RU2190175C1 - Coat for tube sheets and cooling tubes of heat exchange apparatus and method of obtaining such coats - Google Patents
Coat for tube sheets and cooling tubes of heat exchange apparatus and method of obtaining such coats Download PDFInfo
- Publication number
- RU2190175C1 RU2190175C1 RU2001106716/06A RU2001106716A RU2190175C1 RU 2190175 C1 RU2190175 C1 RU 2190175C1 RU 2001106716/06 A RU2001106716/06 A RU 2001106716/06A RU 2001106716 A RU2001106716 A RU 2001106716A RU 2190175 C1 RU2190175 C1 RU 2190175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating according
- layers
- layer
- coating
- tube
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защите от коррозии и обрастания теплообменных аппаратов, преимущественно трубных досок и охлаждающих труб, эксплуатируемых в морской воде, а также может быть использовано для защиты от коррозии других судовых металлических конструкций, испытывающих одновременное воздействие морской или речной воды, обрастателей и нефтепродуктов. The invention relates to the protection against corrosion and fouling of heat exchangers, mainly pipe boards and cooling pipes operated in sea water, and can also be used to protect other marine metal structures that are exposed to sea or river water, fouling and oil products from corrosion.
Известно необрастающее покрытие для защиты от обрастания, содержащее клеевую композицию, обеспечивающую необходимые механические свойства покрытия, и комплекс примесей, обеспечивающих подавление оседания расселительных стадий обрастателей, в состав которых входит мелкодисперсный порошок β-активного радионуклеида в количестве, достаточном для создания высоких мощностей доз радиации в непосредственной близости от покрытия и обеспечения за счет этого обездвижения обрастателей и прерывания процесса обрастания [1] . Известное необрастающее покрытие не защищает теплообменный аппарат от выхода из строя, т.к. обездвиженные обрастатели будут забивать входы и выходы охлаждающих труб и пространство между трубной доской и крышкой. Помимо этого, ремонтопригодность такого покрытия осложняется из-за экологических последствий применения радионуклеида в составе покрытия в закрытом пространстве и создания в течение длительного времени высоких мощностей доз радиации. Known antifouling coating for protection against fouling, containing an adhesive composition that provides the necessary mechanical properties of the coating, and a complex of impurities that suppress the settling of the settling stages of fouling, which includes fine powder of β-active radionuclide in an amount sufficient to create high dose rates of radiation in immediate proximity to the coating and providing due to this immobilization of fouling and interruption of the fouling process [1]. Known antifouling coating does not protect the heat exchanger from failure, because immobilized fouling will clog the inlets and outlets of the cooling pipes and the space between the pipe board and the cover. In addition, the maintainability of such a coating is complicated due to the environmental consequences of the use of a radionuclide as a part of the coating in an enclosed space and the creation of high radiation dose rates for a long time.
Известен способ комплексной защиты от коррозии и обрастания в морской воде судовых и других конструкций, включающий нанесение противокоррозионного покрытия и противообрастающего покрытия в виде сплошного электропроводящего слоя [2] . Известный способ не обеспечивает бесперебойной длительной работы теплообменного аппарата, т. к. не предотвращает и не учитывает образование собственных поляризационных токов и множества гальванических элементов за счет появления на защищаемых поверхностях отдельных участков с различными электродными потенциалами, искажающими катодную и анодную поляризацию электропроводящего слоя. A known method of comprehensive protection against corrosion and fouling in sea water of ship and other structures, including applying an anti-corrosion coating and anti-fouling coating in the form of a continuous electrically conductive layer [2]. The known method does not ensure uninterrupted long-term operation of the heat exchanger, since it does not prevent and does not take into account the formation of its own polarizing currents and many galvanic cells due to the appearance on the protected surfaces of individual sections with different electrode potentials that distort the cathodic and anodic polarization of the electrically conductive layer.
В качестве прототипа выбрано покрытие для трубных досок и охлаждающих труб теплообменников, в частности пароконденсаторов, состоящее из нескольких слоев, на основе отверждаемых синтетических смол с обычными добавками, а также с политетрафторэтиленом [3]. Способ получения покрытия включает в себя подготовку предназначенных для нанесения покрытия поверхностей, нанесение на поверхности нижнего грунтовочного слоя, нанесение последующих слоев на еще реактивную поверхность отвержденного предыдущего слоя. Однако, известное техническое решение не учитывает разность электродных потенциалов металлов трубной доски, отходящих труб и трубной крышки, а также отрицательное влияние обрастателей на эксплуатационные свойства теплообменного аппарата. Кроме того, известный способ получения покрытия недостаточно технологичен, т.к. содержит требования, взаимно исключающие надлежащее качество покрытия при его выполнении, например сохранение реактивных участков покрытия будет препятствовать его качественной механической обработке, а отсутствие реактивного состояния слоя покрытия обеспечит качество механической обработки, но будет препятствовать прочности сцепления (адгезионной прочности) последующего с предыдущим, что приведет к расслоению покрытия и его разрушению, т. о. покрытие будет недолговечным, что приведет к снижению эффективности работы теплообменного аппарата и в дальнейшем к необходимости его замены. Кроме того, покрытие на основе используемой в нем эпоксидной смолы с течением времени дает большую усадку, что приводит к появлению усадочных напряжений и, как следствие, трещинообразованию. К тому же эпоксидная смола, аминные отвердители и политетрафторэтилен являются дорогостоящими целевыми продуктами промышленного производства, технология нанесения покрытия дорогостояща, энергоемка и сложна. As a prototype, a coating was chosen for tube boards and cooling tubes of heat exchangers, in particular steam condensers, consisting of several layers based on curable synthetic resins with conventional additives, as well as with polytetrafluoroethylene [3]. The coating preparation method includes preparing surfaces to be coated, applying a lower primer layer to the surface, applying subsequent layers to the still reactive surface of the cured previous layer. However, the known technical solution does not take into account the difference in electrode potentials of the metals of the tube plate, outgoing pipes and the tube cover, as well as the negative effect of fouling on the operational properties of the heat exchanger. In addition, the known method for producing a coating is not sufficiently technological, because contains requirements that mutually exclude the proper quality of the coating during its implementation, for example, the preservation of the reactive sections of the coating will impede its high-quality machining, and the absence of a reactive state of the coating layer will ensure the quality of the mechanical processing, but will interfere with the adhesion strength of the subsequent to the previous one, which will result to stratification of the coating and its destruction, i.e. the coating will be short-lived, which will lead to a decrease in the efficiency of the heat exchanger and in the future to the need for its replacement. In addition, the coating based on the epoxy resin used in it over time gives greater shrinkage, which leads to the appearance of shrinkage stresses and, as a result, to cracking. In addition, epoxy resin, amine hardeners and polytetrafluoroethylene are expensive target products of industrial production, the coating technology is expensive, energy-intensive and complicated.
Целями создания изобретения являются повышение долговечности и технологичности покрытия, снижение стоимости работ по защите от коррозии теплообменных аппаратов. The objectives of the invention are to increase the durability and manufacturability of the coating, reducing the cost of work to protect the heat exchangers from corrosion.
Указанные цели достигаются следующим образом. These goals are achieved as follows.
Предлагаемое покрытие для трубных досок и охлаждающих труб теплообменных аппаратов состоит из двух или более слоев на основе отверждаемых смол с целевыми наполнителями. В качестве смол используют модифицированные природные смолы, являющиеся побочными продуктами переработки твердых и/или жидких горючих ископаемых, содержащие эпоксидные, гидроксильные, аминные, карбоксильные и карбонильные группы. The proposed coating for tube sheets and cooling tubes of heat exchangers consists of two or more layers based on curable resins with target fillers. As resins, modified natural resins are used, which are by-products of the processing of solid and / or liquid fossil fuels, containing epoxy, hydroxyl, amine, carboxyl and carbonyl groups.
Содержание модифицированной смолы в нижнем слое может составлять до 70 мас.%, а в верхнем слое - до 50 мас.%. The content of the modified resin in the lower layer can be up to 70 wt.%, And in the upper layer up to 50 wt.%.
Лучше, когда модифицированная смола содержит поверхностно-активные вещества в виде алифатических аминов с длинной углеводородной цепью. It is better when the modified resin contains surfactants in the form of long hydrocarbon chain aliphatic amines.
Лучше, когда каждый слой содержит пигмент в эффективных количествах в зоне сварных швов. It is better when each layer contains pigment in effective amounts in the weld zone.
Лучше, когда модифицированная смола нижнего слоя содержит преобразователи продуктов коррозии - пирогаллол, и/или ароматические амины, и/или гидрохинон, и/или пирокатехин, и/или производные хинолина и фенола, а смола верхнего слоя содержит биоциды - нафталин, и/или антрацен, и/или фенантрен, и/или нафтол. It is better when the modified resin of the lower layer contains converters of corrosion products - pyrogallol, and / or aromatic amines, and / or hydroquinone, and / or pyrocatechol, and / or derivatives of quinoline and phenol, and the resin of the upper layer contains biocides - naphthalene, and / or anthracene and / or phenanthrene and / or naphthol.
Лучше, когда структура нижнего слоя после отверждения является дисперсной и когда он выполнен изотропным. It is better when the structure of the lower layer after curing is dispersed and when it is made isotropic.
Лучше, когда структура верхнего и/или промежуточного слоев после отверждения является доменной, а сами слои выполнены анизотропными. It is better when the structure of the upper and / or intermediate layers after curing is domain, and the layers themselves are made anisotropic.
Лучше, когда толщина слоев увеличивается от нижнего слоя к верхнему, а толщина слоев составляет - нижнего 10-30 мкм, верхнего - 150-300 мкм. It is better when the thickness of the layers increases from the lower layer to the upper, and the thickness of the layers is lower 10-30 microns, upper - 150-300 microns.
В качестве целевого наполнителя могут быть использованы оксиды металлов в дисперсной форме, например, железный сурик и/или вермикулит и/или двуокись титана и/или цинковый порошок и/или алюминиевая пудра. Dispersed metal oxides, for example, iron minium and / or vermiculite and / or titanium dioxide and / or zinc powder and / or aluminum powder, can be used as a target filler.
В качестве побочных продуктов переработки горючих ископаемых лучше использовать смолу пиролиза углей и жидкий нефтяной шлам с содержанием последнего в смоле до 30 мас.%. Лучше использовать смолу пиролиза углей с содержанием гидроксильных групп до 4,50 мг-экв/г, а карбонильных групп до 1,90 мг-экв/г и нефтяной шлам с удельной плотностью 0,88-0,90 г/см3 при 20oС, условной вязкостью не более 1,5 с при температуре 50oС и температурой застывания не выше -30oС.It is better to use coal pyrolysis resin and liquid oil sludge with a content of the latter in the resin up to 30 wt.% As by-products of the processing of fossil fuels. It is better to use a coal pyrolysis resin with a hydroxyl content of up to 4.50 mEq / g, and carbonyl groups of up to 1.90 mEq / g and oil sludge with a specific gravity of 0.88-0.90 g / cm 3 at 20 o With a conditional viscosity of not more than 1.5 s at a temperature of 50 o C and pour point not higher than -30 o C.
Способ получения предлагаемого покрытия на поверхности трубных досок и отходящих от них охлаждающих труб теплообменников включает подготовку предназначенных для нанесения покрытия поверхностей, нанесение на поверхности нижнего грунтовочного слоя, нанесение последующих слоев после отверждения предыдущих, причем на трубные крышки, трубные доски, входы и выходы охлаждающих труб наносят не менее двух слоев, а на сварные швы в контактных местах наносят не менее трех слоев. A method of obtaining the proposed coating on the surface of the tube sheets and the cooling tubes of the heat exchangers extending from them includes preparing surfaces for coating, applying a lower primer layer to the surface, applying subsequent layers after curing the previous ones, and on the pipe covers, tube boards, inlets and outlets of the cooling pipes apply at least two layers, and at least three layers are applied to the welds in contact places.
Трубные крышки, трубные доски, входы и выходы охлаждающих труб лучше покрывать одним нижним слоем, а сварные швы в контактных местах - двумя. It is better to cover the pipe covers, pipe boards, inlets and outlets of the cooling pipes with one lower layer, and two welds in the contact points.
Трубные крышки лучше покрывать одним верхним слоем; трубные доски, входы и выходы охлаждающих труб - одним промежуточным и одним верхним слоем, а сварные швы в контактных местах - двумя промежуточными и одним верхним слоем. It is better to cover pipe covers with one top layer; pipe boards, inlets and outlets of cooling pipes - one intermediate and one upper layer, and welds in contact places - two intermediate and one upper layer.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен план трубной доски с покрытием, на фиг.2 - фрагмент разреза теплообменного аппарата, на фиг. 3 - покрытие сварного шва в месте примыкания входа и выхода охлаждающих труб. Теплообменный аппарат 1, представленный на фиг.1-3, содержит трубную доску 2, вход 3 и выход 4 охлаждающих труб 5, трубную крышку 6 и сварные швы 7 в зоне примыкания труб 5 к доске 2. Покрытие 8 состоит из нижнего грунтовочного изотропного слоя 9 с дисперсной структурой после отверждения (дополнительный нижний слой 10 - в зоне сварного шва, отличающийся по цвету в целях контроля), последующего анизотропного слоя 11 с доменной структурой после отверждения (дополнительный последующий слой 12 - в зоне сварного шва, отличающийся по цвету в целях контроля) и верхнего анизотропного слоя 13 с доменной структурой после отверждения. The invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 shows a plan of a coated tube plate, FIG. 2 is a sectional view of a heat exchanger, FIG. 3 - coating the weld at the junction of the inlet and outlet of the cooling pipes. The
Изобретение поясняется на примере покрытия деталей конденсатора рефрижераторной установки транспортного рефрижератора. The invention is illustrated by the example of coating the details of a condenser of a refrigeration unit of a transport refrigerator.
1) Изготовление состава покрытия. 1) Fabrication of the coating composition.
Используют смесь отходов производства: смолу пиролиза каменных углей и нефтяной шлам при соотношении компонентов 7-10:0-3 мас.ч. при следующем содержании гомологических и генетических рядов органических соединений в исходных природных смесях и следующего состава мас.%: фенолы и алкилфенолы - до 50; нейтральные соединения - до 95. В частности используют смолу пиролиза резинитовых углей с содержанием гидроксильных групп до 4,50 мг-экв/г, а карбонильных групп до 1,90 мг-экв/г, и нефтяной шлам, имеющий температуру застывания не выше - 30"С, плотность при температуре 20oС не более 0,9 г/см3 и условную вязкость при температуре 50oС не более 1,5 с. Смесь предварительно модифицируют путем термической обработки в присутствии до 1 мас.% аминного соединения, например гексаметилентетрамина. В состав полученной смеси после модификации, в частности, входят следующие соединения:
а) антиоксиданты - оксибензол, гидрохинон, алкилфенолы, хинолин, ароматические амины, производные хинолина и фенола;
б) антиозонанты - оксибензол, алкилфенолы, ароматические амины, производные хинолина и фенола, парафины;
в) биоциды (фунгициды, бактерициды) - нафталин, антрацен, фенантрен, фенолы, β-нафтол, пирокатехин, алкилфенолы, ароматические амины;
г) ингибиторы коррозии - пирогаллол, ароматические амины;
д) гидрофобизираторы - парафины, карболовые кислоты, фенолоспирты, оксибензиламины;
е) растворители - алифатические спирты, кетоны, ароматические углеводороды.Use a mixture of production waste: coal pyrolysis resin and oil sludge with a component ratio of 7-10: 0-3 wt.h. the following content of homologous and genetic series of organic compounds in the original natural mixtures and the following composition wt.%: phenols and alkyl phenols - up to 50; neutral compounds - up to 95. In particular, they use a pyrolysis resin of rubber coals with a hydroxyl content of up to 4.50 mEq / g, and carbonyl groups of up to 1.90 mEq / g, and oil sludge having a pour point of not higher 30 "C, density at a temperature of 20 o C not more than 0.9 g / cm 3 and the nominal viscosity at a temperature of 50 o C not more than 1.5 s. The mixture is pre-modified by heat treatment in the presence of up to 1 wt.% Amine compounds, for example hexamethylenetetramine. The composition of the mixture after modification, in particular, includes a trace lower compounds:
a) antioxidants - oxybenzene, hydroquinone, alkyl phenols, quinoline, aromatic amines, derivatives of quinoline and phenol;
b) antiozonants - oxybenzene, alkyl phenols, aromatic amines, quinoline and phenol derivatives, paraffins;
c) biocides (fungicides, bactericides) - naphthalene, anthracene, phenanthrene, phenols, β-naphthol, pyrocatechol, alkyl phenols, aromatic amines;
d) corrosion inhibitors - pyrogallol, aromatic amines;
e) hydrophobisrators - paraffins, carbolic acids, phenol alcohols, hydroxybenzylamines;
f) solvents - aliphatic alcohols, ketones, aromatic hydrocarbons.
В состав для всех слоев вводят железный сурик - в слои 9 и 10 до 30 мас. %; в слои 11 и 13 до 50 мас.%; в слой 12 вводят железный сурик вместе с алюминевой пудрой до 50 мас.%. The composition for all layers is introduced iron minium - in
2) Подготовка поверхности. 2) Surface preparation.
Очистку поверхности от непрочно держащихся продуктов коррозии, старой краски, окалины и сварочных брызг проводят стальными щетками, особенно тщательно в зоне сварных швов 7. Затем поверхности обезжиривают растворителем 646. Surface cleaning from loose products of corrosion, old paint, scale and welding spatter is carried out with steel brushes, especially carefully in the area of welds 7. Then the surfaces are degreased with solvent 646.
3) Нанесение покрытия. 3) Coating.
Нанесение слоев покрытия осуществляется жесткими кистями непосредственно после обезжиривания. Нижний слой 9 наносят толщиной 15-25 мкм, последующий слой 11 толщиной 75-100 мкм наносят на неполностью отвержденную (до состояния отлила) поверхность слоя 9, то есть в его реактивном состоянии. Верхний слой 13 наносят толщиной 150-300 мкм также на неполностью отвержденный слой 11. Трубные доски 2, входы 3 и выходы 4 охлаждающих труб 5 покрывают тремя слоями, в т.ч. одним нижним слоем 9. Трубные крышки 6 покрывают двумя слоями, в т.ч. одним нижним слоем 9 и одним верхним слоем 13. Сварные швы 7 покрывают пятью слоями, в т.ч. двумя нижними слоями 9 и 10, двумя последующими слоями 11 и 12 и одним верхним слоем 13. Coating is carried out with hard brushes immediately after degreasing. The
Источники информации
1. Заявка РФ 98101309/04, 1999.Sources of information
1. Application of the Russian Federation 98101309/04, 1999.
2. Заявка РФ 95100070/02, 1996. 2. Application of the Russian Federation 95100070/02, 1996.
3. Патент РФ 2138752, 1999. 3. RF patent 2138752, 1999.
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001106716/06A RU2190175C1 (en) | 2001-03-11 | 2001-03-11 | Coat for tube sheets and cooling tubes of heat exchange apparatus and method of obtaining such coats |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001106716/06A RU2190175C1 (en) | 2001-03-11 | 2001-03-11 | Coat for tube sheets and cooling tubes of heat exchange apparatus and method of obtaining such coats |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2190175C1 true RU2190175C1 (en) | 2002-09-27 |
Family
ID=20247066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001106716/06A RU2190175C1 (en) | 2001-03-11 | 2001-03-11 | Coat for tube sheets and cooling tubes of heat exchange apparatus and method of obtaining such coats |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2190175C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641130C1 (en) * | 2016-10-26 | 2018-01-16 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Multi-layer antifouling coating |
-
2001
- 2001-03-11 RU RU2001106716/06A patent/RU2190175C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2641130C1 (en) * | 2016-10-26 | 2018-01-16 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Multi-layer antifouling coating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4790208B2 (en) | Epoxy resin composition, anticorrosion film formed from the composition, base material with anticorrosion film coated with the anticorrosion film, and anticorrosion method for the base material | |
| RU2105231C1 (en) | Tubular member for submerged pipe-line, submerged pipe-line and process of deposition of coat on tubular member | |
| EP1350822B1 (en) | Organic coated steel having excellent rust preventive and corrosion preventive performances and rust preventing method for metal | |
| JPS61192372A (en) | Method for submerged painting of steel structure | |
| RU2190175C1 (en) | Coat for tube sheets and cooling tubes of heat exchange apparatus and method of obtaining such coats | |
| JP6957625B2 (en) | A method for producing a low VOC coating composition, an anticorrosion coating film, a coating film-coated base material, and a coating film-coated base material. | |
| US3160518A (en) | Process for treating and repairing surfaces immersed in water | |
| JP4214360B2 (en) | Polymer coated steel with excellent rust and corrosion protection performance | |
| JPS61110545A (en) | Rust-proof coated steel material | |
| JP2555164B2 (en) | Anticorrosion construction method | |
| JPS5829661A (en) | Metallic pipe coated with resin | |
| Fischer | Marine organism repellent covering for protection of underwater objects and method of applying same | |
| CN104152000A (en) | Marine epoxy primer | |
| CN112795277B (en) | Ester antifouling agent, antifouling coating, multilayer protective film structure and application thereof | |
| Nakatsuka et al. | Novel Anti-Fouling Surface Treatment for Heat Exchangers | |
| Papaioannou | Environmental implications, related to the shipbuilding and ship repairing activity in Greece | |
| RU2703636C1 (en) | Enamel for weather resistant radiation-resistant decontaminated antifouling mushroom-resistant coating | |
| JP7429795B2 (en) | Low VOC coating composition, coating film and substrate with coating film, and manufacturing method thereof | |
| Ahmed et al. | Anticorrosion performance of zinc ferrite pigmented lignin/phenol epoxy novolac resin based coating | |
| Velayutham et al. | Evaluation of the Anti-Corrosive Coating on Railway Bogie Components | |
| JPH09206675A (en) | Method for preventing rust in rusting face | |
| JPH0613108B2 (en) | Underwater coating base treatment method | |
| JPH0790204B2 (en) | Anticorrosion method for steel structures | |
| Fettig et al. | Cost Effectiveness in Sheet-Steel Bulkhead Replacement, Maintenance, and Repair | |
| Kut | EPOXY RESIN: surface coatings part one |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060312 |