RU2135883C1 - Method of application of protective coat on surfaces of steel parts - Google Patents
Method of application of protective coat on surfaces of steel parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135883C1 RU2135883C1 RU98109394A RU98109394A RU2135883C1 RU 2135883 C1 RU2135883 C1 RU 2135883C1 RU 98109394 A RU98109394 A RU 98109394A RU 98109394 A RU98109394 A RU 98109394A RU 2135883 C1 RU2135883 C1 RU 2135883C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- low
- steel
- shrinkable
- induction heater
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты от коррозии поверхностей стальных изделий, например, стальных труб с применением наружных покрытий и предназначается для использования в полевых условиях преимущественно при строительстве и ремонте трубопроводов в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей промышленностях, трубопроводном транспорте и коммунальном хозяйстве. Изобретение может быть также использовано и в других отраслях промышленности для защиты от коррозии, а также для целей гидроизоляции и электроизоляции. The invention relates to the field of corrosion protection of surfaces of steel products, for example, steel pipes with the use of external coatings, and is intended for use in the field, mainly in the construction and repair of pipelines in the oil, gas, oil refining industries, pipeline transport and utilities. The invention can also be used in other industries for protection against corrosion, as well as for waterproofing and electrical insulation.
Известен способ нанесения защитного покрытия трубопроводов путем спиральной навивки полиэтиленовой пленки на предварительно нагретую вращаемую трубу. При этом поверхность пленки, соприкасающаяся с металлом, распределяется и сваривается с ним - см., например, Клинов И.Я. "Применение полимеров в антикоррозионной технике". М., Машгиз, 1962, с. 208-211. A known method of applying a protective coating of pipelines by spiral winding a plastic film on a preheated rotatable pipe. Moreover, the surface of the film in contact with the metal is distributed and welded with it - see, for example, Klinov I.Ya. "The use of polymers in anti-corrosion technology." M., Mashgiz, 1962, p. 208-211.
Недостатком данного способа является то, что при навивке полиэтиленовой пленки на горячую стальную трубу невозможно обеспечить натяжение, необходимое для ее плотного прилегания. При наличии даже незначительного увеличения усилия разогретая на горячей поверхности стальной трубы пленка теряет прочность и обрывается, а без натяжения на полиэтиленовой пленке образуются неровности (складки и пузыри), которые разрушаются при навивке следующего слоя, что нарушает сплошность защитного покрытия. Способ не обеспечивает также необходимой адгезии, т.к. начало адгезирования полиэтиленовой пленки к металлу трубы наблюдается при 200 - 210oC. Поэтому снижение этой температуры недопустимо, а при ее повышении имеют место указанные недостатки, ведущие к нарушению сплошного покрытия.The disadvantage of this method is that when winding a plastic film on a hot steel pipe, it is impossible to provide the tension necessary for its tight fit. If there is even a slight increase in force, the film warmed up on the hot surface of the steel pipe loses its strength and breaks, and without tension on the plastic film, irregularities (folds and bubbles) form, which break when the next layer is wound, which violates the continuity of the protective coating. The method also does not provide the necessary adhesion, because the beginning of the adhesion of the polyethylene film to the pipe metal is observed at 200 - 210 o C. Therefore, a decrease in this temperature is unacceptable, and when it increases, these disadvantages occur, leading to disruption of the continuous coating.
Наиболее близким (прототипом) к заявляемому техническому решению из числа известных средств того же назначения является изобретение "Способ нанесения противокоррозионного покрытия на трубопровод" по авт. свид. СССР N 966387, М. кл. F 16 L 58/02, приоритет от 03.10.80, опубликовано 15.10.82. Способ по прототипу включает в себя нагрев поверхности незащищенных участков стальных труб и нанесение на них защитного покрытия. Способ осуществляется следующим образом. Сначала полиэтиленовую пленку подвергают радиационному облучению. Затем на поверхность трубы при нормальной температуре плотно с нахлестом навивают один или несколько слоев облученной полиэтиленовой пленки с усилием натяжения 50 - 70 кгс/см2. Навивку осуществляют путем вращения трубы или с помощью намоточного приспособления. Затем поверх полиэтиленовой пленки навивают таким же образом рулонный волокнистый материал с усилием натяжения от 75 кгс/см2 до предела его прочности. Затем трубу с покрытием подвергают нагреву до 240 - 250oC, для чего, например, трубу пропускают через высокочастотный индикатор. Возможны и другие варианты нагрева. По достижении требуемой температуры изолируемую трубу охлаждают.The closest (prototype) to the claimed technical solution from among the known means of the same purpose is the invention "Method of applying a corrosion-resistant coating to the pipeline" by ed. testimonial. USSR N 966387, M. cl. F 16 L 58/02, priority 03.10.80, published 10.15.82. The prototype method includes heating the surface of unprotected sections of steel pipes and applying a protective coating to them. The method is as follows. First, the plastic film is exposed to radiation. Then, one or several layers of irradiated polyethylene film with a tensile force of 50 - 70 kgf / cm 2 are tightly wound onto the pipe surface at normal temperature. The winding is carried out by rotating the pipe or using a winding device. Then, over the polyethylene film, a rolled fibrous material is wound in the same way with a tensile force from 75 kgf / cm 2 to its ultimate strength. Then the coated pipe is heated to 240 - 250 o C, for which, for example, the pipe is passed through a high-frequency indicator. Other heating options are possible. Upon reaching the required temperature, the insulated pipe is cooled.
Недостатком способа по прототипу является то, что его невозможно эффективно использовать в полевых условиях, т.к. например навивку полиэтиленовой пленки необходимо осуществлять путем вращения трубы, что в полевых условиях невозможно из-за большой длины трассы трубопровода. Использование намоточного приспособления для навивки полиэтиленовой пленки, а затем и навивка рулонного волокнистого материала увеличивает затраты времени вдвое только на операции навивки двух слоев покрытия. Нагрев трубы с нанесенным двухслойным покрытием до 240 - 250oC путем пропускания трубы через высокочастотный индикатор возможно только в заводских условиях. В полевых условиях сваренные в трассу трубы невозможно пропустить через кондуктор и поэтому для нагрева труб при нанесении изоляционных материалов практически используют переносные с открытым огнем горелки типа паяльных ламп, что усложняет условия безопасного труда обслуживающего персонала вместе с необходимостью работать с радиационно облученной полиэтиленовой пленкой и загрязняет окружающую природную среду радиационным фоном, копотью и дымом от открытого источника огня. Последние не обеспечивают равномерность нагрева трубы, что ведет к снижению качества работ.The disadvantage of the prototype method is that it cannot be effectively used in the field, because for example, winding a plastic film must be carried out by rotating the pipe, which is impossible in the field due to the long length of the pipeline route. The use of a winding device for winding a plastic film, and then winding a roll of fibrous material doubles the time required for the operation of winding two layers of coating. Heating a pipe with a two-layer coating to 240 - 250 o C by passing the pipe through a high-frequency indicator is possible only in the factory. In the field, pipes welded into the route cannot be passed through the jig and therefore, portable heaters with open fires such as blowtorches are practically used to heat pipes when applying insulation materials, which complicates the safe working conditions of the maintenance staff along with the need to work with radiation-irradiated polyethylene film and pollutes the environment natural environment radiation background, soot and smoke from an open source of fire. The latter do not ensure uniform heating of the pipe, which leads to a decrease in the quality of work.
Цель предлагаемого изобретения - обеспечение при реализации способа в полевых условиях полного исключения загрязнения окружающей природной среды и обеспечение безопасности труда обслуживающего персонала при одновременном повышении качества работ и сокращении при этом энергетических затрат и затрат времени. The purpose of the invention is to ensure, when implementing the method in the field, the complete elimination of environmental pollution and to ensure the safety of staff, while improving the quality of work and reducing energy costs and time.
Дополнительной целью изобретения является обеспечение эксплуатационных устройств при реализации предлагаемого способа. An additional objective of the invention is the provision of operational devices when implementing the proposed method.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе нанесения защитного покрытия на поверхности стальных изделий, например, на стыке стальных труб после их сварки в полевых условиях, включающем нагрев поверхности незащищенных участков стальных труб и нанесение на них защитного покрытия, впервые вначале на поверхности незащищенных участков стальных труб накладывают термоусаживающийся материал с клеевой основной, затем на внешнюю поверхность термоусаживающегося материала устанавливают низкочастотный индукционный нагреватель, выполненный в виде однослойной гибкой ленты из электроизоляционного материала с размещенными внутри ее в одной плоскости однослойными катушками из электропроводного материала с малым удельным электрическим сопротивлением, после чего на низкочастотный индукционный нагреватель подают электрический ток промышленной частоты и доводят одновременно температуру нагрева стальной поверхности труб и термоусаживающегося материала до требуемой величины. This goal is achieved by the fact that in the known method of applying a protective coating to the surface of steel products, for example, at the junction of steel pipes after welding in the field, including heating the surface of unprotected sections of steel pipes and applying a protective coating to them, first for the first time on the surface of unprotected sections steel pipes are applied with a heat-shrinkable material with an adhesive main, then a low-frequency induction heater is installed on the outer surface of the heat-shrinkable material, you filled in the form of a single-layer flexible tape of electrical insulation material with single-layer coils of electrically conductive material with a low specific electrical resistance placed inside it in the same plane, after which an industrial current is supplied to the low-frequency induction heater and the heating temperature of the steel surface of the pipes and heat-shrinkable material is brought to required size.
В качестве термоусаживающегося материала может быть использована термоусадочная лента марки ТЛ-360-4, а низкочастотный индукционный нагреватель перед установкой на внешнюю поверхность термоусаживающегося материала может быть помещен в жесткий каркас, форма которого выполнена по профилю стальной трубы, при этом каркас должен быть снабжен шарнирным и разъемным соединением вдоль оси стальной трубы и изготовлен из неэкранирующего электромагнитные поля промышленной частоты материала, например, из дюралюминия марки Д 16-АТ. As a heat-shrinkable material, a heat-shrinkable tape of the ТЛ-360-4 brand can be used, and a low-frequency induction heater can be placed in a rigid frame, the shape of which is made along the profile of a steel pipe, before installation on the external surface of the heat-shrinkable material, while the frame must be hinged and detachable connection along the axis of the steel pipe and made of non-shielding electromagnetic fields of industrial frequency material, for example, of duralumin grade D 16-AT.
Из общедоступных источников патентной и научно-технической информации нам не известны способы нанесения защитного покрытия на поверхности стальных изделий, например, труб, в которых на поверхности незащищенных участков накладывали бы вначале термоусаживающийся материал с клеевой основой, а затем на внешнюю поверхность термоусаживающегося материала устанавливали бы низкочастотный индукционный нагреватель, после чего путем подачи электрического тока промышленной частоты могли бы одновременно обеспечивать температуру нагрева поверхности стальных труб и термоусаживающегося материала до требуемой величины. From publicly available sources of patent and scientific and technical information, we do not know how to apply a protective coating on the surface of steel products, for example, pipes, in which, on the surface of unprotected sections, a heat-shrinkable material with an adhesive base would be applied first, and then a low-frequency material would be installed on the outer surface of the heat-shrinkable material induction heater, after which, by supplying an electric current of industrial frequency, they could simultaneously provide the heating temperature xnosti steel pipes and heat-shrinkable material to the desired value.
Отличием предлагаемого способа от прототипа является то, что в заявляемом способе в качестве защитного покрытия впервые предложено использовать новый термоусаживающийся материал с клеевой основой. Новым является и то, что такой защитный материал вначале просто накладывают на незащищенный участок трубы, а не навивают, как в прототипе. Впервые также предложено использовать для реализации способа новое устройство нагрева, а именно, низкочастотный индукционный нагреватель, выполненный в виде однослойной гибкой ленты из электроизоляционного материала с размещенными внутри ее в одной плоскости однослойными катушками из электропроводного материала с малым удельным электрическим сопротивлением, использующий для нагрева электрический ток промышленной частоты. The difference of the proposed method from the prototype is that in the claimed method for the first time it is proposed to use a new heat-shrinkable material with an adhesive base. New is the fact that such a protective material in the beginning simply impose on the unprotected portion of the pipe, and not wound, as in the prototype. For the first time, it was also proposed to use a new heating device for implementing the method, namely, a low-frequency induction heater made in the form of a single-layer flexible tape of electrical insulation material with single-layer coils of electrically conductive material with a low electrical resistivity placed inside it in the same plane, using electric current for heating industrial frequency.
Новым является также и порядок проведения операций при осуществлении способа, а именно в начале термоусаживающийся материал с клеевой основой просто накладывают (не навивают) на незащищенные участки труб, а на внешнюю поверхность термоусаживающегося материала (поверх его) устанавливают низкочастотный индукционный нагреватель, который собою непосредственно плотно охватывает защитное покрытие - термоусаживающийся материал. По нашему мнению, заявляемый способ соответствует критерию "Новизна". The procedure for performing operations during the process is also new, namely, at the beginning, a heat-shrinkable material with an adhesive base is simply applied (not wound) onto unprotected pipe sections, and a low-frequency induction heater is installed on the outer surface of the heat-shrinkable material (directly over it) covers a protective coating - heat-shrinkable material. In our opinion, the claimed method meets the criterion of "Novelty."
Внесенные нами отличительные признаки позволяет в целом заявляемому способу получить новые свойства, т.е. достичь новый технический результат, а именно: благодаря использованию термоусаживающегося материала с клеевой основой такой материал легко фиксируется на металлической поверхности трубы, что достаточно для того, чтобы поверх установить низкочастотный индукционный нагреватель, сокращая благодаря этому затраты времени на специальное приклеивание такого материала и исключая навивку такого материала, как в прототипе. Подача электрического тока промышленной частоты на низкочастотный индукционный нагреватель, установленный непосредственно на внешней поверхности наложенного на трубу термоусаживающегося материала, обеспечивает равномерный и по всей поверхности нагрев стальной трубы и термоусаживающегося материала одновременно, что обеспечивает качественное закрепление (адгезию) защитного покрытия на поверхности стальной трубы, полностью обеспечивая в полевых условиях исключения загрязнения окружающей природной среды (т.к. нет открытого огня, нет токсичных или радиационно облученных материалов, ничто не сгорает), и обеспечивает одновременно безопасность труда обслуживающего персонала. Introduced by us distinctive features allows the whole of the claimed method to obtain new properties, i.e. to achieve a new technical result, namely: through the use of heat-shrinkable material with an adhesive base, such material is easily fixed on the metal surface of the pipe, which is enough to install a low-frequency induction heater on top, thereby reducing the time spent on special bonding of such material and eliminating the winding of such material, as in the prototype. The supply of an electric current of industrial frequency to a low-frequency induction heater installed directly on the outer surface of the heat-shrinkable material applied to the pipe ensures uniform heating of the steel pipe and heat-shrinkable material on the entire surface at the same time, which ensures high-quality fixing (adhesion) of the protective coating on the surface of the steel pipe, completely ensuring in the field the exclusion of environmental pollution (since there is no open flame, not toxic radiation or irradiated materials, nothing burns), and provides both occupational safety staff.
Размещение низкочастотного индукционного нагревателя в жесткий каркас, форма которого выполнена по профилю стальной трубы, а каркас снабжен шарнирным и разъемным соединениями вдоль оси стальной трубы и изготовлен из неэкранирующего электромагнитные поля низкой промышленной частоты материала, например, из дюралюминия марки Д 16-АТ, создает удобства при эксплуатации. Placing a low-frequency induction heater in a rigid frame, the shape of which is made along the profile of the steel pipe, and the frame is equipped with swivel and detachable joints along the axis of the steel pipe and is made of non-shielding electromagnetic fields of low industrial frequency material, for example, of duralumin grade D 16-AT, creates convenience during operation.
Благодаря использованию термоусаживающегося материала с клеевой основой исключается необходимость использовать вначале какие-либо намоточные приспособления, как в прототипе, для закрепления защитного покрытия на поверхности трубы, что сокращает общие затраты времени и энергетические затраты. Использование низкочастотного индукционного нагревателя, потребляющего электрический ток промышленной частоты, по энергетическим затратам экономичнее, чем высокочастотный индуктор по прототипу. Thanks to the use of heat-shrinkable material with an adhesive base, the need to first use any winding devices, as in the prototype, to fix the protective coating on the pipe surface, which reduces the overall time and energy costs, is eliminated. The use of a low-frequency induction heater, consuming electric current of industrial frequency, is more economical in energy costs than a high-frequency inductor according to the prototype.
Таким образом, отличительные признаки предлагаемого способа обеспечивают получение новых свойств, отраженных в цели изобретения, исходя из чего можно сделать вывод о том, что заявляемый способ отвечает критерию "Изобретательский уровень". Thus, the distinguishing features of the proposed method provide new properties that are reflected in the purpose of the invention, based on which we can conclude that the claimed method meets the criterion of "Inventive step".
Для реализации предлагаемого способа в полевых условиях производят следующие операции в нижеуказанной последовательности:
- очищают поверхность стальной трубы в районе нанесения защитного покрытия;
- на незащищенный участок стальной трубы накладывают термоусаживающийся материал с клеевой основной;
- на внешнюю поверхность термоусаживающегося материала устанавливают низкочастотный индукционный нагреватель;
- подают электрический ток промышленной частоты на низкочастотный индукционный нагреватель;
- доводят температуру нагрева стальной поверхности трубы и термоусаживающегося материала до требуемой величины;
- после выдержки необходимого времени нагрева низкочастотный индукционный нагреватель снимают с трубы.To implement the proposed method in the field, the following operations are performed in the following sequence:
- clean the surface of the steel pipe in the area of application of the protective coating;
- a heat-shrinkable material with an adhesive base is applied to an unprotected section of a steel pipe;
- a low-frequency induction heater is installed on the outer surface of the heat-shrinkable material;
- supply an electric current of industrial frequency to the low-frequency induction heater;
- adjust the heating temperature of the steel surface of the pipe and heat-shrinkable material to the desired value;
- after holding the required heating time, the low-frequency induction heater is removed from the pipe.
Предлагаемый способ был испытан в полевых условиях. Требовалось нанести защитное покрытие на незащищенные стыки сваренных стальных труб диаметром 219 мм на длину незащищенного участка 250 мм. Незащищенный участок зачистили до металлического блеска шлифмашинкой, наложили на участок термоусаживающуюся ленту марки ТЛ-360-4 в один слой с нахлестом 2 см. Поверх ленты на трубу установили низкочастотный индукционный нагреватель марки ПИЭН-7-4,5/36 мощностью 4,5 кВт, выполненный в жестком каркасе и состоящий из двух полуцилиндров, соединяемых шарнирно и закрепляемых на трубе быстроразъемными замками. После подачи напряжения в 36 В на низкочастотный индукционный нагреватель через 15 минут температура поверхности трубы вместе с наложенной на нее термоусадочной лентой под нагревателем составила 135oC при температуре воздуха -2oC. Через 25 минут после снятия нагревателя и остывания трубы до температуры 30oC адгезия термоусадочной ленты к защищаемой поверхности трубы составила 12 кг/см при норме не менее 5 кг/см, удовлетворяя требования к антикоррозионной защите сварных швов стыков нефтегазопроводных стальных труб. При этом не имели место даже признаки явлений загрязнения окружающей природной среды при обеспечении полной безопасности труда обслуживающего персонала.The proposed method was tested in the field. It was necessary to apply a protective coating to the unprotected joints of welded steel pipes with a diameter of 219 mm over an unprotected length of 250 mm. The unprotected section was smoothed to a metallic shine with a grinder, a heat-shrinkable tape of the ТЛ-360-4 brand was put on the plot in one layer with an overlap of 2 cm. A low-frequency induction heater of the ПИЭН-7-4,5 / 36 brand with a power of 4.5 kW was installed on top of the tape made in a rigid frame and consisting of two half-cylinders, hinged and fastened to the pipe by quick-release locks. After applying a voltage of 36 V to the low-frequency induction heater, after 15 minutes, the surface temperature of the pipe, together with the heat-shrink tape attached to it under the heater, was 135 o C at an air temperature of -2 o C. 25 minutes after removing the heater and cooling the pipe to a temperature of 30 o C the adhesion of the heat-shrink tape to the protected surface of the pipe was 12 kg / cm with a norm of at least 5 kg / cm, satisfying the requirements for corrosion protection of welds of joints of oil and gas pipeline steel pipes. At the same time, even signs of environmental pollution did not occur while ensuring the complete safety of the staff.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109394A RU2135883C1 (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Method of application of protective coat on surfaces of steel parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109394A RU2135883C1 (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Method of application of protective coat on surfaces of steel parts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2135883C1 true RU2135883C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20206139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98109394A RU2135883C1 (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Method of application of protective coat on surfaces of steel parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135883C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803094C1 (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method for coating a metal base with thermoplastic material |
-
1998
- 1998-05-20 RU RU98109394A patent/RU2135883C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2803094C1 (en) * | 2023-06-19 | 2023-09-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method for coating a metal base with thermoplastic material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130341320A1 (en) | Induction heating apparatus for pipeline connections | |
Thompson et al. | Review of pipe line coating systems from an operators perspective | |
BRPI0711496A2 (en) | methods for coating a pipe joint | |
US20110253677A1 (en) | Method and apparatus for preheating in welding operations | |
US6059908A (en) | Method for protecting substrates | |
CA2298729A1 (en) | High frequency induction fusing | |
RU2135883C1 (en) | Method of application of protective coat on surfaces of steel parts | |
CN104633391B (en) | A kind of jointing method | |
NL2006881C2 (en) | Heating of pipe sections. | |
RU2008141847A (en) | METHOD OF ANTI-CORROSIVE INSULATION OF A PIPELINE WELDED JOINT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
WO2015147679A1 (en) | Method for thermally insulating welded joints of pre-insulated pipes | |
US6200397B1 (en) | Method and apparatus for strip anode wrapping for cathodic protection of tubular members | |
RU2415332C1 (en) | Procedure for application of protecting coating on pipes | |
US20050061436A1 (en) | Process and apparatus for continuously applying an external coating to a pipe | |
JP2004274825A (en) | Manufacturing method of insulated corrosion proof conduit | |
RU2340830C1 (en) | Method of pipeline corrosion protection | |
EP1289708B1 (en) | Method and apparatus for use in applying heating | |
RU2037731C1 (en) | Method for repair of pipeline with combined corrosion-resistant coating | |
JPH0791588A (en) | Material and method for coating outer surface of pipe | |
WO2015147680A1 (en) | Method for thermally insulating welded joints of pre-insulated pipes | |
WO2016095766A1 (en) | Pipeline-joint coating machine, construction method and novel pipeline-joint coating structure | |
SU966387A1 (en) | Method of applying anticorrosion coating on pipeline | |
RU2012111364A (en) | METHOD FOR INSTALLATION OF HEAT INSULATION OF WELDED PIPES FOR GROUND INSTALLATION | |
RU2313720C2 (en) | Method of deposition of the polymeric coating on the steel pipelines | |
JPS61100438A (en) | Method of covering steel pipe connected section for preventing corrosion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090521 |