RU2525031C1 - Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы - Google Patents

Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы Download PDF

Info

Publication number
RU2525031C1
RU2525031C1 RU2013106554/06A RU2013106554A RU2525031C1 RU 2525031 C1 RU2525031 C1 RU 2525031C1 RU 2013106554/06 A RU2013106554/06 A RU 2013106554/06A RU 2013106554 A RU2013106554 A RU 2013106554A RU 2525031 C1 RU2525031 C1 RU 2525031C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
coating
preliminary cleaning
temperature
protective coating
Prior art date
Application number
RU2013106554/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Борисович Скорохватов
Александр Алексеевич Величко
Андрей Михайлович Корчагин
Сергей Михайлович Тихонов
Константин Юрьевич Барабаш
Геннадий Александрович Махов
Роман Валерьевич Сулягин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь") filed Critical Открытое акционерное общество "Северсталь" (ОАО "Северсталь")
Priority to RU2013106554/06A priority Critical patent/RU2525031C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2525031C1 publication Critical patent/RU2525031C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к производству труб большого диаметра для прокладки магистральных трубопроводов. В способе для предварительной очистки внутренней поверхности трубы производят ее обезжиривание щелочным раствором, промывку деионизированной водой и сушку. Затем выполняют струйную очистку дробеметным методом с использованием стальной колотой дроби размером не более 1,6 мм до получения на внутренней поверхности высоты микронеровностей Rz=30-120 мкм и содержания на ней солей не более 50 мг/м2. После очистки внутренней поверхности выполняют продувку воздухом и ее предварительный подогрев, затем методом безвоздушного распыления через форсунки наносят защитное покрытие. В качестве покрытия используют отверждаемую полиамином эпоксидную композицию, не содержащую растворителя. Покрытие отверждают путем нагрева до температуры 60-120°C и выдержки при этой температуре не менее 4 часов. Предварительный подогрев целесообразно производить не позднее 6 часов после завершения предварительной очистки и продувки воздухом до температуры, превышающей точку росы не менее чем на 3°C, при относительной влажности воздуха не более 90%. Суммарная толщина «мокрой» пленки наносимого защитного покрытия может составлять 300-800 мкм. Технический результат: повышение качества и эксплуатационной стойкости покрытия. 3 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии и оборудованию производства магистральных труб большого диаметра для прокладки трубопроводов.
Одной из основных задач при прокладке магистральных и локальных трубопроводов является обеспечение их эксплуатационной стойкости в условиях транспортировки коррозионно активных жидкостей, взаимодействующих с металлом трубы. Для решения этой задачи часто используются защитные покрытия, которые наносят на внутреннюю поверхность трубы. Они препятствуют контакту металла трубы с транспортируемой жидкостью и, таким образом, защищают его от коррозии. В качестве покрытия внутренней поверхности трубы часто используют эпоксидные композиции (Т.Р. Менли, Г. Скарр. «Термический анализ эпоксидных антикоррозионных покрытий». В сб. «Покрытия и обработка поверхности для защиты от коррозии и износа». М: Металлургия, 1991, с.216-2191). При нанесении такого покрытия трубы вначале очищают и подвергают дробеструйной обработке, пока их поверхность не будет визуально достаточно чистой. Затем трубы прогревают до 225-245°C и наносят эпоксидный порошок из электростатических пушек на поверхность вращающейся трубы, где он плавится и полимеризуется, образуя мягкую непрерывную пленку.
При реализации этого способа обеспечивается высокая пластичность и мягкость покрытия - оно не разрушается даже при изгибах трубопровода, повторяющих ландшафт местности, в которой он прокладывается. Эпоксидные композиции характеризуются хорошей стойкостью к химическому воздействию, т.е. покрытие не разрушается при взаимодействии с транспортируемой жидкостью и может успешно выполнять свою основную функцию защиты поверхности трубы от коррозии. Однако мягкая защитная пленка на внутренней поверхности трубы не всегда соответствует эксплуатационным требованиям конкретного трубопровода. Это связано с тем, что износостойкость мягкого покрытия при наличии твердых примесей в транспортируемой жидкости может быть несколько ниже, чем твердого покрытия.
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому изобретению является способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы, включающий предварительную очистку этой поверхности, нанесение покрытия и его сушку. При этом на стадии предварительной очистки внутреннюю поверхность трубы сушат, производят ее струйную обработку и удаляют с нее пыль продувкой воздухом. В качестве покрытия используют эмаль, которую наносят не менее чем в два слоя с толщиной «мокрой» пленки 90-180 мкм каждый, на внутреннюю поверхность трубы. Каждый слой эмали сушат при температуре 15-25°C не менее 3 часов (Патент РФ №2430294, МПК F16L 58/02, C23D 5/02, опубл. 27.09.2011). Такое покрытие является более твердым и характеризуется достаточно высокой износостойкостью в процессе эксплуатации.
В то же время рассмотренное покрытие не всегда может обеспечить требуемый уровень адгезии к стальной поверхности трубы, поскольку указанная поверхность перед его нанесением не обезжиривается. Кроме того, использование в качестве покрытия эмали недопустимо при транспортировке ряда жидкостей и питьевой воды, поскольку противоречит санитарным нормам.
Очевидно, что необходимость освоения производства новых видов магистральных труб с гладкостным защитным покрытием внутренней поверхности обуславливает целесообразность разработки технических решений, направленных на повышение адгезии покрытия к трубе, а также его коррозионной и износостойкости. Кроме того покрытие не должно вступать в химическое взаимодействие с водой. Эти задачи следует решать в рамках разработки способа нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы.
Задача, решаемая с помощью данного изобретения, заключается в повышении качества магистральных труб большого диаметра за счет увеличения их эксплуатационной стойкости путем нанесения на внутреннюю поверхность покрытия, обеспечивающего ее эффективную защиту от коррозии и износа при транспортировке химически активных жидкостей и питьевой воды.
Для решения поставленной технической задачи в известном способе нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы, включающем предварительную очистку этой поверхности, нанесение покрытия и его сушку, причем на стадии предварительной очистки внутреннюю поверхность трубы сушат, производят ее струйную обработку и удаляют с нее пыль продувкой воздухом, согласно предложенному техническому решению в ходе предварительной очистки внутренней поверхности трубы сначала производят ее обезжиривание щелочным раствором с последующей промывкой деионизированной водой и сушкой, а струйную очистку производят дробеметным методом с использованием стальной колотой дроби размером не более 1,6 мм до получения на внутренней поверхности высоты микронеровностей Rz=30-120 мкм и содержания на ней солей не более 50 мг/м2, и после завершения предварительной очистки внутренней поверхности трубы, после продувки воздухом производят ее предварительный подогрев, после чего на эту поверхность методом безвоздушного распыления через форсунки наносят один или более слоев защитного покрытия, причем в качестве покрытия используют отверждаемую полиамином эпоксидную композицию, не содержащую растворителя, а после нанесения покрытия производят его отверждение путем нагрева до температуры 60-120°C и выдержки при этой температуре на протяжении не менее 4 часов.
Кроме того, для повышения эффективности способа, предварительный подогрев целесообразно производить не позднее, чем через шесть часов после завершения предварительной очистки внутренней поверхности трубы, после продувки воздухом. Причем предварительный подогрев производят до температуры, превышающей точку росы не менее чем на 3°C, при относительной влажности воздуха не более 90%.
Помимо этого, суммарная толщина «мокрой» пленки наносимого защитного покрытия может составлять 300-800 мкм.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в следующем. Для осуществления предварительной очистки внутренней поверхности трубы ее сначала обезжиривают щелочным раствором. Это позволяет растворить и удалить производственные загрязнения поверхности в виде следов масла, смазки, грязи и неплотно прилегающей окалины. Последующая промывка деионизированной водой направлена на снятие с поверхности зарядов статического электричества, которые могут препятствовать прилипанию к поверхности эпоксидной краски. Для удаления следов промывочной воды трубу сушат. Такая подготовка обеспечивает отсутствие на внутренней поверхности трубы производственных загрязнений, которые могут препятствовать адгезии покрытия к металлу. Затем производят дробеметную обработку внутренней поверхности трубы стальной колотой дробью размером не более 1,6 мм. Использование колотой дроби позволяет обеспечить требуемую величину выступов и впадин на микрорельефе обрабатываемой поверхности при достаточном наклепе. Также достигается разрушение и практически полное удаление с поверхности трубы прокатной окалины, что способствует улучшению сцепления покрытия с металлом. Если для предварительной дробеметной обработки внутренней поверхности трубы использовать стальную колотую дробь размером более 1,6 мм, то для тонкостенных труб это может привести к увеличению наклепа поверхностной зоны. Соответственно, возможно увеличение неравномерности распределения механических свойств по толщине стенки трубы, неблагоприятно сказывающееся на ее эксплуатационных характеристиках.
Дробеметную обработку ведут до получения на внутренней поверхности трубы высоты микронеровностей Rz=30-120 мкм и содержания солей не превышающего 50 мг/м2. Наличие таких микронеровностей обеспечивает достаточно высокую величину адгезии покрытия к внутренней поверхности трубы за счет увеличения площади контакта металла с эпоксидной композицией при обтекании последней выступов и впадин микрорельефа поверхности. Если дробеметная обработка трубы приводит к получению на поверхности высоты микронеровностей Rz<30 мкм, то микрорельеф этой поверхности будет слишком сглаженным - высота его выступов и глубина впадин не позволит обеспечить плотное прилипание пленки покрытия к поверхности трубы. В то же время для внутренней поверхности трубы с высотой микронеровностей Rz>120 мкм при минимальной толщине «мокрой» пленки 300 мкм характерно появление шероховатости на поверхности покрытия после его нанесения. Такая шероховатость неблагоприятно сказывается на гладкостных характеристиках покрытия и препятствует свободному ламинарному течению жидкости по трубе.
Минимизация допустимого содержания солей на обрабатываемой поверхности способствует беспрепятственному прилипанию к ней пленки эпоксидного покрытия. При содержании солей на поверхности трубы более 50 мг/м2 существенно ухудшается контакт между материалом защитного покрытия и металлом трубы, что препятствует их взаимному прилипанию. Недостаточная адгезия покрытия неблагоприятно сказывается на его эксплуатационных свойствах.
После завершения дробеметной обработки осуществляют продувку полости трубы воздухом для удаления с ее внутренней поверхности образовавшейся при этом пыли, препятствующей прилипанию пленки защитного покрытия к металлу.
Затем производят подогрев обрабатываемой трубы. Это позволяет избежать появления на внутренней поверхности трубы водяного конденсата, наличие которого при нанесении покрытия способно приводить к отслоению последнего и неблагоприятно сказывается на его долговечности. В ряде случаев целесообразно подогревать трубу до температуры, превышающей точку росы не менее чем на 3°C, при относительной влажности воздуха не более 90%. Если температура подогрева обрабатываемой трубы перед нанесением покрытия превышает точку росы менее чем на 3°C или относительная влажность воздуха составляет более 90%, то вероятность появления влаги на ее поверхности слишком велика. При этом также могут возникнуть проблемы с адгезией покрытия к поверхности трубы и, соответственно, с его работоспособностью.
На подогретую поверхность методом безвоздушного распыления через форсунки наносят один или более слоев защитного покрытия. Суммарная толщина «мокрой» пленки может составлять 300-800 мкм. Суммарная толщина «мокрой» пленки защитного покрытия менее 300 мкм не может обеспечить достаточно высокую устойчивость к механическим повреждениям, т.к. защитная пленка слишком тонка для этого. В то же время использование защитного покрытия толщиной более 800 мкм не позволяет получить необходимое качество его прилипания к металлу. Это связано с тем, что адгезия пленки к основе снижается с увеличением толщины этой пленки.
При этом покрытие может наноситься не позднее, чем через 6 часов после завершения предварительной очистки внутренней поверхности трубы и после продувки трубы воздухом. Это позволяет избежать попадания на контактную поверхность трубы цеховой пыли и других производственных загрязнений, препятствующих последующей адгезии покрытия к металлу. В качестве покрытия используют отверждаемую полиамином эпоксидную композицию, не содержащую растворителя. Отсутствие растворителя и химически нейтральный состав эпоксидной композиции дает возможность использовать полученные трубы в трубопроводах под питьевую воду.
Для проведения отверждения нанесенного эпоксидного покрытия производят нагрев трубы до температуры 60-120°C с последующей выдержкой при этой температуре на протяжении не менее 4 часов. Полученное твердое эпоксидное покрытие характеризуется высокой износостойкостью, достаточной твердостью, гладкой поверхностью и химической пассивностью к воздействиям внешней среды, что позволяет использовать такие коррозионно-стойкие и износостойкие трубы в трубопроводах под жидкости и питьевую воду.
Применение способа поясняется примером его реализации. В рамках экспериментального определения оптимальных параметров процесса производили нанесение гладкостного защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубы ⌀1420×12 мм из стали 17Г1С-У. В ходе предварительной очистки внутренней поверхности трубы сначала производили ее обезжиривание 10%-ным раствором натриевого щелока NaOH. Для последующей промывки использовали деионизированную воду. Сушку трубы после промывки осуществляли путем ее продувки теплым воздухом из промышленного вентилятора в течение 15 мин. Для струйной очистки трубы применяли дробемет со стальной колотой дробью размером 1,1 мм. После дробеметной обработки на внутренней поверхности трубы была получена высота микронеровностей Rz=60-70 мкм, измеренная с помощью профилометра Mitutoyo SJ-201P. Проверка с помощью прибора SCM 400 показала содержание солей на обрабатываемой поверхности около 30 мг/м2. Через два часа после завершения дробеметной обработки внутренней поверхности трубы проводили продувку трубы воздухом с последующим подогревом до температуры 28°C, превышающей точку росы для данных производственных условий (температура воздуха 25°C и влажность 85% - точка росы 22,3°C) на 5,7°C. После этого на внутреннюю поверхность трубы методом безвоздушного распыления через форсунки наносили два слоя эпоксидного покрытия с суммарной толщиной «мокрой» пленки 500 мкм. В качестве покрытия использовали отверждаемую полиамином эпоксидную композицию, не содержащую растворителя, скомпонованную в соотношении «основа-отвердитель»: 6,8/2 по объему. После нанесения покрытия производили его отверждение при помощи нагрева до температуры 80°C с выдержкой при этой температуре на протяжении 5 часов. В результате была получена труба с внутренним гладкостным коррозионно-стойким покрытием, качество которого соответствовало предъявляемым требованиям.
В целом предложенные технологические параметры нанесения защитного покрытия обеспечивают его высокое качество, а также достаточно высокую адгезию к внутренней поверхности трубы, необходимую для ее эффективной эксплуатации при транспортировке различных жидкостей и питьевой воды.
Таким образом, полученные данные подтверждают правильность рекомендаций по выбору величины технологических параметров предложенного способа нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы. Использование этого способа позволяет повысить надежность и долговечность трубопроводов для питьевой воды и коррозионно активных жидкостей.

Claims (4)

1. Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы, предусматривающий предварительную очистку этой поверхности, нанесение покрытия и его сушку, причем на стадии предварительной очистки внутреннюю поверхность трубы сушат, производят ее струйную обработку и удаляют с нее пыль продувкой воздухом, отличающийся тем, что в ходе предварительной очистки внутренней поверхности трубы сначала производят ее обезжиривание щелочным раствором с последующей промывкой деионизированной водой и сушкой, а струйную очистку производят дробеметным методом с использованием стальной колотой дроби размером не более 1,6 мм до получения на внутренней поверхности высоты микронеровностей Rz=30-120 мкм и содержания на ней солей не более 50 мг/м2, и после завершения предварительной очистки внутренней поверхности трубы, после продувки воздухом производят ее предварительный подогрев, после чего на эту поверхность методом безвоздушного распыления через форсунки наносят один или более слоев защитного покрытия, причем в качестве покрытия используют отверждаемую полиамином эпоксидную композицию, не содержащую растворителя, а после нанесения покрытия производят его отверждение путем нагрева до температуры 60-120°C и выдержки при этой температуре на протяжении не менее 4 часов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительный подогрев обрабатываемой трубы производят не позднее чем через шесть часов после завершения предварительной очистки внутренней поверхности трубы, после продувки воздухом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительный подогрев обрабатываемой трубы производят до температуры, превышающей точку росы не менее чем на 3°C, при относительной влажности воздуха не более 90%.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммарная толщина «мокрой» пленки наносимого защитного покрытия составляет 300-800 мкм.
RU2013106554/06A 2013-02-14 2013-02-14 Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы RU2525031C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106554/06A RU2525031C1 (ru) 2013-02-14 2013-02-14 Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013106554/06A RU2525031C1 (ru) 2013-02-14 2013-02-14 Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525031C1 true RU2525031C1 (ru) 2014-08-10

Family

ID=51355183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013106554/06A RU2525031C1 (ru) 2013-02-14 2013-02-14 Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525031C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735438C1 (ru) * 2019-12-02 2020-11-02 Игорь Аркадьевич Зельцер Способ нанесения покрытий на насосно-компрессорные трубы

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2237748C1 (ru) * 2003-11-26 2004-10-10 Наумейко Анатолий Васильевич Способ комплексной защиты от коррозии протяженных стальных трубопроводов
RU2296817C2 (ru) * 2005-07-25 2007-04-10 Анатолий Васильевич Наумейко Способ комплексной защиты от коррозии протяженных стальных трубопроводов (варианты)
EP2072588A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-24 Borealis Technology Oy Process for coating a pipe with high throughput using multimodal ethylene copolymer, and coated pipes obtained thereof
RU2430294C1 (ru) * 2010-03-04 2011-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" Способ нанесения защитной эмали на внутреннюю поверхность трубы и способ контроля качества покрытия

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2237748C1 (ru) * 2003-11-26 2004-10-10 Наумейко Анатолий Васильевич Способ комплексной защиты от коррозии протяженных стальных трубопроводов
RU2296817C2 (ru) * 2005-07-25 2007-04-10 Анатолий Васильевич Наумейко Способ комплексной защиты от коррозии протяженных стальных трубопроводов (варианты)
EP2072588A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-24 Borealis Technology Oy Process for coating a pipe with high throughput using multimodal ethylene copolymer, and coated pipes obtained thereof
RU2430294C1 (ru) * 2010-03-04 2011-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Алгоритм" Способ нанесения защитной эмали на внутреннюю поверхность трубы и способ контроля качества покрытия

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2735438C1 (ru) * 2019-12-02 2020-11-02 Игорь Аркадьевич Зельцер Способ нанесения покрытий на насосно-компрессорные трубы

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108758102B (zh) 一种钢管外表面3pe防腐生产线及防腐工艺
CN105149195A (zh) 一种新型钢结构油漆施工工艺
AU2016324630B2 (en) Composition, threaded joint for pipes including solid lubricant coating formed from the composition, and method for producing the threaded joint for pipes
JP2006187679A (ja) 防錆塗装物及びその被膜形成方法
CN104148268A (zh) 钢结构零件的表面处理方法
CN104177986A (zh) 一种锌铝复合涂料及其施工工艺
KR101066980B1 (ko) 스테인레스 배관의 부식 방지를 위한 패럴린 코팅방법
CN111250375A (zh) 一种厚钢板的水性涂料涂装工艺
CN104785404A (zh) 一种船用钢材的预处理装置
KR102118945B1 (ko) 강관용 에폭시수지도료 및 그 코팅방법과 그를 이용해 제조되는 에폭시 코팅 강관
RU2525031C1 (ru) Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность магистральной трубы
CN103256435A (zh) 双涂层钢管
CN107224858A (zh) 湿法脱硫设备的耐磨防腐工艺
CN1278012C (zh) 钻井用管材的内涂层工艺
CN109127316A (zh) 一种焊接钢管外表面环氧层防腐生产线及防腐工艺
RU2553742C1 (ru) Способ нанесения защитного коррозионно-стойкого покрытия на наружную и внутреннюю поверхности металлической трубы
CN105312215A (zh) 热水器水箱内胆氟树酯涂层防腐方法
RU2559621C1 (ru) Способ нанесения наружного трехслойного покрытия на магистральную трубу
CN207296025U (zh) 防腐蚀钢构
CN105065851A (zh) 一种管道防腐处理方法
CN104353596A (zh) 一种脚手架用钢管的防腐蚀工艺
RU2633206C2 (ru) Способ формирования шероховатого полимерного защитного покрытия на обсадной трубе
CN105179486A (zh) 一种空调轴承内套的表面处理工艺
RU2735438C1 (ru) Способ нанесения покрытий на насосно-компрессорные трубы
JP6295987B2 (ja) ガス用塗覆装鋼管

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20151008