Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент. Прочие виды изоляционных покрытий

Лекция №9. Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент. Прочие виды изоляционных покрытий Уведомление о Правах: Этот документ и его переводы могут быть скопированы и предоставлены только в образовательных целях, и только в данном университете. Производные работы, которые комментируют или иным образом объясняют его, могут быть подготовлены, скопированы, опубликованы и распространены, полностью или частично, без каких-либо ограничений. Однако этот документ не может быть изменен каким-либо образом, за исключением необходимости улучшения. Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.  Полимерные изоляционные покрытия (табл. 8, 9), предназначенные для защиты подземных трубопроводов от коррозии, выполняются из слоя грунтовки и одного — трех слоев липкой полимерной ленты. 2 Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.  Для предохранения изоляции из липких лент от ме­ханических повреждений при прокладке трубопроводов в скальных и каменистых грунтах, на болотах, подвод­ных переходах, под железными и автомобильными доро­гами по изоляционному покрытию дополнительно нано­сят защитные обертки из одного-двух слоев рулонного материала с обязательной приклейкой горячей битум­ной мастикой, клеем или другим надежным креплением концов оберточного материала. 3 Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.  Под покрытия из полимерных лент применяются клеевые или битумноклеевые грунтовки, приготовлен­ные в соответствии с требованиями табл. 10. 4 Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.   Перед наложением полимерной ленты необходимо тщательно загрунтовать зону прямых и спиральных швов. Наносить полимерную ленту на трубопровод сле­дует сразу же после высыхания грунтовки до «отлипа» с помощью серийных изоляционных машин. Ширину полимерной липкой ленты для изоляции трубопроводов рекомендуется брать равной 0,5—0,7 диаметра трубы. Для этого рулоны ленты, выпускаемой заводом-изготовителем в соответствии с техническими условиями шири­ной 450—500 мм, для труб диаметром 529 мм и менее следует разрезать на станке. При устройстве покрытий нормального типа необхо­димо следить за тем, чтобы нахлест был не менее 2— 2,5 см. 5 Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.  Для получения покрытия усиленного типа использу­ют две шпули изоляционной машины: с помощью одной из них наносят полимерную ленту с нахлестом наполови­ну, другой (закрепленной под тем же углом и вынесен­ной от цевочного колеса на ширину рулона липкой ленты) — защитную обертку.  Для получения покрытий весьма усиленного типа с помощью одной шпули наносят липкую ленту с нахлес­том на две трети, другой — защитную обертку с нахле­стом 2—2,5 см.  При нанесении липких лент необходимо следить за тем, чтобы на покрытии не образовалось складок, мор­щин и пузырей. При обнаружении дефектов ленту необ­ходимо снять с трубопровода и после устранения дефек­та намотать вновь. В зоне продольных и поперечных сварных швов допускаются небольшие воздушные про­слойки между трубой и покрытием. 6 Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.  При производстве изоляционных работ с примене­нием импортных (США) полимерных лент «Плайкофлекс 340-20», «Планкофлекс 34030» и «Поликен 98020» необходимо руководствоваться следующим:  для каждого типа ленты применяют соответствующую клеевую грунтовку («Плайкофлекс-105» или «Поликен- 109») при температуре ее 10-30° С;  ленты на трубопровод наносят сразу же после нане­сения грунтовки, не ожидая ее высыхания, при темпера­туре окружающего воздуха не ниже - 40° С;  при температуре окружающего воздуха ниже 10° С рулоны ленты перед нанесением необходимо выдержи­вать не менее 48 ч в теплом помещении при температуре не ниже 15°С; при температуре окружающего воздуха ниже 3°С поверхность защищаемого трубопровода необ­ходимо подогревать до температуры не менее 15° С, но так, чтобы на нагретой поверхности не оставалось сле­дов копоти и масла; 7 Изоляционные покрытия на основе полимерных липких лент.  однослойные покрытия по своим защитным свойст­вам отвечают требованиям нормальной и усиленной изо­ляции; на подводные переходы необходимо наносить, как правило, двухслойные покрытия;  для предохранения изоляции из полимерных лент от механического повреждения на изоляционное покрытие трубопроводов диаметром 1020 мм и более дополнитель­но наносят обертки из одного слоя рулонного материала; при меньших диаметрах такие обертки выполняют на трубопроводах, проложенных в скальных, щебенистых, сухих комковатых, глинистых и суглинистых грунтах, а также на болотах;  рулоны лент «Плайкофлекс» и «Поликен» поставля­ют в жесткой таре; ширина ленты 457 мм, длина — до 250 м, толщина лент «Плайкофлекс 340-20» и «Поликен 980-20» — 0,51 мм, «Плайкофлекс 340-30» — 0,76 мм. Масса рулона — 80 кг. 8 Прочие виды изоляционных покрытий  Одно из перспективных направлений в борьбе с кор­розией металлических сооружений - применение поли­мерных покрытий на основе различных лакокрасочных материалов. В практике защиты стальных резервуаров и отсеков танкеров имеется достаточно примеров успеш­ного применения полимерных покрытий на основе фурановых, полиэфирных, виниловых и эпоксидных смол, полиуретанов, дивинил ацетилена и других материалов. 9 Применение эпоксидных полимеров  В нефтяной промышленности в качестве противокор­розионных покрытий внутренней поверхности стальных резервуаров наибольшее применение получили эпоксид­ные лакокрасочные материалы, что связано со сравни­тельно простой технологией нанесения и наличием у эпоксидных покрытий многих ценных свойств. 10 Применение эпоксидных полимеров  Защитные свойства эпоксидных лакокрасочных ма­териалов существенно зависят от вида отвердителя, при­менение которого определяет процесс горячей или холод­ной (при температуре не ниже 15—20 С) сушки лакокрасочного покрытия. Для противокоррозионной защиты резервуаров обычно применяют лакокрасочные материа­лы холодной сушки. В качестве отвердителей для этих материалов широко используют алифатические амины (полинэтиленполиамин и гексаметилендиамин) и низко­молекулярные полиамидные смолы.  Промышленностью выпускается несколько марок низкомолекулярных полиамидов-отвердителей в виде растворов в органических растворителях (отвердитель № 1, 2, 3, 4, 5, 6), наибольшее распространение из кото­рых получил отвердитель №2 (30%-ный раствор поли­амидной смолы ПО-200), применяемый для отверждения лаков и эмалей на основе среднемолекулярных эпоксид­ных смол. 11 Применение эпоксидных полимеров   Свойства лакокрасочных материалов зависят также и от других компонентов: пигментов, наполнителей, пла­стификаторов и модификаторов. Введение в эпоксидную смолу определенных пигментов и наполнителей значи­тельно уменьшает проницаемость покрытия. Пластифи­каторы (дибутилфтолат, дибутилсебацинат, трикрезилфосфат и полиэфиры различных марок), вводимые в состав эпоксидной смолы (массовая доля их 5—30 ча­стей), снижают хрупкость покрытия. Для растворения эпоксидных смол обычно исполь­зуют смеси, в состав которых входят растворитель, инертный компонент и ароматический разбавитель, на­пример смесь ацетона (3 части), ксилола (4 части) и этилцеллозольва (3 части). 12 Применение эпоксидных полимеров  По целевому назначению лакокрасочные материалы делятся на грунты, шпатлевки, эмали и лаки (табл. 11, 12) 13 Применение эпоксидных полимеров  Противокоррозионное покрытие стальных конструк­ций в большинстве случаев представляет собой много­слойную систему, состоящую из грунтовочных и покров­ных слоев. Грунтовочный слой, наносимый непосредст­венно на защищаемую поверхность, улучшает адгезию покрытия. Шпатлевка используется для выравнивания окрашиваемой поверхности и увеличения механической прочности покрытия. Покровные слон (эмали и лаки) обеспечивают стойкость и непроницаемость всей систе­мы в условиях эксплуатации.  Технологический процесс нанесения эпоксидных по­крытий поверхность резервуара вклю­чает в себя следующие операции:  подготовку внутренней поверхности резервуара под покрытие, которая проводится в основном механическим способом (пескоструйная очистка);  нанесение лакокрасочного покрытия с помощью пнев­матического распыления;  контроль качества покрытия;  заделка технологических отверстий и их окраска. 14 на внутреннюю Применение эпоксидных полимеров  Известно, что адгезия покрытия зависит от чистоты поверхности металла, поэтому разрыв во времени меж­ду окончанием пескоструйной очистки поверхности, ее обдувом сжатым воздухом, обработкой растворителем и началом нанесения лакокрасочных материалов не дол­жен превышать 6—7 ч, иначе обработанная поверхность может покрыться слоем ржавчины. Такой регламент не всегда удается выдержать, поэтому широкое распростра­нение нашел комбинированный способ подготовки по­верхности резервуара под окраску, предусматривающий дополнительное нанесение на очищенную поверхность так называемых преобразователей ржавчины (табл. 13). Действие преобразователей ржавчины основано на взаимодействии их отдельных компонентов с продукта­ми коррозии стали, в результате чего образуются корро­зионно-неактивные соединения, на которые наносится полимерное покрытие. Продолжительность сушки пре­ образователей ржавчины при температуре 15—20°С —2—3 суток, после этого можно производить окраску поверхности. 15 Покрытия из каменноугольных пеков    За рубежом при строительстве трубопроводов широ­ко применяются изоляционные покрытия из каменноугольных пеков. Так, в США протяженность трубопрово­дом с такими покрытиями составляет 80% от всех тру­бопроводов, построенных за 1950— 1955 гг. Пеки — это тяжелые остатки от перегонки каменноугольного дегтя более черного цвета, чем битумы. Отечественной промышленностью выпускается мягкий, средний и электродный пеки с температурой размягчения 45, 65 и 75 С. Изоляционная мастика из каменноугольного пека включает в себя средний каменноугольный пек, пласти­фикатор (каменноугольная смола, антраценовое масло, смола пиролиза резины) и наполнитель в виде порошка резины или асбеста. 16 Покрытия из каменноугольных пеков  Для изоляции трубопроводов мож­но рекомендовать следующие составы, пековой мастики:  85% каменноугольного пека, 10% каменноугольного дегтя и 5% резиновой крошки;  75% каменноугольного пека, 15% смолы пиролиза резины и 10% асбеста.  Пековые покрытия аналогичны покрытиям на основе битумных мастик. В связи с высокими диэлектрически­ми свойствами (удельное электрическое сопротивление покрытия в агрессивной среде длительное время составляет 109 – 1010 Ом*м) покрытия и его водостойкостью (водонасыщенность через год испытания не более 1%) по сравнению с битумным позволяет уменьшить толщину изолирующих слоёв до 2 мм. Благодаря этому повышается механическая прочность покрытия за счет улучшения армирующего эффекта обмоток. Токсичность пековых мастик ограничивает их применение при изоляционных работах. 17 Стеклоэмалевые покрытия    Стеклоэмаль - это полученная плавлением стекло­видно застывшая неорганическая масса, состоящая пре­имущественно из окислов и наплавленная на металл одним или несколькими слоями. Введение в состав эмали при синтезе различных окислов позволяет изменять свойства эмалевых покрытий в широком диапазоне в соответствии с условиями применения. Применение легкоплавких эмалей для защиты трубопроводов от почвенной и атмосферной коррозий позволяет снизить расход электроэнергии на индукционное оплавление покрытия (снижение температуры оплавления на 100° С позволяет уменьшить расход электроэнергии в среднем на 20—25% ). 18 Стеклоэмалевые покрытия  Технологическим процесс эмалирования стальных труб с использованием индукционного нагрева состоит из операций подготовки поверхности металла для эмали­рования, нанесения эмалевого шликера одновременно на внутреннюю и наружную поверхности трубы, индукци­онной сушки шликера и непосредственно оплавления эмалевого покрытия. 19 Цементные торкретированные покрытия  Цементные торкретированные покрытия рекомендуется применять при бестраншейной прокладке трубопроводов способом продавливания без футляра. Они представляют собой изоляционные оболочки из затвер­девшего цементно-песчаного раствора, нанесенного на стальные трубы по натянутой армирующей сетке или проволочной арматуре, и внешнего гидроизоляционного слоя на основе полимерных материалов. Для торкретиро­вания составляют сухую смесь цемент—песок (1:3), которую послойно наносят на поверхность трубы с помощью цемент-пушки под давлением сжатого воздуха. Сухая смесь поступает по шлангу к соплу, где смешива­ ется с водой, подаваемой по отдельному шлангу. Тор­крет наносят в два слоя, причем второй в минимально короткий срок, но не ранее конца схватывания цемента первого слоя. Поверхность цементного покрытия, на которую наносят гидроизоляционный слой, должна быть затвердевшей, чистой и сухой. Торкретированные це­ментные покрытия для нормального твердения следует содержать во влажной среде в течение 7 суток. 20 Полиэтиленово-песчаная изоляция  Полиэтиленово-песчаная изоляция состоит из трех слоев: напыленного полиэтиленового порошка (полиэти­лен низкого давления по ГОСТ 16338— 70, дисперсность не более 0,04 мм) — 1-й слой; полиэтиленовой пленки толщиной 0,15—0,2 мм — 2-й слой; полиэтиленового по­рошка и кварцевого песка (толщина 1 мм, дисперсность песка не более 0,5—0,8 мм, массовая доля порошка в смеси 30% , песка — 7 0% ) - 3 - й слой.  На предварительно очищенные трубы, нагретые ин­дукционным или инфракрасным газовым способом до 270— 350° С специальными распылителями напыляется полиэтиленовый порошок под давлением сжатого возду­ха 0,4—0,5 кгс/см2. Полиэтиленовую пленку наносят немедленно после выхода труб из камеры для напыле­ния. Третий слой покрытия напыляется на трубу сразу же после обертывания ее пленкой. 21