RU2277199C1

RU2277199C1 - Method of applying isolation coating on metallic surface

Info

Publication number: RU2277199C1
Application number: RU2005113930/06A
Authority: RU
Inventors: Ибрагим Ибрагимович Велиюлин (RU); Ибрагим Ибрагимович Велиюлин; В чеслав Васильевич Салюков (RU); Вячеслав Васильевич Салюков; Иван Иванович Расстригин (RU); Иван Иванович Расстригин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Мост-1"
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-05-27

Abstract

FIELD: protection of pipe against corrosion.

SUBSTANCE: method comprises applying prime coat on metallic surface at a temperature of no less than 10°C, applying insulating polymeric belt coating on metallic surface, and heating the coating to provide its shrinking.

EFFECT: enhanced corrosion protection.

6 cl, 1 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области защиты от коррозии металлических поверхностей, предпочтительно, трубопроводного транспорта и электрических бронированных кабелей, а именно к области строительства и ремонта подземных коммуникаций, и может быть использовано для изоляции металлических поверхностей от комбинированного действия влаги и кислорода, предпочтительно, для изоляции поверхностей стальных трубопроводов и электрических кабелей в металлической оболочке.The invention relates to the field of corrosion protection of metal surfaces, preferably pipeline transport and electric armored cables, in particular to the field of construction and repair of underground utilities, and can be used to isolate metal surfaces from the combined action of moisture and oxygen, preferably to isolate steel surfaces pipelines and electric cables in a metal sheath.

Известен (DE, заявка №3415456 F 16 L 59/14, 1984) способ создания защитного покрытия на теплоизоляцию трубы. Согласно известному способу на трубу наносят охватывающую теплоизоляцию наружную оболочку, нагревают ее в печи и наносят на торцевые поверхности трубы теплоизоляции.Known (DE, application No. 3415456 F 16 L 59/14, 1984) a method of creating a protective coating for pipe insulation. According to the known method, the outer shell covering the thermal insulation is applied to the pipe, it is heated in the furnace and applied to the end surfaces of the thermal insulation pipe.

Недостатком известного способа следует признать его малую эффективность, обусловленную низкой адгезией дополнительной оболочки к основному покрытию.The disadvantage of this method should be recognized as its low efficiency, due to the low adhesion of the additional shell to the main coating.

Известен (RU, патент №2188980 F 16 L 58/04, 2002) способ защиты подземных трубопроводов и металлоконструкций от коррозии. Согласно известному способу предварительно смешивают грунтовку с ингибитором коррозии, затем очищают металлическую поверхность от загрязнений, наносят подготовленную грунтовку на очищенную металлическую поверхность с последующим нанесением изоляционного покрытия.Known (RU, patent No. 2188980 F 16 L 58/04, 2002) is a method of protecting underground pipelines and metal structures from corrosion. According to the known method, the primer is pre-mixed with a corrosion inhibitor, then the metal surface is cleaned of impurities, the prepared primer is applied to the cleaned metal surface, followed by the application of an insulating coating.

Недостатком известного способа следует признать недостаточную адгезию адгезионного покрытия к грунтовке, что приводит к доступу влаги и воздуха к металлической поверхности с последующей коррозией покрытия.The disadvantage of this method should be recognized as insufficient adhesion of the adhesive coating to the primer, which leads to the access of moisture and air to the metal surface, followed by corrosion of the coating.

Известен (Строительство магистральных и промысловых трубопроводов. Противокоррозионная и тепловая изоляция. ВСН 008-88. - М., Миннефтегазстрой, 1990, стр.10) способ нанесения изоляционной ленты на внешнюю поверхность трубопровода. Согласно известному способу проводят предварительную очистку, нанесение грунтовки и изоляционного полимерного ленточного покрытия на трубопровод, причем при температуре окружающего воздуха ниже 10°С поверхность трубопровода подогревают до температуры не ниже 15°С и не свыше 50°С.Known (Construction of trunk and field pipelines. Anticorrosion and thermal insulation. VSN 008-88. - M., Minneftegazstroy, 1990, p. 10) a method of applying an insulation tape to the outer surface of the pipeline. According to the known method, preliminary cleaning is carried out, applying a primer and an insulating polymer tape coating to the pipeline, and at ambient temperature below 10 ° C, the surface of the pipeline is heated to a temperature of at least 15 ° C and not more than 50 ° C.

Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого способа, состоит в разработке способа нанесения изоляционного покрытия на металлические поверхности, отверждение с использованием малого нагрева и получением высокой адгезии.The technical problem solved by the proposed method is to develop a method of applying an insulating coating to metal surfaces, curing using low heat and obtaining high adhesion.

Технический результат, получаемый при реализации способа, состоит в значительном улучшении антикоррозионных характеристик покрытия и, как следствие, - уменьшении затрат на плановый капитальный ремонт металлической поверхности за счет увеличения его срока службы.The technical result obtained by the implementation of the method consists in a significant improvement in the anticorrosion characteristics of the coating and, as a result, in a reduction in the cost of a scheduled overhaul of a metal surface by increasing its service life.

Для достижения указанного технического результата используют способ нанесения изоляционного покрытия на металлическую поверхность, включающий нанесение изоляционного полимерного ленточного покрытия на металлическую поверхность. Грунтовочный слой наносят на металлическую поверхность, имеющую температуру не ниже 10°С, а после нанесения изоляционного полимерного ленточного покрытия на металлическую поверхность проводят его нагрев до его термоусаживания, причем в качестве изоляционного полимерного ленточного покрытия используют термоусаживающуюся многослойную адгезионную ленту, состоящую, по меньшей мере, из радиационно-химически модифицированной полимерной основы на основе полиолефинов и адгезионного слоя, содержащего сополимер этилена и винилацетата, слюду молотую, полиизобутилен низкомолекулярный, ацетонанил-Р при следующем соотношении компонентов (масс.%):To achieve the specified technical result, a method of applying an insulating coating to a metal surface is used, including applying an insulating polymer tape coating to a metal surface. The primer layer is applied to a metal surface having a temperature of at least 10 ° C, and after applying an insulating polymer tape coating on a metal surface, it is heated to heat shrink, and a heat-shrinkable multi-layer adhesive tape consisting of at least , from a radiation-chemically modified polymer base based on polyolefins and an adhesive layer containing a copolymer of ethylene and vinyl acetate, mica ground, low molecular weight polyisobutylene, acetonanil-R in the following ratio of components (wt.%):

слюда молотаяground mica 18-2418-24 низкомолекулярный полиизобутиленlow molecular weight polyisobutylene 4-104-10 ацетонанил-Рacetonanil-R 0,5-2,50.5-2.5 сополимер этилена и винилацетатаethylene vinyl acetate copolymer остальноеrest

Используемый адгезив размягчается при температуре примерно 50°С, что позволяет уменьшить температуру прогрева обрабатываемой металлической поверхности, уменьшая тем самым расходы энергии и время, обычно затрачиваемые на разогрев, что снижает стоимость работ. Состав адгезива в совокупности с сжимающейся при термоусаживании полимерной основой обеспечивает, во-первых, полное удаление воздушных пузырей из-под пленки, во-вторых, хорошую адгезию полимерной основы к нижележащим слоям, и, в-третьих, заполнение адгезивом всех полостей между полимерной основой и нижележащими слоями. Все вышеизложенное обеспечивает защиту металлической поверхности от действия проникающей влаги, а также воздуха. В том случае, если при реализации способа температура окружающей среды и, естественно, металлическая поверхность имеют низкую температуру, то желательно подогреть ее до температуры примерно не ниже 15°С. Это облегчит закрепление на металлической поверхности грунтовки - праймера. Обычно перед нанесением грунтовки очищают изолируемую поверхность от старой изоляции, а также следов коррозии. Для лучшей изоляции на грунтовочный слой может быть дополнительно нанесено мастично-битумно-полимерное покрытие с отверждением при температуре 80-85°С. После нанесения грунтовочного слоя иногда проводят дополнительный нагрев металлической поверхности до температуры 40-50°С для лучшего закрепления слоя грунтовки на изолируемой поверхности. В предпочтительном варианте реализации перед нанесением изоляционного полимерного ленточного покрытия проводят нагрев адгезионного слоя до температуры 60-70°С. Термоусаживание изоляционного полимерного ленточного покрытия обычно проводят при температуре 100-120°С.The adhesive used softens at a temperature of about 50 ° C, which reduces the heating temperature of the treated metal surface, thereby reducing the energy costs and time usually spent on heating, which reduces the cost of work. The adhesive composition in conjunction with the polymer base contracting during heat shrinkage provides, firstly, the complete removal of air bubbles from under the film, secondly, good adhesion of the polymer base to the underlying layers, and thirdly, filling all the cavities between the polymer base with adhesive and underlying layers. All of the above provides protection of the metal surface from the action of penetrating moisture, as well as air. In that case, if during the implementation of the method the ambient temperature and, of course, the metal surface have a low temperature, then it is desirable to heat it to a temperature of about not lower than 15 ° C. This will facilitate fixing on the metal surface of the primer - primer. Usually, before applying a primer, the insulated surface is cleaned of old insulation, as well as traces of corrosion. For better insulation, a mastic-bitumen-polymer coating with curing at a temperature of 80-85 ° C can be additionally applied to the primer layer. After applying the primer layer, sometimes additional heating of the metal surface is carried out to a temperature of 40-50 ° C to better fix the primer layer on the insulated surface. In a preferred embodiment, before applying the insulating polymer tape coating, the adhesive layer is heated to a temperature of 60-70 ° C. Heat shrink insulating polymer tape coating is usually carried out at a temperature of 100-120 ° C.

В дальнейшем сущность и преимущества предлагаемого способа будут раскрыты с использованием примеров реализации.In the future, the nature and advantages of the proposed method will be disclosed using examples of implementation.

1. На стальную трубу диаметром 1020 мм при проведении ремонтных работ после удаления механическим путем старой изоляции нанесли грунтовочный слой «Транскор-Газ» толщиной 150 мкм, при этом температура трубы составляла 19°С. Затем на грунтовочный слой нанесли дополнительно мастично-битумно-полимерное покрытие «Транскор-Газ» при температуре 140-150°С с отверждением при температуре 80-85°С, а затем путем намотки полимерную ленту, выполненную из компаундированного полиэтилена на основе полиэтиленов высокого и низкого давления, а также свето- и термостабилизаторов, и обработанную с использованием ускорителя электронов («Электрон-10») с дозой облучения 18,1 Мрад, что придает новые физико-химические свойства основе. Кроме того, выполнена двухплоскостная термодинамическая ориентация, приводящая к способности ленты к термоусадке.1. On a steel pipe with a diameter of 1020 mm during repair work after removing the old insulation by mechanical means, a Transcor Gas primer was applied with a thickness of 150 μm, while the temperature of the pipe was 19 ° C. Then, an additional mastic-bitumen-polymer coating “Transcor-Gas” was applied to the primer layer at a temperature of 140-150 ° C with curing at a temperature of 80-85 ° C, and then by winding a polymer tape made of compound polyethylene based on high and low pressure, as well as light and thermal stabilizers, and processed using an electron accelerator (Electron-10) with an irradiation dose of 18.1 Mrad, which gives new physicochemical properties to the base. In addition, a two-plane thermodynamic orientation was performed, leading to the ability of the tape to shrink.

Адгезив содержит компоненты в следующем соотношении (масс.%):The adhesive contains components in the following ratio (wt.%):

слюда молотаяground mica 2222 низкомолекулярный полиизобутиленlow molecular weight polyisobutylene 88 ацетонанил-Рacetonanil-R 1one сэвиленsavilen 6969

Используемый адгезив имеет температуру размягчения 51°С. Затем полученное изоляционное покрытие нагрели для термоусадки полимерной основы до температуры 115°С.The adhesive used has a softening point of 51 ° C. Then, the obtained insulating coating was heated to heat shrink the polymer base to a temperature of 115 ° C.

Усредненные результаты испытаний приведены в таблице.The average test results are shown in the table.

2. На стальную трубу диаметром 1420 мм при проведении ремонтных работ после удаления механическим путем старой изоляции и прогрева ее до температуры 19°С нанесли грунтовочный слой «ЭДП» толщиной 139 мкм и провели дополнительный нагрев металлической поверхности до температуры 40-50°С. Затем на грунтовочный слой нанесли путем намотки полимерную ленту, выполненную из компаундированного полиэтилена на основе полиэтиленов высокого и низкого давления, а также свето- и термостабилизаторов, и обработанную с использованием ускорителя электронов («Электрон-10») с дозой облучения 18,3 Мрад, что придает новые физико-химические свойства основе. Кроме того, выполнена двухплоскостная термодинамическая ориентация, приводящая к способности ленты к термоусадке.2. On a steel pipe with a diameter of 1420 mm during repair work after removing the old insulation mechanically and warming it up to a temperature of 19 ° C, an EDP primer was applied with a thickness of 139 microns and an additional metal surface was heated to a temperature of 40-50 ° C. Then, a polymer tape made of compounded polyethylene based on high and low pressure polyethylene, as well as light and heat stabilizers, and processed using an electron accelerator (Electron-10) with an irradiation dose of 18.3 Mrad was applied onto the primer layer by winding. which gives new physicochemical properties to the base. In addition, a two-plane thermodynamic orientation was performed, leading to the ability of the tape to shrink.

слюда молотаяground mica 2121 низкомолекулярный полиизобутиленlow molecular weight polyisobutylene 77 ацетонанил-Рacetonanil-R 22 сэвиленsavilen 7070

Используемый адгезив имеет температуру размягчения 52°С. Затем полученное изоляционное покрытие нагрели для термоусадки полимерной основы до температуры 120°С.The adhesive used has a softening point of 52 ° C. Then, the obtained insulating coating was heated to heat shrink the polymer base to a temperature of 120 ° C.

3. На стальную трубу диаметром 1020 мм при проведении ремонтных работ после удаления механическим путем старой изоляции и прогрева ее до температуры 22°С нанесли грунтовочный слой «ЭДП» толщиной 100 мкм и провели дополнительный нагрев металлической поверхности до температуры 40-50°С. Затем на грунтовочный слой нанесли путем намотки полимерную ленту, выполненную из компаундированного полиэтилена на основе полиэтиленов высокого и низкого давления, а также свето- и термостабилизаторов, и обработанную с использованием ускорителя электронов "Электрон-10" с дозой облучения 18,9 Мрад, что придает новые физико-химические свойства основе. Кроме того, выполнена двухплоскостная термодинамическая ориентация, приводящая к способности ленты к термоусадке, причем перед нанесением изоляционного полимерного ленточного покрытия провели нагрев адгезионного слоя до температуры 60-70°С. Затем полученное изоляционное покрытие нагрели для термоусадки полимерной основы до температуры 120°С.3. On a steel pipe with a diameter of 1020 mm during repair work after removing the old insulation mechanically and warming it up to a temperature of 22 ° C, an EDP primer was applied with a thickness of 100 μm and an additional metal surface was heated to a temperature of 40-50 ° C. Then, a polymer tape made of compounded polyethylene based on high and low pressure polyethylene, as well as light and heat stabilizers, and processed using Electron-10 electron accelerator with an irradiation dose of 18.9 Mrad was applied onto the primer layer by winding, which gives new physicochemical properties based. In addition, a two-plane thermodynamic orientation was made, leading to the ability of the tape to shrink, and before applying the insulating polymer tape coating, the adhesive layer was heated to a temperature of 60-70 ° C. Then, the obtained insulating coating was heated to heat shrink the polymer base to a temperature of 120 ° C.

слюда молотаяground mica 18eighteen низкомолекулярный полиизобутиленlow molecular weight polyisobutylene 55 ацетонанил-Рacetonanil-R 1one сэвиленsavilen 7676

Для всех четырех образцов отклонение от среднего значения не превысило 5%.For all four samples, the deviation from the mean did not exceed 5%.

Применение предлагаемого способа позволяет значительно улучшить характеристики покрытия, что приводит к увеличению промежутков времени между ремонтами.The application of the proposed method can significantly improve the characteristics of the coating, which leads to an increase in the time intervals between repairs.

ТаблицаTable № п/пNo. p / p Наименование показателяName of indicator Норма по ТУTU norm Результат испытанийTest result Полиэтиленовая основа, адгезивAdhesive backing 1one Прочность при разрыве ПЭ-основы, МПаThe tensile strength of the PE base, MPa 88 2323 22 Относительное удлинение ПЭ основы при разрыве (20±5)°С, %The relative elongation of the PE base at break (20 ± 5) ° C,% >400> 400 500-520500-520 33 Термоокислительная стабильность ПЭ-основы при 200°С, минThermo-oxidative stability of the PE base at 200 ° C, min >30> 30 30-3230-32 4four Температура хрупкости адгезионного слоя, не выше °СThe temperature of the fragility of the adhesive layer, not higher than ° C минус 30°Сminus 30 ° C ниже минус 30°Сbelow minus 30 ° С 55 Температура размягчения адгезива (ТМА, 1.4 кг/см², 10°С/мин), °CThe softening temperature of the adhesive (TMA, 1.4 kg / cm ² , 10 ° C / min), ° C 60±360 ± 3 55±355 ± 3 66 Допустимая пенетрация ПЭ-основы под нагрузкой при 200°С (ТМА, 1,4 кг/см², 10°С/мин), не более %Permissible penetration of the PE base under load at 200 ° C (TMA, 1.4 kg / cm ² , 10 ° C / min), not more than% 20twenty 1010 Лента в целомTape in general 77 Свободная усадка в покрытии (без нагрузки), %Free shrinkage in the coating (no load),% 20±520 ± 5 18(130°)18 (130 °) (150°)(150 °) 15(150°)15 (150 °) 88 Объемная усадка в покрытии под нагрузкой (0,3 кг/см²), % не менееVolumetric shrinkage in the coating under load (0.3 kg / cm ² ),%, at least 2(100°)
15(150°)2 (100 °)
15 (150 °) 2,5(100°)
15(150°)2.5 (100 °)
15 (150 °) 99 Напряжение усадки, не менее г/мм² сеченияShrinkage voltage, not less than g / mm ² section 10(150°)10 (150 °) 10(130°)10 (130 °) 1010 Водопоглощение при 60° в течение 1000 часов, % не болееWater absorption at 60 ° for 1000 hours,% no more 3,03.0 3,03.0 Покрытие на основе с эпоксидным праймером «ЭДП»Coating based on epoxy primer "EDP" 11eleven Адгезионная прочность к праймированной стали и полиэтилену, Н/см при 20±5°СAdhesive strength to primed steel and polyethylene, N / cm at 20 ± 5 ° С >50> 50 55±555 ± 5 1212 Адгезионная прочность к праймированной стали после 100 суток выдержки в воде при 60°С, Н/смAdhesion strength to primed steel after 100 days of exposure in water at 60 ° C, N / cm >50> 50 62-6562-65 1313 Переходное электросопротивление в 3% NaCl, ом.м² Transient electrical resistance in 3% NaCl, ohm.m ² - исходное- source >10¹⁰ > 10 ¹⁰ 2,0.10¹¹ 2.0.10 ¹¹ - через 100 суток выдержки при 60°C- after 100 days exposure at 60 ° C >10⁹ > 10 ⁹ 8.10⁹ 8.10 ⁹ 14fourteen Катодное отслаивание в 3% NaCl при потенциале поляризации -1,5В при температурах, см² не более:Cathodic exfoliation in 3% NaCl with a polarization potential of -1.5 V at temperatures, cm ² not more than: 20°=60 суток20 ° = 60 days 1010 6-86-8 50°=30 суток50 ° = 30 days 00 9-109-10 15fifteen Прочность при ударе (Дж) при температуре:Impact Strength (J) at Temperature: - минус 40°C- minus 40 ° C - плюс 20°C- plus 20 ° C - плюс 40°C- plus 40 ° C 1616 Сдвиг при температуре 50° и нагрузке 0,25 кг/см²площади покрытия, ммShear at a temperature of 50 ° and a load of 0.25 kg / cm ² coverage area, mm <1,0<1.0 0,2-0,40.2-0.4 1717 Диэлектрическая сплошность. Отсутствие пробоя при постоянном электрическом напряжении, кВDielectric continuity. No breakdown at constant voltage, kV >15> 15 >20> 20 >15> 15 >20> 20

Claims

1. The method of applying an insulating coating on a metal surface, including applying an insulating polymer tape coating on a metal surface, characterized in that the primer is applied to a metal surface having a temperature of at least 10 ° C, and after applying an insulating polymer tape coating on a metal surface its heating to its heat shrinkage, moreover, as an insulating polymer tape coating using heat-shrinkable multilayer adhesive hydrochloric tape consisting at least of the radiation-chemically modified polymeric substrate based on polyolefins and an adhesive layer comprising ethylene vinyl acetate copolymer, mica, milled, low molecular weight polyisobutylene, atsetonanil-P in the following ratio, wt.%:

Ground mica 18-24 Low molecular weight polyisobutylene 4-10 Acetononil-R 0.5-2.5 ethylene vinyl acetate copolymer Rest

2. The method according to claim 1, characterized in that the metal surface is preliminarily heated to a temperature of at least 15 ° C.

3. The method according to claim 1, characterized in that the pre-metal surface is cleaned.

4. The method according to claim 1, characterized in that the primer layer is additionally applied mastic-bitumen-polymer coating with curing at a temperature of 80-85 ° C.

5. The method according to claim 1, characterized in that after applying the primer layer, an additional heating of the metal surface is carried out to a temperature of 40-50 ° C.

6. The method according to claim 1, characterized in that before applying the insulating polymer tape coating, the adhesive layer is heated to a temperature of 60-70 ° C.

7. The method according to claim 1, characterized in that the heat shrinkage of the insulating polymer tape coating is carried out at a temperature of 100-120 ° C.