Внутренняя антикоррозионная защита трубопроводов. Виды и способы нанесения антикоррозионного покрытия для труб

10.1. При проектировании средств защиты стальных трубопроводов (подземных, наземных, надземных и подводных с заглублением в дно) от подземной и атмосферной коррозии следует руководствоваться требованиями ГОСТ 25812-83* и нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

10.2. Противокоррозионная защита независимо от способа прокладки трубопроводов должна обеспечить их безаварийную (по причине коррозии) работу в течение эксплуатационного срока.

10.3. Защита трубопроводов (за исключением надземных) от подземной коррозии, независимо от коррозионной агрессивности грунта и района их прокладки, должна осуществляться комплексно: защитными покрытиями и средствами электрохимической защиты.

10.4. В зависимости от конкретных условий прокладки и эксплуатации трубопроводов следует применять два типа защитных покрытий: усиленный и нормальный.

Усиленный тип защитных покрытий следует применять на трубопроводах сжиженных углеводородов, трубопроводах диаметром 1020 мм и более независимо от условий прокладки, а также на трубопроводах любого диаметра, прокладываемых:

южнее 50 ° северной широты;

в засоленных почвах любого района страны (солончаковых, солонцах, солодях, такырах, сорах и др.);

в болотистых, заболоченных, черноземных и поливных почвах, а также на участках перспективного обводнения;

на подводных переходах и в поймах рек, а также на переходах через железные и автомобильные дороги, в том числе на защитных футлярах и на участках трубопроводов, примыкающих к ним, в пределах расстояний, устанавливаемых при проектировании, в соответствии с табл. 3 и 4;

на пересечениях с различными трубопроводами - по 20 м в обе стороны от места пересечения;

на участках промышленных и бытовых стоков, свалок мусора и шлака;

на участках блуждающих токов;

на участках трубопроводов с температурой транспортируемого продукта 313К (40° С) и выше;

на участках нефтепроводов, нефтепродуктопроводов, прокладываемых на расстоянии менее 1000 м от рек, каналов, озер, водохранилищ, а также границ населенных пунктов и промышленных предприятий.

Во всех остальных случаях применяются защитные покрытия нормального типа.

10.5. Трубопроводы при надземной прокладке должны защищаться от атмосферной коррозии лакокрасочными, стеклоэмалевыми, металлическими покрытиями или покрытиями из консистентных смазок.

10.6. Лакокрасочные покрытия должны иметь общую толщину не менее 0,2 мм и сплошность - не менее 1 кВ на толщину.

Контроль лакокрасочных покрытий следует производить: по толщине толщиномером типа МТ-41НЦ (ТУ 25-06.2500-83), а по сплошности - искровым дефектоскопом типа ЛКД-1м или типа «Крона-1Р» (ТУ 25-06.2515-83).

10.7. Толщина стеклоэмалевых покрытий (ОСТ 26-01-1-90) должна быть не менее 0,5 мм, сплошность - не менее 2 кВ на толщину.

Примечание. Контроль стеклоэмалевых покрытий следует производить приборами, указанными в п. 10.6.

10.8. Консистентные смазки следует применять в районах с температурой воздуха не ниже минус 60 °С на участках с температурой эксплуатации трубопроводов не выше плюс 40 °С.

Покрытие из консистентной смазки должно содержать 20 % (весовых) алюминиевой пудры ПАК-З или ПАК-4 и иметь толщину в пределах 0,2- 0,5 мм.

10.9. Противокоррозионную защиту опор и других металлических конструкций надземных трубопроводов следует выполнять в соответствии с требованиями СНиП III-23-81*.

10.10. В условиях повышенной коррозионной опасности: в солончаках с сопротивлением грунтов до 20 Ом?м, на участках, где не менее 6 мес в году уровень грунтовых вод находится выше нижней образующей трубопровода и на участках с температурой эксплуатации трубопроводов плюс 40°C и выше следует предусматривать, как правило, резервирование средств электрохимической защиты.

10.11. Контуры защитных заземлений технологического оборудования, расположенного на КС, ГРС, НПС и других аналогичных площадках, не должны оказывать экранирующего влияния на систему электрохимической защиты подземных коммуникаций.

10.12. В качестве токоотводов заземляющих устройств следует использовать, как правило, протекторы, количество которых определяется расчетом с учетом срока службы и допустимого значения сопротивления растеканию защитного заземления, определяемого ПУЭ, утвержденными Минэнерго СССР.

10.13. Установку анодных заземлений и протекторов следует предусматривать ниже глубины промерзания грунта в местах с минимальным удельным сопротивлением.

10.14. В местах подключения дренажного кабеля к анодному заземлению должна быть предусмотрена установка опознавательного знака.

10.15. Дренажный кабель или соединительный провод к анодному заземлению следует рассчитывать на максимальную величину тока катодной станции и проверять этот расчет по допустимому падению напряжения.

10.16. При использовании для электрохимической защиты анодных заземлений незаводского изготовления присоединение электродов следует предусматривать кабелем сечением не менее 6 мм2 (по меди).

10.17. При проектировании анодных заземлений с коксовой засыпкой грануляция коксовой мелочи должна быть не более 10 мм.

10.18. Все контактные соединения в системах электрохимической защиты, а также места подключения кабеля к трубопроводу и анодному заземлению должны иметь изоляцию с надежностью и долговечностью не ниже принятых заводом для изоляции соединительных кабелей.

10.19. На участках подземной прокладки соединительного кабеля в цепи анодное заземление-установка катодной защиты-трубопровод следует предусматривать применение кабеля только с двухслойной полимерной изоляцией.

10.20. Электроснабжение установок катодной защиты трубопроводов должно осуществляться по II категории от существующих ЛЭП напряжением 0,4; 6,0; 10,0 кВ или проектируемых вдоль трассовых ЛЭП или автономных источников.

10.21. Показатели качества электроэнергии установок катодной защиты должны соответствовать требованиям ГОСТ 13109-87.

10.22. Электрохимическую защиту кабелей технологической связи трубопроводов следует проектировать согласно ГОСТ 9.602-89

10.23. Для подземных и наземных трубопроводов, прокладываемых в районах распространения вечномерзлых грунтов, должна предусматриваться электрохимическая защита независимо от коррозионной активности грунтов.

10.24. Катодную защиту следует применять для трубопроводов, вокруг которых грунт промерзает в зимний период («холодные» участки) .

10.25. При отсутствии источников электроэнергии допускается применять на «холодных» участках вместо катодных станций протяженные протекторы.

10.26. Протекторную защиту (в том числе и протяженными протекторами) допускается применять на любых участках трубопровода, где грунт вокруг него находится в талом состоянии.

10.27. В установках катодной защиты следует применять протяженные, свайные и глубинные анодные заземления.

10.28. Расчетный срок службы протяженных и свайных анодных заземлений должен быть не менее 10, а глубинных - не менее 20 лет.

10.29. Минимальный защитный потенциал при температурегрунта (в диапазоне положительных температур не ниже плюс 1°C ),в котором расположен трубопровод, следует определять по формуле

, (63)

В интервалетемператур транспортируемого продукта от минус 5 до минус 1°C Uминt=Uмин1°С, а в интервале температур ±1°C U минt= -0,85 В.

10.30. Трубопроводы, температура стенок и грунта вокруг которых в процессеэксплуатации не превышает минус 5 °С, электрохимической защите не подлежат.

Все металлические трубные изделия, применяемые в строительстве и промышленности обязательно должны иметь специальное защитное покрытие, которое будет предохранять их внутреннюю и внешнюю поверхность от негативного воздействия факторов внешней среды. И в особенности нуждаются трубы из стальных сплавов в защите от коррозии. Какими материалами создается внутреннее антикоррозионное покрытие труб – постараемся детально разобраться в данной статье.

Почему так важно защищать стальные изделия от коррозии

Коррозия или процесс ржавления – это особенный физико-химический процесс, при котором материал активно взаимодействует с внешней средой.

В ходе этого взаимодействия происходят реакции, изменяющие качество и свойства материала. Под влиянием процессов ржавления металл постепенно разрушается и само изделие из стального сплава постепенно приходит в негодность, именно поэтому так важно своевременное нанесение антикоррозионного покрытия труб.

Виды и свойства покрытий от коррозии

Для защиты материала от процесса ржавления могут быть использованы разные виды противокоррозийных спецпокрытий. Наибольшей популярностью среди составов данной разновидности пользуются краски, эмали и грунтовки. Эти вещества имеют целый ряд достоинств:

1. Ими возможно обрабатывать изделия крупных габаритов и составляющие сложных форм;
2. Грунтовки, эмали и краски, обеспечивающие защиту от ржавчины, наносятся на металлическую поверхность быстро и просто;
3. Средства экономичны в расходе, их допустимо применять в ходе ремонтных работ, не прекращая при этом эксплуатацию трубопровода;
4. Краски, грунтовки и эмали продаются по доступной цене и в огромном ассортименте.

Кроме того, использование перечисленных веществ позволяет получить определенный цвет наружного покрытия.

Популярные марки составов

Производство трубы с антикоррозионным покрытием — основной вид деятельности многих современных промышленных предприятий. Для защитной обработки изделий производители применяют самые разные составы. Давайте познакомимся с самыми популярными марками:

1. «Нержамет» — это специальная антикоррозионная эмаль, которую наносят на чистые поверхности только что изготовленной продукции, но также вещество возможно применять при ремонте трубопроводов и обрабатывать им элементы, уже покрытые ржавчиной;
2. «Нержалюкс» — этот красящий состав ценится профессионалами за высокую степень адгезии и возможность применения на разных поверхностях. Например, можно обрабатывать им поверхности алюминиевые, латунные, титановые, медные и цинковые;
3. Краска «Цикроль» применяется для обработки труб из оцинкованной стали;
4. Состав с названием «Фосфоргрунт» задействуют в процессе антикоррозионной обработки изделий из черного и цветного металлов.

Также есть составы с серебром, пластиком, модификаторами, преобразующими ржавчину.

Для защитной обработки элементов трубопроводов чаще применяют следующие составы: «Нержахим», «Полиуретол», «Эпостат», «Цинконол» и «Уризол». Поговорим о преимуществах последнего вида антикоррозийной защиты более подробно.

Особенности использования защитного покрытия Уризол

Труба стальная с антикоррозионным покрытием Уризол чаще всего применяется в трубопроводах, предназначенных для транспортировки нефти и ее производных, природного газа. Составом в обязательном порядке обрабатываются все элементы: узлы, фитинги, детали соединения. Обработка Уризолом помогает защитить элементы системы от коррозий разных видов – атмосферной и подземной.

Однозначным достоинством данного защитного состава является простота нанесения. Для обработки трубных элементов применяется специальное распыляющее устройство и как только вещество попадет на металлическую поверхность, начнется химическая реакция, в результате которой на металле образуется достаточно толстое и надежное защитное покрытие.

Важно знать, что в нефтепромышленности, а также в некоторых иных сферах строительства коммуникаций должны обязательно использоваться трубы с внутренним и наружным антикоррозионным покрытием. Защитная окраска внутренних стен трубных составляющих проводится эпоксидными составами и в заводских условиях!

Обязательность антикоррозионной обработки деталей трубопровода прописана в СНиП 2.03.11-85.

Как проводится процесс антикоррозионной обработки

Для начала заметим, что антикоррозионная обработка трубных поверхностей – дело непростое, требующее соблюдения множества нюансов. Начинают подготовку к работам с визуального осмотра всех элементов системы, которые нужно покрыть защитным составом.

Внимание! Оценивать состояние труб и прочих элементов, нуждающихся в защите от ржавчины должны вести исключительно специалисты. Профессионалы точно определят, до какой степени повреждена поверхность, а также составят смету на проведение работ и закупку необходимых материалов. В выборе антикоррозионного состава специалисты будут отталкиваться от множества факторов: температурного режима, при котором происходит эксплуатация системы, материала изготовления элементов, специфики использования трубопровода.

Перед процессом непосредственного нанесения состава на поверхность – она в обязательном порядке тщательно зачищается. С нее нужно удалить все виды загрязнений, старую краску. Далее поверхность обрабатываемой конструкции обезжиривается специальным растворителем на углеводородной основе.

Далее приступают к обработке защитным составом. Разные составы наносятся при разных условиях, а также приготовляются в нужных пропорциях непосредственно перед процедурой нанесения. Защитный слой наносится в несколько слоев и при этом каждый предыдущий слой покрытия обязательно должен высохнуть.

После того, как нужное количество слоев будет нанесено – проводится контрольный осмотр трубопровода и его элементов. Для определения качества проделанной работы применяется специальное оборудование (фото) и по факту осмотра составляется акт, подтверждающий выполнение работ.

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.

Все металлические конструкции, которые применяются в строительстве, должны иметь надежную защиту от воздействия различных а в первую очередь, от коррозии. Какие материалы используются для этого? Выясним далее.

Общие сведения

Коррозия представляет собой физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие металла с окружающей средой. В ходе этой реакции изменяются свойства материала. В результате таких процессов он начинает разрушаться.

Антикоррозийные защитные покрытия

Они используются для обработки элементов с целью предотвращения их разрушения. Антикоррозийное покрытие, представленное в виде специальных эмалей или красок, обладает рядом преимуществ в сравнении с прочими материалами, имеющими аналогичные свойства. Среди основных плюсов такой продукции следует отметить:

• Возможность обработки крупногабаритных сооружений и элементов сложной конфигурации.
• Простоту нанесения.
• Экономичность, возможность восстановления в ходе эксплуатации.
• Сравнительно доступную стоимость в сравнении с прочими материалами.
• Возможность получить разный цвет покрытия.

Наиболее распространенные составы

Антикоррозийное покрытие металлоконструкций для многих производственных компаний является основным видом деятельности. Для обработки сооружений и элементов используются различные материалы. Среди них можно отметить:

• Краску "Нержамет". Этой эмалью можно обрабатывать как чистые поверхности, так и покрытые ржавчиной.
• Краску "Нержалюкс". Данный состав обладает высокой адгезией. Применяется эта краска для декоративной и защитной обработки поверхностей из свинца, дюраля, алюминия, латуни, титана, меди и цинка.
• Краску "Акваметаллик" - водный акриловый состав.
• Смесь "Быстромет" представляет собой быстросохнущую краску.
• Уретановую эмаль "Полимерон". Этот состав отличается высокой износостойкостью.
• Краску "Цикроль". Она применяется при обработке кровельных конструкций, элементов из оцинковки.
• Состав "Сереброл". Это антикоррозийное покрытие для металла имеет серебристо-белый цвет.
• Декоративную эмаль "Нержапласт". Она представляет собой
• "Молотекс" - является молотковой краской.
• "Нержамет-аэрозоль" - выпускается в баллончиках.
• "Фосфогрунт" - применяется для цветных и черных металлов.
• "Фосфомет" - представляет собой фосфатирующий модификатор,

Как проводится антикоррозийное покрытие трубопроводов? Для обработки таких элементов используются:

• "Нержахим". Это антикоррозийное покрытие трубопроводов представляет собой химически стойкую виниловую грунт-эмаль.
• "Полиуретол" - полиуретановая масло- и бензостойкая смесь.
• "Эпостат" - эпоксидное химически стойкое антикоррозийное покрытие труб (грунт-эмаль).
• "Цинконол" - полиуретановая цинконаполненная грунтовка.

Смесь "Уризол"

При помощи этого состава осуществляется антикоррозийное покрытие труб, транспортирующих нефтепродукты, саму нефть и природный газ. Данной смесью обрабатываются фитинги, крановые узлы, соединительные детали. Состав применяется для защиты от атмосферной и подземной коррозии трубопроводов насосных, компрессорных, перекачивающих головных сооружений, нефтебаз, установок по комплексной подготовке и хранилищ сырья, а также прочих аналогичных сооружений, температура эксплуатации которых до 60 градусов. Смесь "Уризол" используется и для изоляции свай и других бетонных элементов.

Особенности состава

В первую очередь, следует отметить легкость и простоту нанесения смеси. Для обработки, как правило, применяется распылитель. С момента соединения компонентов начинается реакция, в ходе которой образуется полимочевина. Далее система переходит из жидкого в нетекучее гелеобразное, а после и в твердое состояние. При недостаточно высокой скорости полимеризации будут образовываться подтеки. Они, в свою очередь, препятствуют необходимому наращиванию толщины покрытия. При этом в течение длительного периода будет сохраняться липкость. Она препятствует осуществлению контрольных промежуточных замеров толщины и равномерности слоя. При слишком высокой скорости полимеризации снижается адгезия состава к поверхности. При этом толщина изоляции неравномерна. Распылительный пистолет при работе в этом случае достаточно быстро засоряется. Для предупреждения таких ситуаций необходим тщательный подбор компонентов состава и приготовление смеси в соответствии с инструкцией.

Все компоненты смеси "Уризол" поставляются в специальных стальных бочках. Хранение материала осуществляется в закрытых помещениях, в герметичной таре. Качественное смешивание компонентов осуществляется с помощью специального оборудования - двухкомпонентной распылительной установки. Она обеспечивает точное дозирование ингредиентов в пропорции 1:1. При этом сохраняется необходимое давление (не менее 150 атмосфер) и температура (60-80 град.). Распыление осуществляется тонким слоем. Перед нанесением компоненты подвергаются предварительному смешиванию в таре. Для этого бочки перекатываются и встряхиваются.

Преимущества состава

Покрытие "Уризол", в отличие от многих других полимерных смесей, которые содержат то или иное количество органических летучих растворителей, представляет собой состав, включающий в себя сто процентов твердой фазы. Полимочевина не содержит пластификаторов, которые с течением времени склонны к "выпотеванию". Этот процесс сопровождается постепенной усадкой и повышением хрупкости В смесь не входят деготь и каменноугольные компоненты, добавляемые часто для удешевления материала, но обладающие канцерогенным действием на человеческий организм. Кроме того, в составе отсутствуют твердые наполнители, провоцирующие абразивный износ насосного оборудования, сопел в распылительных установках и смесительных камер. Благодаря высокой реакционной способности компоненты полимочевины обладают высоким уровнем полимеризации без катализаторов. Повышенная надежность покрытия обусловлена также сравнительно низкой чувствительностью к температурным и влажностным перепадам. К примеру, у прочих полиуретановых смесей аналогичного действия отмечается более высокая склонность к образованию пористой пленки под воздействием влаги, которая, в свою очередь, всегда присутствует в исходных компонентах сырья. Следует, однако, отметить, что надежность полимочевины обеспечивается только при тщательном соблюдении требований к процессу подготовки обрабатываемых сооружений и элементов.

Нанесение антикоррозийного покрытия

Процесс обработки включает в себя несколько этапов. Прежде всего, необходимо отметить, что нанесение антикоррозийного покрытия - работа достаточно непростая. Конечный результат будет зависеть от тщательности подготовки элементов и качества используемого состава. Наибольшую сложность обычно представляет антикоррозийное покрытие днища какого-либо сооружения. Далее рассмотрим основные этапы работы.

Визуальный осмотр

Перед тем как осуществить антикоррозийное покрытие металлоконструкций, необходимо оценить их состояние. Этим занимаются специалисты в данной сфере. В процессе визуального осмотра определяется степень поражения поверхности. По результатам оценки составляется смета. В ходе этой работы учитываются различные факторы. К ним, в частности, относят температурный режим, в котором проходит эксплуатация сооружения. А также влияние атмосферных явлений и прочих агрессивных сред, целевое назначение элементов, тип материала, который был использован при их изготовлении. В соответствии с этим будет выбираться то или иное антикоррозийное покрытие металла. Для обработки крупногабаритных сооружений, как правило, требуется специальное оборудование.

Подготовка поверхности

Перед тем как использовать антикоррозийное покрытие, поверхность сооружения или элемента следует очистить. В процессе подготовки удаляются загрязнения разного происхождения, старая краска. Очистка объекта может осуществляться гидроабразивным, гидродинамическим, абразивно-струйным методом. После чего необходимо обезжирить поверхность. Для этого применяются углеводородные растворители. По завершении данного этапа поверхность сооружения еще раз осматривается.

Обработка

Антикоррозийное покрытие используется при определенных условиях. Непосредственно перед обработкой состав приготавливается в соответствии с технологией. Как правило, процедура осуществляется безвоздушным методом. Это обусловлено наибольшей эффективностью данного способа. Антикоррозийное покрытие осуществляется в несколько слоев. При этом перед нанесением следующего предыдущий должен просохнуть до той или иной степени (информация об этом содержится в инструкции по применению).

Завершающий этап

После того как будет окончено антикоррозийное покрытие металла, осуществляется контрольный осмотр сооружения или элемента. При оценке качества проведенной работы может также использоваться специальное оборудование. В результате осмотра выявляется наличие либо отсутствие необработанных участков или дефектов. Оценивается также уровень адгезии состава с поверхностью, декоративные свойства покрытия. Кроме того, немаловажно определить и толщину сухой пленки. Оптимальной величиной считается 240-300 мкм. Как было сказано выше, такие процессы осуществляются специалистами. По окончании обработки заказчик принимает объект. При этом он также получает всю необходимую документацию.

От редакции: С момента выхода в свет статьи «Защита теплопроводов полимерными покрытиями» (журнал "НТ" № 4 за 2000 г.) в нашу редакцию приходят вопросы, связанные с применением антикоррозионных покрытий – одним из широко применяемых способов защиты трубопроводов от коррозии. Ответы авторов на наиболее часто встречающиеся из них публикуются ниже.

Антикоррозионные покрытия трубопроводов в вопросах и ответах

Журнал "Новости теплоснабжения", № 6 (10) июнь 2001, С. 28 – 30, www.ntsn.ru

к.т.н. В.Б. Косачев, А.П. Гулидов, НПК «Вектор»

Вопрос 1. Какими причинами объясняется недопустимость применения лаков на битумной основе (кузбаслака, лаков БТ) в качестве защитного покрытия трубопроводов тепловых сетей?

В настоящее время в связи с ограниченным финансированием на многих теплоснабжающих предприятиях руководители применяют дешевые материалы для защиты трубопроводов от коррозии. Такими материалами являются лаки на битумной основе. Действительно, они сравнительно дешевы, технологичны при нанесении, не требуют тщательной подготовки защищаемой поверхности. Однако, согласно , масляно-битумные покрытия наносятся в два слоя по грунту ГФ-021 только в качестве консервационного покрытия , предназначенного на период хранения, транспортировки и монтажа труб перед проведением комплексных мероприятий по антикоррозионной защите трубопроводов тепловых сетей.

В тонком слое эти покрытия быстро стареют, особенно под воздействием ультрафиолетовых лучей и повышенной температуры, что приводит к увеличению их жесткости с дальнейшим растрескиванием и нарушением сплошности покрытия , . Для эффективной защиты антикоррозионные покрытия на битумной основе должны иметь толщину не менее 2 мм (изол, бризол). Так как лаки на битумной основе имеют низкую вязкость, то их нанесение до требуемой толщины практически нереально.

Также необходимо заметить, что их растворы являются высокотоксичными и пожароопасными материалами, поскольку содержат до 70% растворителя.

Все вышесказанное позволяет сделать вывод о недопустимости применения лаков на битумной основе для долговременной антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей.

Вопрос 2. Какими нормативными документами надо руководствоваться при выборе материалов для антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей?

Большинство материалов, рекомендованных для антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей, представлено в нормативной литературе. На сегодняшний день основополагающим документом для проектных, строительно-монтажных, эксплуатационных и технадзорных организаций, выполняющих различные виды работ на трубопроводах тепловых сетей, остается "СНиП 2.04.14-88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов". В данном документе в приложении №19 рекомендованы девять видов антикоррозионных покрытий для применения на трубопроводах тепловых сетей.

Более подробные рекомендации и указания по применению указанных материалов содержатся в разделе № 4 “Типовой инструкции по защите тепловых сетей от наружной коррозии: РД 34.20.518-95" и в разделе № 2 «Правил и норм по защите трубопроводов тепловых сетей от электрохимической коррозии: РД 34.20.520-96" (утв. Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России»).

Организациям, эксплуатирующим сети коммунального теплоснабжения, нужно ориентироваться на «Типовую инструкцию по технической эксплуатации тепловых сетей систем коммунального теплоснабжения» (утв. Госстроем России от 13.12.2000).

Вопрос 3. Как подобрать материалы для антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей?

В целом, выбор материалов для защитного покрытия должен осуществляться на основе технико-экономических показателей, удовлетворяющих условиям эксплуатации трубопроводов тепловых сетей. Первым критерием, характеризующим качество покрытий или композиций, должна быть их способность обеспечивать нормативный срок службы трубопровода (в среднем 25 лет). Этот критерий должен учитываться уже при разработке проектов перекладок трубопроводов, а также при принятии решения о проведении ремонтно-восстановительных работ.

Действительно, не имеет смысла затрачивать средства и труд рабочих на нанесение таких антикоррозионных покрытий, которые теряют свои защитные свойства задолго до выработки трубопроводом назначенного ресурса (например, лаки на битумной основе).

Вторым по значимости критерием при выборе материала для антикоррозионной защиты должна являться сумма затрат на проведение мероприятий по антикоррозионной защите, складывающаяся из таких слагаемых как: цена и расход материалов, стоимость работ по подготовке защищаемой поверхности и нанесению антикоррозионного покрытия.

Вопрос 4. Какие преимущества и недостатки характерны для покрытий, применяемых при антикоррозионной защите трубопроводов тепловых сетей?

В таблице №1 приводятся основные характеристики, а также преимущества и недостатки некоторых покрытий и материалов, позволяющие оценить возможность их применения для защиты трубопроводов тепловых сетей в зависимости от условий прокладки и эксплуатации.

Таблица 1. Основные характеристики покрытий и материалов, применяемых для защиты трубопроводов

Как видно из приведенной таблицы, все материалы обладают определенными преимуществами и недостатками. Например, материалы на битумной основе быстро утрачивают свои защитные свойства при высоких температурах. Поэтому целесообразно постепенно сокращать их применение в качестве антикоррозионных покрытий, как на магистральных, так и на разводящих тепловых сетях.

Эмали КО обладают хорошими защитными свойствами, достаточно технологичны при нанесении на поверхность металла, однако требуют тщательной подготовки защищаемой поверхности. Согласно разделу №4 и разделу №2 подготовка защищаемой поверхности труб должна осуществляться путем зачистки до «металлического блеска» с применением пескоструйной или дробеструйной очистки. Это требует наличия производственных помещений, специального оборудования для подготовки поверхности труб, что приводит к удорожанию всей технологии нанесения покрытия. Защита сварных стыков и отводов осуществляется в трассовых условиях. При этом игнорирование требований о зачистке до «металлического блеска» защищаемой поверхности стыков или применение вместо пескоструйной или дробеструйной очистки металлических щеток приводит к ухудшению защитных свойств покрытия и сокращению срока службы трубопровода в районе сварных стыков и прилегающих к ним участков труб.

Требования при нанесении органосиликатных эмалей аналогичны требованиям при нанесении эмалей КО. Наряду с этим применение органосиликатных эмалей в трассовых условиях усложняется из-за длительного процесса подготовки материала перед нанесением .

Трубы с внутренним стеклоэмалевым покрытием целесообразно применять на трубопроводах ГВС. Снаружи трубы можно защитить материалами, менее дорогостоящими, чем стеклоэмаль. Однако широкое применение эмалированных труб для трубопроводов ГВС тормозилось, поскольку в полной мере не отработанны технологии защиты внутренней поверхности сварных стыков в трассовых условиях. В настоящее время в НПК "Вектор" разработана технология сварки эмалированных труб через проставки из нержавеющей стали. Это исключает необходимость защиты сварных стыков и отводов в трассовых условиях, но ограничивает размеры свариваемых труб (Dу = 50 - 400мм) и повышает стоимость работ.

Алюминиевые металлизационные антикоррозионные покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью в широком диапазоне рH растворов (от 4,5 до 9,5 рH) в присутствии многих анионов . Однако многостадийность и высокая энергоемкость технологии производства алюминиевого покрытия определяет высокую стоимость труб покрытием. Поэтому, к сожалению, в условиях ограниченного финансирования трубы с данным видом антикоррозионного покрытия применяются ограниченно.

Список использованной литературы:

1. СНиП 2.04.14 88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. - М.: Госстрой России, 1998.

2. "Материалы для теплоизоляционных и гидроизоляционных работ. Попов В.В." - М.: "Высшая школа", 1988.

3. "Кровельные материалы. Бурмистров Г.Н." - М.: "Стройиздат", 1984.

4. СНиП 3.04.03 - 85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии М.: Минстрой России, 1996.

5. “Типовая инструкция по защите тепловых сетей от наружной коррозии: РД 34.20.518-95." - М.: СПО ОРГРЭС, 1997.

6. «Правил и норм по защите трубопроводов тепловых сетей от электрохимической коррозии: РД 34.20.520-96." - М.: СПО ОРГРЭС, 1998.

7. «Защита подземных теплопроводов от коррозии» И.В.Стрижевский, М.А.Сурис. – М.:Энергоатомиздат,1983