RU2255266C2

RU2255266C2 - Protecting coating for outer side of metallic pipe

Info

Publication number: RU2255266C2
Application number: RU2003127356/06A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Кургузов (RU); В.Н. Кургузов
Original assignee: Ооо "Элкид"
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2005-06-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: protecting coating comprises several layers. One of the layers is made of an elastomer. The elastomeric sealing layer is made of a calendered raw rubber which is protected with the fiber glass fabric from both sides. The fiber glass fabric is impregnated with phenol-formaldehyde resin with subsequent solidifying and vulcanizing the rubber.

EFFECT: enhanced reliability.

1ex

Description

Изобретение относится к защите металлических трубопроводов, в частности, предназначенных для укладки в грунте на дне моря, от коррозии и других деструкционных влияний окружающей среды, более конкретно к защитному покрытию для наружной поверхности металлической трубы.The invention relates to the protection of metal pipelines, in particular, intended for laying in soil at the bottom of the sea, from corrosion and other environmental degradation effects, and more particularly, to a protective coating for the outer surface of a metal pipe.

Металлические трубопроводы для транспортировки нефти, газа, воды и других сред прокладываются в земле и в водных средах, в том числе и по дну морей. Поэтому коррозионная защита наружной поверхности металлических трубопроводов и сегодня является актуальной проблемой.Metal pipelines for transporting oil, gas, water and other media are laid in the ground and in aqueous media, including on the bottom of the seas. Therefore, corrosion protection of the outer surface of metal pipelines is an urgent problem today.

Для защиты от коррозии наружной поверхности металлических трубопроводов используют различные полимерные материалы: краски, битум, герметики и другие.To protect the external surface of metal pipelines from corrosion, various polymeric materials are used: paints, bitumen, sealants, and others.

Все они имеют общий недостаток: появление трещин, разрывов, т.е. нарушение коррозионной защиты трубопроводов, образующихся в процессе транспортировки, укладки, сварки и эксплуатации трубопроводов.All of them have a common drawback: the appearance of cracks, tears, i.e. violation of the corrosion protection of pipelines formed during the transportation, laying, welding and operation of pipelines.

Из патентной литературы известен ряд технических решений, содержащих, например, слой ткани из стекловолокна, герметизирующий слой из эластомерного материала на основе наполненного фторкаучука (пат. РФ 2136504, МПК 7 В 32 В 7/02, опубл. 10.09.1999, из заявки РФ 95115772, МПК 7 С 09 D 109/06 от 27.12.1996) известно покрытие для защиты труб от подземной коррозии путем нанесения грунтового слоя на основе битума и каучука и защитного слоя из экструзионного полиэтилена. Перед нанесением этого покрытия осуществляют предварительный нагрев трубы до 50-80°С и дополнительно между грунтовым и защитным слоями наносят промежуточный слой, в композицию которого входит бутадиенметилстирольный каучук.A number of technical solutions are known from the patent literature, for example, containing a layer of fiberglass fabric, a sealing layer of elastomeric material based on filled fluororubber (US Pat. RF 2136504, IPC 7 V 32 V 7/02, publ. 09/10/1999, from RF application 95115772, IPC 7 C 09 D 109/06 of 12/27/1996) a coating is known for protecting pipes from underground corrosion by applying a primer layer based on bitumen and rubber and a protective layer of extrusion polyethylene. Before applying this coating, the pipe is preheated to 50-80 ° C and, in addition, an intermediate layer is applied between the primer and protective layers, the composition of which includes styrene-butadiene rubber.

Из ЕР 132219, МПК 7 F 16 L 58/10, 23.01.1985, известно нанесение на трубу коррозионностойкого пластмассового слоя толщиной 1 мм. Этот слой состоит из стекловолокна, наполнителя и затвердевающей полиэфирной смолы. После нанесения слой твердеет.From EP 132219, IPC 7 F 16 L 58/10, 01/23/1985, it is known to apply a corrosion-resistant plastic layer 1 mm thick to a pipe. This layer consists of fiberglass, filler and hardening polyester resin. After application, the layer hardens.

Из патента GB 2245046, F 16 L 58/10, В 29 С 45/00, 18.12.1991, известно облицовочное покрытие для трубы, которое осуществляют путем обертывания оправки тонким листом каучука с последующей полной или частичной вулканизацией. Известно использование тканой или плетеной рубашки для покрытия труб, на которую наносят покрытие из синтетической смолы (FR 2259570, F 16 L 58/10, 16.08.1985).From patent GB 2245046, F 16 L 58/10, B 29 C 45/00, 12/18/1991, a pipe lining is known, which is carried out by wrapping the mandrel with a thin sheet of rubber, followed by full or partial vulcanization. It is known to use a woven or wicker shirt to cover pipes coated with a synthetic resin (FR 2259570, F 16 L 58/10, 08/16/1985).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является защитное покрытие для наружной поверхности металлической трубы по пат. РФ 2127396, МПК 7 F 16 L 58/10, 10.03.1999, включающее ударопрочный наружный слой и чувствительный к воздействию давления адгезионный внутренний слой, нанесенный на наружный слой, и слой, содержащий, по меньшей мере, одно повышающее адгезию вещество, нанесенный на свободную поверхность внутреннего слоя. Чувствительный к воздействию давления внутренний слой основан на любом подходящем эластомере, т.е. на материалах со свойствами, подобными каучуку. Такими материалами являются, например, природный каучук, циклокаучук, сополимер стирола и бутадиена, силиконовый каучук, регенерированный каучук и т.д. и т.п. Упомянутый слой из эластомера имеет толщину 8-30 мкм.The closest analogue of the claimed invention is a protective coating for the outer surface of a metal pipe according to US Pat. RF 2127396, IPC 7 F 16 L 58/10, 03/10/1999, comprising a shockproof outer layer and a pressure sensitive adhesive inner layer deposited on the outer layer, and a layer containing at least one adhesion promoting agent deposited on free surface of the inner layer. The pressure sensitive inner layer is based on any suitable elastomer, i.e. on materials with properties similar to rubber. Such materials are, for example, natural rubber, cyclic rubber, styrene-butadiene copolymer, silicone rubber, regenerated rubber, etc. etc. Said elastomer layer has a thickness of 8-30 microns.

Недостатками упомянутых решений и прототипа являются следующие:The disadvantages of the above solutions and prototype are the following:

- использование в качестве защитных покрытий битума, полиэфирных и других смол и термопластов позволяет наносить защитное покрытие непосредственно перед укладкой труб. Это усложняет, удорожает и не позволяет с высокой надежностью проводить защиту наружной поверхности труб, т.к. процесс нанесения проводится в полевых условиях. В случае же нанесения этих защитных покрытий в стационарных условиях происходит нарушение поверхности защиты в процессе хранения и транспортировки труб;- the use of bitumen, polyester and other resins and thermoplastics as protective coatings allows you to apply a protective coating immediately before laying pipes. This complicates, increases the cost and does not allow with high reliability to protect the outer surface of the pipes, because the application process is carried out in the field. In the case of applying these protective coatings in stationary conditions, the protection surface is violated during storage and transportation of pipes;

- использование в качестве ударопрочного материала полиэтилена с нанесением на него добавок для увеличения адгезии его к герметику усложняет процесс защиты металлического трубопровода и не гарантирует качественное покрытие из-за появления микротрещин в результате разности коэффициентов линейного расширения материалов защиты и самого трубопровода;- the use of impact-resistant polyethylene material with the addition of additives on it to increase its adhesion to the sealant complicates the process of protecting a metal pipeline and does not guarantee high-quality coating due to microcracks due to the difference in the linear expansion coefficients of the protection materials and the pipeline itself;

- из-за низкой термостойкости и горючести защиты требуется 100-200 мм, оставляет от обоих краев трубы свободное место от защиты для выполнения сварки труб;- due to low heat resistance and combustibility of protection, 100-200 mm is required, leaves free space from both sides of the pipe from protection for welding pipes;

- при ударных нагрузках в процессе хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации защита воспринимает нагрузку как единое целое, что может привести к появлению трещин в данной защите.- during shock loads during storage, transportation, installation and operation, the protection perceives the load as a whole, which can lead to cracks in this protection.

Задачей изобретения является создание коррозионной защиты металлических трубопроводов с высокой степенью ее надежности при работе в различных условиях эксплуатации с одновременным упрощением технологии нанесения вплоть до нанесения защиты изготовителем труб, а укладчиком труб только защита небольшой ширины до 20-40 мм сварного шва труб.The objective of the invention is the creation of corrosion protection of metal pipelines with a high degree of reliability during operation in various operating conditions while simplifying the application technology up to the application of protection by the pipe manufacturer, and the pipe stacker only protecting the small width of up to 20-40 mm of the pipe weld.

Поставленная задача достигается тем, что в защитном покрытии для наружной поверхности металлической трубы, включающем слои, один из которых выполнен эластомерным, согласно изобретению в качестве последнего использована сырая каландрованная резина, защищенная с двух сторон от деформации и сварки при соединении труб стеклотканью, предварительно пропитанной жидкой фенолформальдегидной смолой, с последующим отверждением и вулканизацией резины.The problem is achieved in that in the protective coating for the outer surface of the metal pipe, including layers, one of which is made elastomeric, according to the invention, the raw calendared rubber is used as the latter, protected on both sides from deformation and welding when connecting the pipes with fiberglass previously impregnated with liquid phenol-formaldehyde resin, followed by curing and vulcanization of rubber.

Предлагаемое защитное покрытие позволяет защитить герметизирующий слой от наружных повреждений (ударов) и от внутренних деформаций труб, возникающих при транспортировке, монтаже и эксплуатации трубопроводов. Это достигается тем, что герметизирующий слой (резина) работает самостоятельно, а не вместе в целом с защитным слоем. Далее поставленная задача решается за счет прочной механической связи герметика с двумя слоями - наружного и внутреннего - стеклопластика, образующегося после отверждения стеклоткани и фенолформальдегидной смолы. Прочная механическая связь образуется в результате проникновения герметика в микропоры на поверхности стеклопластика. Таким образом механические нагрузки воспринимают адгезионные слои герметика со стеклопластиком.The proposed protective coating allows you to protect the sealing layer from external damage (shock) and from internal pipe deformations that occur during transportation, installation and operation of pipelines. This is achieved by the fact that the sealing layer (rubber) works independently, and not together with the protective layer as a whole. Further, the task is solved due to the strong mechanical bonding of the sealant with two layers - the outer and inner - fiberglass, which is formed after curing of fiberglass and phenol-formaldehyde resin. A strong mechanical bond is formed as a result of the penetration of the sealant into the micropores on the fiberglass surface. Thus, mechanical stresses perceive adhesive layers of sealant with fiberglass.

Предлагаемое защитное покрытие труб позволяет достигать больших ударных нагрузок, чем защита, включающая в себя пленки из термопластов - полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида.The proposed protective coating of pipes allows to achieve greater shock loads than protection, which includes films of thermoplastics - polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride.

Изготовление предлагаемого защитного покрытия наружной поверхности трубопроводов возможно в любых стационарных условиях самим изготовителем труб. Сроки хранения труб с предлагаемым защитным покрытием не ограничены, а хранение может осуществляться при температуре от -60 до + 60°С.The manufacture of the proposed protective coating on the outer surface of the pipelines is possible in any stationary conditions by the pipe manufacturer. Shelf life of pipes with the proposed protective coating is not limited, and storage can be carried out at a temperature of from -60 to + 60 ° C.

Высокая термостойкость (до 250°С) и трудногорючесть заявляемого защитного покрытия позволяют наносить его практически на всю наружную поверхность трубы, оставляя только кромки шириной 10-20 мм от обоих концов трубы. А простота нанесения покрытия на сварной шов труб при их соединении и с небольшой поверхностью позволяет получать качественную и единую защиту всей наружной поверхности труб.High heat resistance (up to 250 ° C) and the low combustibility of the inventive protective coating allow it to be applied on almost the entire outer surface of the pipe, leaving only edges 10-20 mm wide from both ends of the pipe. And the simplicity of coating the weld of the pipes when they are connected and with a small surface allows to obtain high-quality and uniform protection of the entire outer surface of the pipes.

Пример осуществления изобретенияAn example embodiment of the invention

Наружная поверхность металлической трубы механически очищается (без растворителя) от остатков ржавчины и посторонних предметов.The outer surface of the metal pipe is mechanically cleaned (without solvent) from residual rust and foreign objects.

Отступив 10-20 мм от краев трубы, наматывают 1-2 слоя стеклянной ткани марки НПГ-210 (ТУ 6-48-00202956-30-94), предварительно пропитанной фенолформальдегидной смолой марки СФЖ-304(ГОСТ 20907). 3атем укладывается герметик - сырая каландрованная резина на основе бутадиенстирольного каучука (ТУ 38-105-1082-86). При эксплуатации трубопроводов, требующих высокую коррозионную стойкость защиты, используется сырая каландрованная резина на основе СКЭПТ или фторкаучуков.Having departed 10-20 mm from the edges of the pipe, 1-2 layers of glass fabric of the NPG-210 brand (TU 6-48-00202956-30-94), pre-impregnated with phenol-formaldehyde resin of the SFZh-304 brand (GOST 20907), are wound. A sealant is then laid - crude calendared rubber based on styrene butadiene rubber (TU 38-105-1082-86). When operating pipelines requiring high corrosion resistance of protection, crude calendared rubber based on SKEPT or fluororubber is used.

После нанесения герметика на него наматывается 2-5 слоев ( в зависимости от диаметра металлических труб) стеклоткани марки НПГ-210, пропитанной фенолформальдегидной смолой марки СФЖ-304. 3атем проводится операция отверждения смолы и вулканизации резины при температуре 140-160°С.After applying the sealant, 2-5 layers (depending on the diameter of the metal pipes) of NPG-210 grade fiberglass impregnated with phenol-formaldehyde resin of the SFZh-304 grade are wound on it. Then, the operation of curing the resin and vulcanization of rubber at a temperature of 140-160 ° C.

Аналогичным способом осуществляют защиту сварного шва труб.In a similar way, the pipe weld is protected.

Claims

A protective coating for the outer surface of the metal pipe, including layers, one of which is made elastomeric, characterized in that the raw calendared rubber is used as the elastomeric sealing layer, protected on both sides from deformation and welding when connecting the pipes with fiberglass previously impregnated with liquid phenol-formaldehyde resin, followed by curing and vulcanization of rubber.