труб. В России технология заводской трехслойной полиэтиленовой изоляции труб впервые была внедрена в 1999 г. на ОАО "Волжский трубный завод". В 2000 г. были введены в эксплуатацию производства по трехслойной изоляции труб на ОАО "Челябинский трубопрокатный завод", ОАО "Выксунский металлургический завод", ГУП "Московский опытно-экспериментальный трубозаготовительный комбинат". К настоящему времени технология нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия освоена также на предприятиях ЗАО "НЕГАС" (г. Пенза), ООО "Предприятие Трубопласт" (г. Екатеринбург), КЗИТ ООО "Завод изоляции труб" (г. Копейск Челябинской обл.), ООО "Усть-Лабинскгазстрой". Трехслойное полиэтиленовое покрытие отвечает самым современным техническим требованиям и способно обеспечить эффективную защиту трубопроводов от коррозии на продолжительный период их эксплуатации (до 40-50 лет и более). Для нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия используют специально подобранные системы изоляционных материалов: порошковые эпоксидные краски, адгезионные полимерные композиции, композиции термосветостабилизированного полиэтилена низкой, высокой и средней плотности. В настоящее время при нанесении трехслойных полиэтиленовых покрытий на российских предприятиях применяются исключительно импортные изоляционные материалы: порошковые эпоксидные краски поставки фирм "3M" (США), "BASF Coatings" (Германия), "BS Coatings" (Франция), "DuPont" (Канада); композиции адгезива и полиэтилена поставки фирм "Borealis", "Basell Polyolefins" (Германия), "Atofina" (Франция) и др. В ЗАО "АНКОРТ" проводятся работы по подбору, комплексным испытаниям и внедрению отечественных изоляционных материалов для трехслойных полиэтиленовых покрытий труб. Заводское полипропиленовое покрытие В Европе заводские покрытия труб на основе экструдированного полипропилена занимают 7-10 % от объема производства труб с заводским полиэтиленовым покрытием. Полипропиленовое покрытие обладает повышенной теплостойкостью, высокой механической, ударной прочностью, стойкостью к продавливанию и абразивному износу. Основная область применения полипропиленовых покрытий - противокоррозионная защита "горячих" (до 110-140 °С) участков трубопроводов, защита от коррозии морских, шельфовых трубопроводов, подводных переходов, участков трубопроводов, строящихся методами "закрытой" прокладки (проколы под дорогами, прокладка труб методом наклоннонаправленного бурения и т.д.). Конструкция заводского полипропиленового покрытия аналогична конструкции заводского трехслойного полиэтиленового покрытия труб. Для нанесения покрытия используются порошковые эпоксидные краски, термоплавкие полимерные композиции и термосветостабилизированные композиции полипропилена. Из-за высокой ударной прочности полипропиленового покрытия его толщина может быть на 20-25 % меньше толщины поли-этиленового покрытия труб (от 1,8 мм до 2,5 мм). Полипропиленовые покрытия имеют, как правило, белый цвет, что обусловлено использованием в качестве основного светостабилизатора добавки двуокиси титана. К недостаткам полипропиленовых покрытий следует отнести их пониженную морозостойкость. Стандартное полипропиленовое покрытие рекомендуется применять при температурах строительства трубопроводов до минус 10 °С, а температура окружающей среды при хранении изолированных труб не должна быть ниже минус 20 °С. Специально разработанное морозо-стойкое полипропиленовое покрытие может применяться при температурах строительства трубопроводов до минус 30 °С и температурах хранения изолированных труб до минус 40 °С. Для нанесения заводских полипропиленовых покрытий используются порошковые эпоксидные краски поставки фирм "3M" (США), "BASF Coatings" (Германия), композиции адгезива и полипропилена поставки фирм "Borealis", "Basell Polyolefins". Технология заводской изоляции труб с двухслойным и трехслойным полипропиленовыми покрытиями освоена на ГУП "Московский опытно-экспериментальный трубозаготовительный комбинат" и ОАО "Выксунский металлургический завод". В 2004 г. запланировано внедрение технологии нанесения заводского полипропиленового покрытия на оборудовании ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" и ОАО "Волжский трубный завод". Заводское комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие Для противокоррозионной защиты трубопроводов малых и средних диаметров (до 530 мм) в последние годы довольно широко и успешно используется комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие. Комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие наносится на трубы в заводских или базовых условиях. Конструктивно покрытие состоит из слоя адгезионной грунтовки (расход грунтовки - 80-100 г/м2), слоя дублированной полиэтиленовой ленты (толщина 0,45-0,63 мм) и наружного слоя на основе экструдированного полиэтилена (толщина от 1,5 мм до 2,5 мм). Общая толщина комбинированного ленточно-полиэтиленового покрытия составляет 2,2-3,0 мм. В конструкции комбинированного покрытия полиэтиленовая лента, нанесенная по адгезионной грунтовке, выполняет основные изоляционные функции, а наружный полиэтиленовый слой защищает ленточное покрытие от механических повреждений при транспортировке, погрузке и разгрузке изолированных труб, при проведении строительно-монтажных работ. В качестве изоляционных материалов для нанесения комбинированного покрытия могут использоваться адгезионные грунтовки и дублированные полиэтиленовые ленты поставки фирм "Polyken Pipeline Coating Systems" (США), "Altene" (Италия), "Nitto Denko Corporation" (Япония) или аналогичные отечественные материалы: грунтовки типа "НК-50", "П-001", изоляционные ленты "НК-ПЭЛ 45", "НК-ПЭЛ 63", "Полилен" производства ОАО "Трубоизоляция" (г. Новокуйбышевск Самарской обл.). По показателям свойств комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие уступает заводским двухслойным и трехслойным полиэтиленовым покрытиям труб, но в то же время в значительной степени превосходит битумно-мастичные и полимерные ленточные покрытия трубопроводов. Покрытие внесено в российский стандарт ГОСТ Р 51164-98. В настоящее время комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие применяется преимущественно для наружной изоляции труб нефтегазопромыслового сортамента, а также при строительстве межпоселковых газопроводов низкого давления. Технология нанесения защитных покрытий в заводских условиях Нанесение наружных защитных покрытий на трубы в заводских условиях осуществляется с использованием оборудования поточных механизированных линий. В состав поточных линий изоляции труб входят: роликовые транспортные конвейеры, перекладчики труб, узлы очистки (дробеметная или дробеструйная установки), печи технологического нагрева труб (индук-ционные или газовые), узел напыления порошковой эпоксидной краски, экструдеры для нанесения адгезионного подслоя и наружного слоя покрытия, прикатывающие устройства, камеры водяного охлаждения изолированных труб, оборудование для контроля качества покрытия. Состав оборудования поточных линий изоляции труб зависит от типа заводского покрытия и диаметров изолируемых труб. При нанесении наружных эпоксидных покрытий трубы, прошедшие абразивную очистку, нагреваются в проходной печи до температуры 200-240 °С, после чего на них в специальной камере, в электростатическом поле, производится напыление порошковой эпоксидной краски. При контакте с горячей поверхностью труб происходит оплавление и отверждение эпоксидной краски, формирование защитного покрытия. Двухслойное и трехслойное полиэтиленовые покрытия могут наноситься на трубы двумя методами: методом "кольцевой" экструзии или методом боковой "плоскощелевой" экструзии расплавов композиций адгезива и полиэтилена. Для труб малых и средних диаметров более предпочтительным способом нанесения покрытий является метод "кольцевой" экструзии. При этом способе изоляции на предварительно очищенные и нагретые до заданной температуры (180-220 °С) трубы, поступающие по линии изоляции без вращения, через двойную кольцевую головку экструдера последовательно наносятся: расплав термоплавкой полимерной композиции (адгезионный подслой) и расплав полиэтилена (наружный защитный слой). Между кольцевой головкой экструдера и изолируемыми трубами создается пониженное давление ("вакуумирование"), в результате чего двухслойное покрытие плотно облегает поверхность изолируемых труб по всей их длине и периметру. При нанесении полиэтиленового покрытия по данной технологии обеспечивается наиболее высокая производительность процесса изоляции труб, которая может достигать 15-20 пог. м/мин. При использовании метода боковой "плоскощелевой" экструзии двухслойное полиэтиленовое покрытие наносится на вращающиеся и поступательно перемещающиеся по линии трубы из двух экструдеров (экструдер по нанесению адгезива и экструдер по нанесению полиэтилена), оснащенных "плоскощелевыми" экструзионными головками. При этом расплавы клеевой и полиэтиленовой композиций в виде экструдированных лент наматываются по спирали на очищенные и нагретые до заданной температуры трубы с перехлестом в один (расплав адгезива) или в несколько (расплав полиэтилена) слоев. После нанесения на трубы покрытие прикатываются к поверхности труб специальными роликами. Изолированные трубы поступают в тоннель водяного охлаждения, где покрытие охлаждается до необходимой температуры, а затем трубы разгоняются по линии и с помощью перекладчиков подаются на стеллаж готовой продукции. При данном способе изоляции покрытие может наноситься на трубы диаметром от 57 до 1420 мм, а производительность процесса изоляции, как правило, не превышает 5-7 пог. м/мин. Нанесение на трубы трехслойного полиэтиленового и трехслойного полипропиленового покрытий осуществляется по той же технологической схеме, что и нанесение двухслойного покрытия, за исключением введения в технологическую цепочку дополнительной операции - нанесения слоя эпоксидного праймера. Эпоксидный праймер толщиной 80-200 мкм наносится на очищенные и нагретые до необходимой температуры трубы методом напыления порошковой эпоксидной краски, после чего на праймированные трубы последовательно наносятся расплавы термоплавкой композиции адгезива и полиэтилена. При нанесении на трубы комбинированного ленточно-полиэтиленового покрытия предварительно осуществляется щеточная очистка наружной поверхности труб. Технологический нагрев труб не производится. На очищенные трубы первоначально наносится битумно-полимерная грунтовка, а затем, после сушки грунтовки, осуществляется нанесение на праймированные трубы дублированной изоляционной ленты и наружного защитного слоя из экструдированного полиэтилена. Полиэтиленовый слой прикатывается к поверхности труб эластичным роликом, после чего изолириванные трубы охлаждаются в камере водяного охлаждения.

 

Электрохимическая защита. Дренажные электрозащитные устройства (ЭЗУ) применяются для борьбы с блуждающими токами. После выявления на газопроводе опасной зоны защищаемый газопровод соединяют с источником блуждающих токов (например, с трамвайной или железнодорожной рельсой). В этом случае ток будет возвращаться к своему источнику по металлу, что исключает процесс коррозии.

Катодные ЭЗУ применяются для обеспечения электрического поляризационного потенциала металла трубопроводов и хранилищ в пределах между минимальным и максимальным допустимыми значениями. В этом случае коррозия будет разрушать металл наименее интенсивно.

Протекторные ЭЗУ применяются для борьбы с электролитическим окислением трубопровода, искусственно делая его восстанавливаемым катодом, а роль подвергающегося коррозии анода поручают протектору — аноду защитного устройства. На практике эффективнее работают устройства с более глубоким расположением анодной защиты (АЗ) в почве, глубинные АЗ позволяют снизить потребление электроэнергии. В этом случае естественная роль трубопровода в качестве разрушающегося анода меняется на роль восстанавливающегося катода.

Для подземных стальных газопроводов и резервуаров сжиженного газа электрохимическая зашита должна быть введена в действие в зонах опасного влияния блуждающих токов не позднее одного месяца, а в остальных случаях не позднее шести месяцев после укладки сооружения в грунт.
Изоляция металла. А зачем изолировать обычную или говорить о нержавеющей стали, если в газовом хозяйстве можно использовать полиэтиленовые трубы? Можно, но очень ограниченно и преимущественно в южных регионах, так как не допускается прокладка газопроводов из полиэтиленовых труб:

- при возможном снижении температуры стенки трубы в процессе эксплуатации ниже -15°С;
- для транспортировки жидкой фазы сжиженных углеводородных газов;
- надземно, наземно, внутри зданий, а также в тоннелях, коллекторах и каналах.

В соответствии с ГОСТ Р 51164-98, все стальные газопроводы и резервуары, уложенные в землю, должны иметь изоляционные покрытия, ограничивающие прямой контакт металла с грунтовым электролитом. Эти покрытия должны обладать:

- химической стойкостью в грунте;
- механической прочностью;
- хорошей адгезией к поверхности металла и к изоляционному покрытию (в случае проведения ремонтно-восстановительных работ);
- гладкостью поверхности и минимальной пористостью;
- минимальным водопоглощением;
- диэлектрическими свойствами;
- перечисленными выше свойствами в рабочем интервале температур при хранении и эксплуатации;
- длительным сроком хранения, в течение которого не происходит потери вышеуказанных свойств;
- технологичностью в процессе их нанесения;

Для защиты подземных стальных трубопроводов должны применяться защитные покрытия усиленного и весьма усиленного типа в соответствии с приведенной в ГОСТе таблицей, а для подземных стальных резервуаров должны применяться защитные покрытия весьма усиленного типа на основе полимерных материалов или битумных мастик.

Пожалуй, самый известный и широко применяемый материал изоляции производится на основе битумно-резиновых мастик весьма усиленного типа, ее следует наносить на трубы или секции труб механизированным способом в базовых или заводских условиях. Битумные мастики, используемые при проведении изоляционных работ на трассе, также должны быть заводского (ЦЗЗ, ЦЗМ) изготовления.

Кроме нее, нормируется применение ряда других изоляционных покрытий, но приведенный перечень не является исчерпывающим. Допускается применение структур покрытий, грунтовочных, защитных и оберточных материалов, не установленных в упомянутом стандарте, но обеспечивающих выполнение требований не ниже установленных в нем.

Вот перечень некоторых современных изоляционных материалов, предназначенных для защиты от коррозии:

- АСМОЛ, мастичная композиция для наружных комбинированных покрытий базового или трассового нанесения для защиты от коррозии линейной части магистральных газонефтепродуктопроводов диаметром до 1420 мм включительно, а также сварных швов;
- Двухкомпонентный полиуретановый материал без растворителей для ручного нанесения PROTEGOL® UR-Coating 32-55 L;
Лента «ТЕРМА-СТ» — двухслойный изоляционный материал, поставляется в комплекте с «ТЕРМА-ЛКА» (замком). Температура эксплуатации — от -40 до +40°С. Лента «ТЕРМА-СТ 60» применяется при изоляции сварных стыков труб с двухслойным заводским полиэтиленовым покрытием и отводов;
- Мастика изоляционная с ингибитором коррозии МИК-1;
- Пленка ингибированная полиэтиленовая с антистатическим эффектом, содержащая летучие ингибиторы коррозии (ЛИК) и антистатические добавки (ингибиторы коррозии — химические вещества, в присутствии которых скорость коррозии замедляется). В пленку добавляется зеленый пигмент для придания ей характерного цвета, отличающего ее от других видов пленки;
- Фторэпоксидный однокомпонентный лак ФЛК-ПАсп.

Покрытие этим лаком эластично и ударопрочно, стойко к истиранию, ремонтопригодно в местах повреждения. Срок службы подземной защиты — 20 лет, а надземной — 80. Растворитель — ацетон, способы нанесения — безвоздушное или пневматическое распыление, кисть, валик, налив;
Эпоксидное покрытие ILAEPOX>1 мм для нанесения на внешнюю сторону емкости после пескоструйной обработки SA 2,5. Выдерживает испытание методом неразрушительного пробоя напряжением до 25 кВ.

Сварные стыки труб и места повреждений защитного покрытия должны изолироваться теми же материалами, что и газопроводы, а также битумными мастиками с армирующими слоями, термоусаживающимися на основе полиэтилена муфтами, комбинированными мастично-ленточными материалами и другими покрытиями, разрешенными к применению в установленном порядке.

Запрещается применять липкие ленты для изоляции стыков на газопроводах с битумными покрытиями.

Кроме самой изоляции, надо позаботиться о правильности укладки. Места прокладки должны обеспечивать целостность изоляции. Прежде, чем зарывать, необходимо проконтролировать качество произведенных по защите от коррозии работ. А после засыпки траншеи защитное покрытие подлежит окончательной проверке приборным методом на отсутствие участков электрического контакта металла трубы с грунтом.

Изоляция участков трубопроводов между собой путем установки изолирующих фланцевых соединений (ИФ) или изолирующих вставок в местах, где вероятны несанкционированные электрические соединения газопровода с другими металлическими сооружениями (водопровод, кабели связи, теплосеть, железобетонные конструкции зданий) является основным мероприятием по снижению потребления электроэнергии и повышению эффективности работы ЭЗУ.

Изоляция наружных стальных газопроводов. «Узкими» местами здесь являются участки газопровода, находящиеся в футляре и лежащие на опорах, зафиксированные хомутами. В этих случаях повреждения происходят за счет щелевой коррозии в тех местах, где постоянно высокая влажность и доступ кислорода, электрохимической коррозии в месте контакта стального футляра с газопроводом. Для борьбы с этими видами коррозии применяют окрашивание надземных газопроводов. Надземные газопроводы должны быть окрашены в желтый цвет двумя слоями краски, лака или эмали, предназначенных для наружных работ, при расчетной температуре наружного воздуха в районе строительства. Наружные газопроводы, проложенные по фасадам зданий, могут окрашиваться под цвет ограждающих конструкций здания.





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...