RU114501U1

RU114501U1 - MULTILAYER POLYMER ANTICORROSION COATING SYSTEM

Info

Publication number: RU114501U1
Application number: RU2011144495/06U
Authority: RU
Inventors: Талгат Вилевич Галиуллин; Елена Геннадьевна Галиуллина; Валерий Николаевич Николаев; Сергей Вячеславович Никифоров
Original assignee: Талгат Вилевич Галиуллин
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2012-03-27

Abstract

Система многослойного полимерного антикоррозионного покрытия, состоящая из противокоррозионного и защитного слоев, отличающаяся тем, что в качестве противокоррозионного слоя используется мастичный слой, в качестве защитного - разъемная термоусаживающаяся муфта, выполненная из каландрированной ориентированной радиационно-сшитой полиэтиленовой ленты, при этом края муфты дополнительно содержат ответные части механического замкового соединения. The system of a multilayer polymeric anticorrosive coating, consisting of anticorrosive and protective layers, characterized in that a mastic layer is used as an anticorrosive layer, a detachable heat-shrinkable sleeve made of a calendered oriented radiation-crosslinked polyethylene tape is used as a protective layer, while the edges of the sleeve additionally contain reciprocal parts of the mechanical interlock.

Description

Полезная модель относится к строительству трубопроводного транспорта (магистральных, промысловых, технологических нефтегазопродуктопроводов и др.) и используется для защиты от коррозии наружной поверхности сварных стыков и других типов соединений стальных труб в трассовых и базовых условиях.The utility model relates to the construction of pipeline transport (trunk, field, technological oil and gas product pipelines, etc.) and is used to protect the outer surface of welded joints and other types of steel pipe joints from route and basic conditions from corrosion.

Известно, что к покрытиям для защиты от коррозии нефте-, газо-, продуктопроводов, работающих под катодной защитой, предъявляется комплекс различных технических требований (ГОСТ Р 51164-98, ГОСТ 9.602-2005, ВСН 008-88, ОТТ 04.00-27.22.00-КНТ-005-1-03 ОАО "АК" Транснефть"), который обеспечивается путем комбинирования изоляционных материалов с различными защитными параметрами, обладающими определенным комплексом свойств в сочетании между собой. Применением многослойной конструкции покрытия достигается рациональный выбор изоляционных материалов для каждого из слоев покрытия и обеспечивается оптимизация всей системы защитного покрытия труб.It is known that a set of different technical requirements is imposed on coatings for corrosion protection of oil, gas, and product pipelines operating under cathodic protection (GOST R 51164-98, GOST 9.602-2005, VSN 008-88, OTT 04.00-27.22.00 -KNT-005-1-03 OAO AK Transneft), which is provided by combining insulation materials with various protective parameters that have a certain set of properties combined with each other. Using a multilayer coating design, a rational choice of insulation materials for each of the layers is achieved. Its coverage and optimization of the entire system of protective coating of pipes is ensured.

Использование технологии заводской или базовой изоляции создает техническую возможность комбинации изоляционных материалов, сочетающих высокую адгезию покрытия со сталью, стойкость к катодному отслаиванию, высокие диэлектрические и механические свойства для защиты трубопроводов от коррозии на весь период их эксплуатации, высокую технологичность и производительность нанесения системы покрытия нормального и усиленного типа.The use of factory or basic insulation technology creates the technical feasibility of combining insulation materials combining high adhesion of the coating with steel, resistance to cathodic peeling, high dielectric and mechanical properties to protect pipelines from corrosion for the entire period of their operation, high adaptability and performance of normal and reinforced type.

В последнее время при проведении строительных работ на объектах трубопроводов все больше распространение получает применение труб с наружным и внутренним заводскими покрытиями. При этом внутреннее покрытие выполняется на основе эпоксидных термореактивных красок, а наружное - трехслойное покрытие на основе экструдированного полиэтилена. Заводские покрытия обладают высокими прочностными характеристиками и обеспечивают более высокий срок службы трубопровода.Recently, when carrying out construction work at pipeline facilities, the use of pipes with external and internal factory coatings has become more widespread. In this case, the inner coating is based on epoxy thermoset paints, and the outer one is a three-layer coating based on extruded polyethylene. Factory coatings have high strength characteristics and provide a longer pipeline service life.

При монтаже в трассовых условиях труб в экструдированном полиэтилене при изоляции сварных стыков применяют термоусаживающиеся манжеты из радиационно-сшитого полиэтилена с термоплавким подклеивающим слоем и эпоксидным праймером.When installing pipes in extruded polyethylene under route conditions for insulation of welded joints, heat-shrinkable cuffs of radiation-crosslinked polyethylene with a hot-melt adhesive layer and an epoxy primer are used.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемой полезной модели являются:The closest in technical essence to the claimed utility model are:

1) Манжеты ТЕРМА-СТМП, предназначенные для антикоррозионной защиты сварных стыков подземных газопроводов с двухслойным и трехслойным полиэтиленовым покрытием трубопроводов и отводов от них без ограничения по диаметрам труб при температуре эксплуатации до+60°С (http://www. terma-spb.ru/Terma/Produktsiya/Lenty-i-mandjety/TERMA-STMP--gaz-/). 1) TERMA-STMP cuffs intended for anticorrosive protection of welded joints of underground gas pipelines with two-layer and three-layer polyethylene coating of pipelines and bends from them without restriction on pipe diameters at operating temperatures up to + 60 ° С (http: // www. Terma-spb. com / Terma / Produktsiya / Lenty-i-mandjety / TERMA-STMP - gaz- /).

Манжета представляет собой отрезок ленты двухслойной конструкции, состоящей из термосветостабилизированной радиационно-сшитой и ориентированной полиэтиленовой основы (обладающей повышенной устойчивостью к механическим воздействиям) и нанесенного на нее термоплавкого адгезионного (клеевого) слоя. Длина данного отрезка ленты зависит от диаметра трубы, на которую будет наноситься манжета и степени усадки ленты, из которой изготавливается манжета.The cuff is a piece of tape of a two-layer structure, consisting of thermally stabilized radiation-crosslinked and oriented polyethylene base (which has increased resistance to mechanical stress) and a hot-melt adhesive (adhesive) layer applied to it. The length of this segment of tape depends on the diameter of the pipe on which the cuff will be applied and the degree of shrinkage of the tape from which the cuff is made.

Лента-замок («замковая пластина») ТЕРМА-ЛКА предназначена для соединения концевых участков манжеты (обернутой вокруг сварного стыка) в кольцо, перед проведением работ по термоусадки манжеты. Лента-замок ТЕРМА-ЛКА является двухслойной лентой, состоящей из термосветостабилизированной радиационно-сшитой и ориентированной полиэтиленовой основы (обладающей повышенной устойчивостью к механическим воздействиям), нанесенного на нее термоплавкого адгезионного (клеевого) слоя, армированного стеклосеткой и имеет минимальную степень усадки, близкую к нулю. Ширина манжет составлять: 350 мм, 450 мм, 650 мм. Ширина «замковой пластины» ТЕРМА-ЛКА всегда равна ширине манжеты.Tape-lock (“lock plate”) TERMA-LKA is designed to connect the end sections of the cuff (wrapped around a welded joint) into a ring, before carrying out shrink sleeve cuffing. The TERMA-LKA lock tape is a two-layer tape consisting of thermally stabilized radiation-crosslinked and oriented polyethylene base (which has increased resistance to mechanical stress), a hot-melt adhesive (adhesive) layer reinforced with fiberglass, and has a minimum degree of shrinkage close to zero . The width of the cuffs is: 350 mm, 450 mm, 650 mm. The width of the “lock plate” TERMA-LCA is always equal to the width of the cuff.

2) Термоусаживающаяся манжета ТИАЛ-М (http://www.tial.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=40&Itemid=78) для антикоррозионной защиты сварного шва трубопроводов в полевых условиях, с рабочей температурой эксплуатации до+60°С.Манжета ТИАЛ-М имеет двухслойную конструкцию (полиэтиленовая основа и термоплавкий адгезив), а при применении с двухкомпонентным жидким эпоксидным праймером образует трехслойную антикоррозионную защитную систему, аналогичную заводскому изоляционному покрытию трубопровода. Верхний, полиэтиленовый радиационно-химически модифицированный слой манжеты ТИАЛ-М обладает свойством термоусадки и имеет высокую стойкость к УФ излучению, на него нанесен термоплавкий клеевой слой из композиции сопополимера этилена с винилацетатом, который обладает высокой адгезией, стойкостью к сдвиговым деформациям и сопротивлению катодному отслаиванию.2) Heat-shrink sleeve TIAL-M (http://www.tial.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=40&Itemid=78) for corrosion protection of the pipeline weld in the field, with operating temperatures up to + 60 ° C. Tial-M cuff has a two-layer construction (polyethylene base and hot-melt adhesive), and when used with a two-component liquid epoxy primer, it forms a three-layer anti-corrosion protective system similar to the factory insulating coating of the pipeline. The upper, polyethylene radiation-chemically modified layer of the TIAL-M cuff has the property of heat shrinkage and has high resistance to UV radiation, a hot-melt adhesive layer of ethylene-vinyl acetate copolymer composition is applied on it, which has high adhesion, resistance to shear deformation, and cathodic peeling resistance.

Для замыкания манжеты ТИАЛ-М в кольцо, непосредственно на трубе, применяются замковые пластины ТИАЛ-ЗП, представляющие собой безусадочную армированную стеклосеткой полиолефиновую ленту с нанесенным на нее клеевым слоем повышенной стойкости к сдвиговым нагрузкам.To close the TIAL-M cuff in the ring directly on the pipe, the TIAL-ZP lock plates are used, which are a non-shrink polyolefin tape reinforced with a fiberglass mesh with an adhesive layer of increased resistance to shear loads applied to it.

Данные комплекты материалов обеспечивают достаточно высокую антикоррозионную защиту сварного шва трубопроводов в полевых условиях. Однако при этом нанесение манжеты имеет следующие недостатки:These sets of materials provide a sufficiently high corrosion protection of the weld of pipelines in the field. However, the application of the cuff has the following disadvantages:

1) Необходима высокая степень подготовки металлической поверхности перед нанесением манжеты. Это зачистка металла до степени не ниже 2 по ГОСТ 9.402-2004. Это подразумевает применение пескоструйных зачистных механизмов в трассовых условиях, что сопряжено в высокой трудоемкостью процесса, а также его высокой стоимостью.1) A high degree of preparation of the metal surface is required before applying the cuff. This is metal stripping to a degree of at least 2 according to GOST 9.402-2004. This implies the use of sandblasting cleaning mechanisms in the field conditions, which is associated with the high complexity of the process, as well as its high cost.

2) Технология нанесения включает в себя подогрев изолируемой поверхности (зоны сварного стыка трубопровода) до 100 - 120°С, что не позволяет применять термоусаживающиеся манжеты при изоляции стыков труб с внутренним эпоксидным покрытием, которое критично к нагреву.2) The application technology includes heating the insulated surface (zone of the welded joint of the pipeline) to 100 - 120 ° C, which does not allow the use of heat-shrinkable cuffs for insulation of pipe joints with an internal epoxy coating, which is critical to heating.

3) Наличие пустот в зоне усиления сварного шва («шатровые зоны»). Клеевой подслой не обеспечивает стабильго заполнения во время нанесения.3) The presence of voids in the weld reinforcement zone (“tent zones”). The adhesive underlayer does not provide a stable filling during application.

4) Технологический нагрев поверхности стыка необходим для формирования адгезии манжеты к поверхности металла. При этом полимеризация клеевого слоя манжеты должна проходить при температурах не ниже 100-110°С.Однако при изоляции тонкостенных труб особенно в зимних условиях невозможно обеспечить данный температурный режим, поскольку операции по монтажу манжеты на стыке занимают значительное время, в течение которого труба остывает. Все это неизбежно ведет к системному браку.4) Technological heating of the joint surface is necessary for the formation of cuff adhesion to the metal surface. In this case, the polymerization of the adhesive layer of the cuff should take place at temperatures not lower than 100-110 ° C. However, when isolating thin-walled pipes, especially in winter conditions, it is impossible to ensure this temperature regime, since the installation of the cuff at the joint takes a considerable time, during which the pipe cools down. All this inevitably leads to systemic marriage.

5) Необходимость подогрева зоны сварного стыка является дорогостоящей операцией.5) The need to heat the weld zone is an expensive operation.

6) Процесс нанесения с соблюдением всех технологических требований должны осуществлять сертифицированные квалифицированные дорогостоящие работники.6) The application process in compliance with all technological requirements must be carried out by certified qualified expensive workers.

Техническими задачами полезной модели являются устранение вышеуказанных недостатков прототипа.The technical objectives of the utility model are to eliminate the above disadvantages of the prototype.

Поставленная техническая задача решается за счет комбинирования возможностей двух типов изоляционных покрытий - мастичного слоя, обеспечивающего противокоррозионную защиту поверхности металла, и термоусаживающегося слоя из радиационно-сшитого полиэтилена, обеспечивающего механическую защиту мастичного слоя.The stated technical problem is solved by combining the capabilities of two types of insulation coatings - a mastic layer that provides corrosion protection of the metal surface, and a heat-shrinkable layer of radiation-crosslinked polyethylene, which provides mechanical protection of the mastic layer.

В качестве мастичного слоя могут применяться различного рода ленты, изготовленные с применением битумных мастик, битумно-полимерных композиций, асфальтосмолистых соединений и др., конструктивно произведенные путем:As a mastic layer, various kinds of tapes made using bituminous mastics, bitumen-polymer compositions, asphalt-resinous compounds, etc., structurally produced by:

- нанесения мастики на полимерную ленту-основу;- applying mastic to the polymer base tape;

пропитывания армирующего материала мастикой;impregnation of reinforcing material with mastic;

- либо путем комбинирования ленты-основы и армирующего материала.- either by combining the base tape and reinforcing material.

Защиту от механических повреждений нанесенной мастичной ленты обеспечивает разъемная термоусаживающаяся муфта, изготовленная из каландрированной ориентированной (вытянутой) радиационно-сшитой полиэтиленовой ленты, при этом края муфты дополнительно содержат ответные части механического замкового соединения. В качестве замкового соединения могут быть использованы:Protection against mechanical damage caused by the mastic tape is provided by a detachable heat-shrinkable sleeve made of calendered oriented (elongated) radiation-cross-linked polyethylene tape, while the edges of the sleeve additionally contain mating parts of the mechanical locking connection. As a castle connection can be used:

1) Разъемная застежка типа «МОЛНИЯ» в металлическом либо пластиковом исполнении;1) A detachable fastener of the LIGHTNING type in metal or plastic execution;

2) Застежка типа Zip Lock;2) Zip Lock;

3) Контактное соединение типа Hook & Loop («петля и крючок», лента-липучка, контактная лента, «контакт», Scotch-Mate, Binder Band, лента типа велкро (велькро, Velcro));3) Contact connection type Hook & Loop ("loop and hook", Velcro tape, contact tape, "contact", Scotch-Mate, Binder Band, tape type Velcro (Velcro, Velcro));

4) Контактное соединение типа Dual Lock;4) Contact connection type Dual Lock;

5) Контактное соединение типа Gripper;5) Contact connection type Gripper;

6) Контактное соединение Mushroom and Velours;6) Contact connection Mushroom and Velours;

7) Контактное соединение Mashroom Hook;7) Contact connection Mashroom Hook;

8) Контактные соединения Binder Band фирмы Gottlieb Binder GmbH & Co. KG:8) Contact connections Binder Band from Gottlieb Binder GmbH & Co. KG:

• KLETTOSTAR®;• KLETTOSTAR®;

• KLETTOLASTIC®;• KLETTOLASTIC®;

• KLETTOPLAST®;• KLETTOPLAST®;

• PRESSOGRIP®;• PRESSOGRIP®;

• PRESSOTEX®;• PRESSOTEX®;

• DUOTEC®;• DUOTEC®;

• Microduotec®;• Microduotec®;

• MICROPLAST®;• MICROPLAST®;

• NANOPLAST®;• NANOPLAST®;

• Profiles.• Profiles.

Конструкция системы многослойного полимерного антикоррозионного покрытия представлена на рис.1. и состоит из мастичной ленты 1, разъемной термоусаживающейся муфты 2 с механическим замковым соединением 3.The design of the multilayer polymer anti-corrosion coating system is shown in Fig. 1. and consists of mastic tape 1, a detachable heat-shrinkable sleeve 2 with a mechanical locking connection 3.

Антикоррозионное покрытие использованием заявляемой системы многослойного полимерного антикоррозионного покрытия производится следующим образом. Мастичная лента 1 наносится на металлическую часть 4 сварного стыка с нахлестом на основную изоляцию 5 трубопровода согласно технологической документации на применение данной ленты. Далее поверх нанесенной мастичной ленты оборачивается разъемная термоусаживающаяся муфта 2. При этом ширина муфты должна быть больше ширины участка ранее заизолированного мастичной лентой. Ответные концы муфты 2 с закрепленными механическими замковыми соединениями 3 скрепляются, замковое соединение ориентируется на 12 часов. Для исключения оплавления замкового механизма его предварительно по всей длине закрывают защитной технологической планкой по всей длине. Далее муфта усаживается мягким пламенем горелки. После усадки защитная планка снимается, а замковый механизм покрывается полосой мастичной ленты 6 согласно технологической документации на применение данной ленты.Anticorrosion coating using the inventive system of a multilayer polymer anticorrosion coating is as follows. Mastic tape 1 is applied to the metal part 4 of the welded joint with an overlap on the main insulation 5 of the pipeline according to the technological documentation for the use of this tape. Then, over the applied mastic tape, a detachable heat-shrinkable sleeve 2 is wrapped. In this case, the width of the sleeve must be greater than the width of the section previously insulated with the mastic tape. The reciprocal ends of the coupling 2 with fixed mechanical locking connections 3 are fastened, the locking connection is oriented for 12 hours. To prevent melting of the locking mechanism, it is preliminarily closed along the entire length with a protective technological strip along the entire length. The clutch then sits on the soft flame of the burner. After shrinkage, the protective strip is removed, and the locking mechanism is covered with a strip of mastic tape 6 according to the technological documentation for the use of this tape.

Использование заявляемой разъемной термоусаживающейся изоляционной муфты обеспечивает простоту нанесения и замены муфты, исключает процедуру обязательного предварительного надевания муфты на трубу. Достоинствами заявляемой муфты так же являются стойкость к перегреву - отсутствие плавления материала муфты; отсутствие деформации в случае перегрева муфты во время усадки; предсказуемый результат нанесения муфты вследствие однонаправленной структуры каландрированной ориентированной (вытянутой) радиационно-сшитой полиэтиленовой ленты, из которой она изготовлена.The use of the inventive detachable heat-shrinkable insulating sleeve provides ease of application and replacement of the sleeve, eliminates the procedure for mandatory preliminary putting the sleeve on the pipe. The advantages of the claimed coupling are also resistance to overheating - the absence of melting of the coupling material; lack of deformation in case of clutch overheating during shrinkage; the predicted result of the application of the coupling due to the unidirectional structure of the calendered oriented (elongated) radiation-cross-linked polyethylene tape from which it is made.

Преимущества применения разъемной термоусаживающейся муфты, используемой совместно с мастичной лентой, следующие:The advantages of using a detachable heat-shrink sleeve used in conjunction with a mastic tape are as follows:

1) Отсутствие необходимости подготовки поверхности металла до высоких степеней зачистки перед нанесением мастичного слоя.1) No need to prepare the metal surface to a high degree of cleaning before applying the mastic layer.

2) Отсутствие прогрева зоны сварного стыка перед нанесением мастичной ленты («холодное нанесение ленты»).2) Lack of heating of the weld zone before applying the mastic tape ("cold tape application").

3) Применение покрытия совместно с другими видами изоляций (совместимость).3) Application of the coating in conjunction with other types of insulation (compatibility).

4) Обеспечение более высокой технологичности и простоты процесса нанесения, поскольку монтаж данных покрытий фактически не требует достижения каких-либо особых контролируемых параметров (очистка поверхности до металлического блеска и нагрев до определенного интервала температур).4) Ensuring higher manufacturability and simplicity of the application process, since the installation of these coatings does not actually require any special controlled parameters (cleaning the surface to a metallic luster and heating to a certain temperature range).

5) Отсутствие необходимости привлечения высококвалифицированных дорогостоящих работников для изоляции соединений труб.5) No need to attract highly qualified, expensive workers to isolate pipe joints.

6) Нагрев трубы во время термоусадки муфты весьма незначителен, что позволяет применять покрытие в условиях, когда нагрев трубопровода при нанесении изоляции крайне ограничен или недопустим, например - при строительстве трубопроводов с внутренним эпоксидным покрытием.6) The heating of the pipe during shrinkage of the coupling is very insignificant, which makes it possible to use the coating under conditions when the heating of the pipeline during insulation application is extremely limited or unacceptable, for example, in the construction of pipelines with an internal epoxy coating.

7) Отсутствие эффекта «шатровых зон» при значительных перепадах диаметра трубы. Данная особенность позволяет применять покрытие при изоляции соединений труб по методу Батлера или с применением металлических опрессовочных муфт.7) The absence of the effect of "tent zones" with significant differences in pipe diameter. This feature allows you to use the coating for insulation of pipe joints according to the Butler method or using metal crimping couplings.

Claims

A multilayer polymer anticorrosive coating system consisting of anticorrosive and protective layers, characterized in that a mastic layer is used as an anticorrosive layer, and a detachable heat-shrinkable sleeve made of a calendered oriented radiation-cross-linked polyethylene tape as a protective layer, while the edges of the sleeve additionally contain response parts of a mechanical locking joint.