В
настоящее время при строительстве магистральных газопроводов, нефтепроводов,
газовых сетей, трубопроводов коммунального назначения применяются
преимущественно трубы с заводским покрытием. Заводские покрытия
труб по механическим, защитным и эксплуатацион-ным свойствам значительно
превосходят битумномастичные и полимерные ленточные покрытия трассового
нанесения. Наиболее оптимальными характеристиками обладают заводские
трехслойные полиэтиленовые покрытия труб. Данные покрытия отвечают
самым современным техническим требованиям и способны обеспечить
защиту трубопроводов от коррозии практически на весь период их эксплуатации
(40-50 лет).
Производство труб с трехслойным полиэтиленовым покрытием освоено
Волжским трубным заводом, Выксунским металлургическим заводом,
Челябинским трубопрокатным заводом, ЗАО "НЕГАС" (г.Пенза),
Московским трубозаготовительным комбинатом и еще рядом других
российских предприятий. Для нанесения на трубы трехслойного полиэтиленового
покрытия применяется система изоляционных материалов, состоящая
из порошковых эпоксидных красок, композиций адгезива и композиций
полиэтилена.
К последним достижениям в области заводской изоляции труб следует
отнести появление на рынке материалов высокотехнологичного жидкого
однокомпонентного праймера "Primer L4098". Новый праймер
на основе эпоксидных и аминовых смол разработан фирмой "E.WOOD",
Великобритания специально для использования в системе трехслойного
полиэтиленового покрытия труб взамен порошковых эпоксидных красок.
"Primer L4098" имеет черный цвет, не содержит растворителей
и представляет собой высоковязкую жидкую субстанцию с вязкостью
при 20 °С около 78000 сп. В отличие от других аналогичных жидких
эпоксидных праймеров со сроком хранения 3-6 месяцев, данный материал
может храниться при комнатной температуре не менее двух лет, а
для его хранения не нужно применять холодильные камеры. Праймер
отвечает спецификации Snam GASD/C.9.05.02/9.05-10, экономичен
при нанесении и имеет ряд преимуществ по сравнению с порошковыми
эпоксидными праймерами того же назначения.
Технологические параметры нанесения на трубы трехслойного полиэтиленового
покрытия на основе однокомпонентного жидкого праймера "Primer
L4098" отработаны на пилотной линии ЗАО "АНКОРТ"
(п. Толбино, Московской обл.). В ООО "Институт ВНИИСТ"
и ООО "ВНИИГАЗ" были проведены испытания защитного покрытия
на соответствие техническим требованиям. Из данных представленных
в таблице 1 следует, что использование жидкого однокомпонентного
праймера "Primer L4098" в конструкции трехслойных полиэтиленовых
покрытий позволяет получать антикоррозионную защиту труб, отвечающую
требованиям ГОСТ Р 51164 и требованиям ОАО "АК Транснефть".
По показателям свойств данное покрытие практически ни в чем не
уступает трехслойным полиэтиленовым покрытиям труб, полученным
в условиях трубных заводов с применением лучших порошковых эпоксидных
красок.
Разработанное в ЗАО "Анкорт" оборудование и технологические
процессы нанесения на трубы жидкого праймера в настоящее время
внедряются на нескольких трубоизоляционных предприятиях (ООО "Укртрубоизол",
г. Днепропетровск, Республика Украина, ООО "Линия",
г. Тихорецк, Краснодарского край, завод "Юкорт", г.
Нефтеюганск).
|
№ п/п
|
Параметры
|
Жидкий праймер
|
Порошковый праймер
|
|
1.
|
Толщина слоя, мкм
|
50-80
|
100-200
|
|
2.
|
Обработка поверхности
труб перед нанесением покрытия хроматными и фосфатными растворами
|
Не требуется
|
Требуется
|
|
3.
|
Температура труб
перед нанесением праймера методу 2, °С
|
170-190
|
190-220
|
|
4.
|
Температура трубы
перед нанесением клея и полиэтилена при нанесении праймера
по методу 1, °С
|
100-130
|
190-220
|
|
5.
|
Стоимость комплектного
оборудования для нанесения праймера
|
Не более 10 тыс. долларов США
|
200-300 тыс. долларов США
|
|
6.
|
Пожароопасность
и взрывоопасность
|
Пожаробезопасен
Взрывобезопасен
|
Взрыво - и пожароопасен
Для нанесения праймера
необходимы специальное оборудование и помещение
|
|
7.
|
Потери при нанесении
праймера
|
Минимальные
|
20-30 %
|
|
8.
|
Условия хранения
|
Обычные условия
|
Хранение в специальных охлаждаемых помещениях
при температуре не выше +27 °С
|
Экспериментальные и промышленные испытания показали, что жидкий
однокомпонент-ный эпоксидный праймер можно наносить на трубы двумя
методами:
1. Методом дозированного полива с растиранием праймера шпателем
или распределением его по поверхности очищенных труб поролоновым
роликом, с последующим нагревом труб в газовой печи.
2. Методом пневматического или безвоздушного распыления праймера,
предварительно нагретого до 50-60 °С. на очищенную и нагретую
до температуры 170-19 °С трубу.
Нанесение жидкого праймера по первому варианту предпочтительней
осуществлять на тех линиях, где используется нагрев труб в газовых
печах. Опыт показывает, что жидкий праймер достаточно быстро отверждается
при "щадящем" режиме нагрева труб. При этом температура
на поверхности труб с высохшим "до отлипа" праймером
на выходе из печи не превышает 130 °С. В этом случае, особенно
при изоляции труб большого диаметра с большой толщиной стенки,
достигается значительная экономия на нагрев и последующее охлаждение
изолированных труб по сравнению с традиционной заводской изоляцией
труб с применением порошкового эпоксидного праймера, когда температура
нагрева труб составляет 190-210 °С. При таком варианте праймирования
труб обеспечиваются одновременно и минимальные потери праймера.
Его практический расход приближается к теоретическому и при толщине
слоя 50 мкм составляет всего 0,2 кг/м2 (или 0,12 л/м2).
Если конфигурация линии изоляции труб не позволяет использовать
вышеописанный ме-тод, то можно применять второй, менее экономичный
вариант нанесения праймера.
Для нанесения на очищенные и нагретые до заданной температуры
трубы жидкого прайме-ра в ЗАО "АНКОРТ" была разработана
установка (УНПН-1) (см. рис. 1, 2).
Принцип действия установки УНПН-1 основан на подаче под давлением
предварительно нагретого в установке до температуры 55-60 °С праймера
в головку пневматического распылителя. Количество подаваемого
материала регулируется давлением подаваемого в красконагнетательный
бак сжатого воздуха и диаметром отверстия в сопле.
Результаты испытания трёхслойного полиэтиленового
покрытия труб
на основе жидкого однокомпонентного праймера "Primer L"
Таблица
1
|
№ п/п
|
Показатели
свойств покрытия
|
Данные испытаний
|
Норма по ГОСТ Р
51164
|
Требования ОАО
«АК Транснефть»
|
|
1.
|
Адгезия покрытия
к стали, Н/см, при температурах испытаний:
(20 ± 5) °С
(60 ± 3) °С
(80 ± 5) °С
|
280
180
120
|
50 (70)1
9 (30)1
не нормируется
|
От 100 до 200
От 50 до 100
(от 50 75)2
|
|
2.
|
Адгезия покрытия
к стали, Н/см, после 1000 ч испытаний в воде при температурах
:
(20 ± 5) °С
(60 ± 3) °С
(80 ± 5) °С
|
320 (15 %)
255 (8 %)
190 (31 %)
|
Не менее:
30 (50)1
30 (50)1
не нормируется
|
Снижение адгезии не более:
30 % от исх.
33 % от исх.
50 % исх.
|
|
3.
|
Площадь отслаивания
покрытия, см2, после 30 суток испытаний при катодной
поляризации 1,5 В и температуре испытаний:
(20 ± 5) °С
(60 ± 3) °С
(80 ± 5) °С
|
0,5
2,2
3,5
|
Не более:
4 (5)2
10 (15)2
не нормируется
|
Не более:
4
10
(15)2
|
Примечание:
1 - В скобках - требования по ГОСТ Р 51164 для полиэтиленовых
покрытий труб диаметром 1220-1420 мм, без скобок - требования
для покрытий труб диаметром 1020 мм и ниже;
2 - Требования ОАО "АК "Транснефть" - только для
теплостойкого покрытия труб.
Регулируемая подача обеспечивает заданную толщину слоя наносимого
праймера, а кон-струкция сопла краскораспылителя и количество
подаваемого на распыление воздуха обеспечивают необходимую ширину
факела распыления кратную шагу подачи трубы. Технологическое оборудование
монтируется таким образом, чтобы жидкий праймер, наносимый на
очищенную поверхность труб нагретых до 170-190 °С, успевал отверждаться
до начала нанесения на праймированные трубы расплавов адгезива
и полиэтилена. В настоящее время опытные образцы оборудования
проходят испытания на промышленных линиях изоляции труб.
Таким образом, на рынке заводской изоляции труб появился новый
современный изоляционный материал - однокомпонентный жидкий эпоксидный
праймер, позволяющий сократить затраты на технологическое оборудование,
уменьшить стоимость заводской изоляции и упростить технологический
процесс нанесения трехслойных полиэтиленовых покрытий при сохранении
высокого уровня антикоррозионной защиты металлических труб.
СЕМЕНЧЕНКО ВЛАДИСЛАВ КУЗЬМИЧ - ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР
ЗАО "АНКОРТ"
