RU2647065C1 - Method for forming outer heat-resistant coating - Google Patents
Method for forming outer heat-resistant coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2647065C1 RU2647065C1 RU2017100771A RU2017100771A RU2647065C1 RU 2647065 C1 RU2647065 C1 RU 2647065C1 RU 2017100771 A RU2017100771 A RU 2017100771A RU 2017100771 A RU2017100771 A RU 2017100771A RU 2647065 C1 RU2647065 C1 RU 2647065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- layers
- paint
- layer
- outer heat
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 26
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 abstract 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004299 exfoliation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J13/00—Fittings for chimneys or flues
- F23J13/02—Linings; Jackets; Casings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к производству нефтегазового машиностроения, и может быть использовано при изготовлении выхлопных труб газотурбинных установок (ГТУ): газоперекачивающих агрегатов, газотурбинных электростанций.The invention relates to the field of engineering, in particular to the production of oil and gas engineering, and can be used in the manufacture of exhaust pipes of gas turbine units (GTU): gas pumping units, gas turbine power plants.
В настоящее время изготовление выхлопных труб ГТУ производится с лакокрасочными термостойкими покрытиями, полимерная матрица которых - это смесь полимеров различного строения, один из которых обладает адгезией к субстрату (низколегированной стали), а другой - обеспечивает сохранность структуры покрытия при термоперепадах от -40°С до +400°С [«Технология машиностроения», 2006 г., №11, стр. 50-51; «Промышленная окраска», 2006 г., №2, стр. 41-42; 2007 г., №5, стр. 42-43].Currently, the production of gas turbine exhaust pipes is carried out with heat-resistant coatings, the polymer matrix of which is a mixture of polymers of various structures, one of which has adhesion to the substrate (low alloy steel), and the other ensures the preservation of the coating structure at thermal drops from -40 ° C to + 400 ° C ["Engineering Technology", 2006, No. 11, p. 50-51; "Industrial Painting", 2006, No. 2, pp. 41-42; 2007, No. 5, pp. 42-43].
Известен способ (принят за прототип) формирования наружного термостойкого кремнийорганического покрытия выхлопной трубы газоперекачивающего агрегата, включающий механическую обработку и обезжиривание поверхности, послойное нанесение на нее лакокрасочного покрытия, сушку, описанный в статье «Особенности применения композиции ЦВЭС в конструкциях газоперекачивающий агрегатов» авторов Г.И. Шайдуровой, И.Л. Васильева, Л.В. Лебедевой [«Промышленная окраска», 2006 г., №1, стр. 20-21].There is a method (adopted as a prototype) of forming an external heat-resistant organosilicon coating of the exhaust pipe of a gas pumping unit, including machining and degreasing the surface, layer-by-layer coating of paint on it, drying, described in the article "Features of the use of CVEC composition in the construction of gas-pumping units" by G.I. . Shaidurova, I.L. Vasiliev, L.V. Lebedeva [Industrial Painting, 2006, No. 1, pp. 20-21].
Кремнийорганические покрытия (ЦВЭС, СИЛТЭК, ТЕРМОКОТ) хорошо себя зарекомендовали по термостойкости, но при остановах агрегатов на этапе инерционного прогрева (охлаждения) выхлопной трубы чувствительность к возникающим напряжениям достаточно велика и может приводить к растрескиванию лакокрасочной пленки. При этом чем больше толщина лакокрасочного покрытия, тем выше вероятность растрескивания и отшелушивания.Organosilicon coatings (CVES, SILTEK, TERMOKOT) have proven themselves in terms of heat resistance, but when the units are stopped during the inertial heating (cooling) of the exhaust pipe, the sensitivity to emerging stresses is quite high and can lead to cracking of the paint film. Moreover, the greater the thickness of the paintwork, the higher the likelihood of cracking and exfoliation.
Механизм растрескивания объясняется возникающими напряжениями сжатия в наружных слоях и напряжениях растяжения внутренних, прилегающих к стенке выхлопной трубы.The cracking mechanism is explained by the occurring compressive stresses in the outer layers and tensile stresses of the inner ones adjacent to the wall of the exhaust pipe.
Задачей изобретения является повышение надежности и долговечности наружного термостойкого покрытия.The objective of the invention is to increase the reliability and durability of the outer heat-resistant coating.
Технический результат заключается в том, что изготовленное согласно способу наружное термостойкое покрытие позволяет повысить надежность и долговечность покрытия за счет слоя химически стойкого полотна нетканой структуры из полиимидного волокна, обладающего высокой термостойкостью (до 1000°С) с одной стороны, а с другой - высоким сцеплением с полимерами, что позволяет за счет поверхностной энергии волокна обеспечить перераспределение напряжений в поверхностных слоях наружного термостойкого покрытия.The technical result consists in the fact that the external heat-resistant coating made according to the method improves the reliability and durability of the coating due to a layer of a chemically resistant nonwoven fabric made of polyimide fiber having high heat resistance (up to 1000 ° C) on the one hand and high adhesion on the other with polymers, which allows due to the surface energy of the fiber to ensure the redistribution of stresses in the surface layers of the outer heat-resistant coating.
Технический результат достигается тем, что в способе формирования наружного термостойкого покрытия выхлопной трубы газотурбинной установки, включающем механическую обработку и обезжиривание поверхности трубы, нанесение на нее слоев лакокрасочного покрытия, сушку, после нанесения ряда слоев лакокрасочного покрытия на него выкладывают слой химически стойкого полиимидного полотна нетканой структуры, после чего наносят оставшиеся слои лакокрасочного покрытия, причем в качестве лакокрасочного покрытия наносят полимеризуемое лакокрасочное покрытие.The technical result is achieved by the fact that in the method of forming an external heat-resistant coating of the exhaust pipe of a gas turbine installation, including machining and degreasing the surface of the pipe, applying layers of paintwork on it, drying, after applying a number of layers of paintwork on it, lay a layer of chemically resistant polyimide fabric of non-woven structure and then apply the remaining layers of the paint coating, and as a paint coating put polymerizable paint full-time coverage.
При этом, в некоторых случаях, при нанесении слоев лакокрасочного покрытия производят сушку каждого слоя до неполной полимеризации лакокрасочного покрытия, а после нанесения последнего слоя лакокрасочного покрытия производят окончательную сушку слоев наружного термостойкого покрытия до полной полимеризации. Причем возможна фиксация слоя химически стойкого полиимидного полотна нетканой структуры по периметру выхлопной трубы полиимидной лентой.Moreover, in some cases, when applying the layers of the paint coating, each layer is dried until the polymer coating is incompletely polymerized, and after the last layer of the paint coating is applied, the layers of the external heat-resistant coating are finally dried to complete polymerization. Moreover, it is possible to fix a layer of chemically resistant polyimide web of non-woven structure around the perimeter of the exhaust pipe with a polyimide tape.
Данный способ формирования термостойкого покрытия позволяет обеспечить высокое качество, надежность и долговечность наружного термостойкого покрытия, выдерживающего многоцикловые термоперепады от -40°С до +400°С, за счет слоя химически стойкого полотна нетканой структуры из полиимидного волокна, обладающего высокой термостойкостью (до 1000°С) с одной стороны, а с другой - высоким сцеплением с полимерами, что позволяет перераспределить напряжения в поверхностных слоях наружного термостойкого покрытия за счет поверхностной энергии волокна.This method of forming a heat-resistant coating allows to provide high quality, reliability and durability of the external heat-resistant coating that can withstand multi-cycle thermal drops from -40 ° C to + 400 ° C, due to the layer of chemically resistant nonwoven fabric made of polyimide fiber with high heat resistance (up to 1000 ° C) on the one hand, and on the other hand, high adhesion to polymers, which allows redistributing stresses in the surface layers of the outer heat-resistant coating due to the surface energy of the fibers .
Проведение в некоторых случаях сушки каждого слоя до неполной полимеризации лакокрасочного покрытия, а после нанесения последнего слоя лакокрасочного покрытия окончательной сушки слоев наружного термостойкого покрытия до полной полимеризации позволяет повысить качество покрытия и, как следствие, его надежность.In some cases, drying of each layer to incomplete polymerization of the paint coating, and after applying the last coat of paint to the final drying of the layers of the external heat-resistant coating to complete polymerization, improves the quality of the coating and, as a result, its reliability.
Фиксация слоя химически стойкого полиимидного полотна нетканой структуры по периметру выхлопной трубы полиимидной лентой обеспечивает более надежную фиксацию слоя, что повышает технологичность формирования наружного термостойкого покрытия.The fixation of a layer of chemically resistant polyimide web of non-woven structure around the perimeter of the exhaust pipe with a polyimide tape provides a more reliable fixation of the layer, which increases the manufacturability of the formation of the outer heat-resistant coating.
Лабораторно-экспериментальные исследования подтвердили высокую эффективность наружного термостойкого покрытия. Результаты исследований образцов базового и нового представлены в таблице.Laboratory and experimental studies have confirmed the high efficiency of the outer heat-resistant coating. The research results of the basic and new samples are presented in the table.
k=(kо-kτ)/ko, k = (k o −k τ ) / k o ,
где ko - исходное состояние, kτ - состояние в момент осмотра.where k o is the initial state, k τ is the state at the time of inspection.
На чертеже схематически изображено наружное термостойкое покрытие выхлопной трубы во время работы ГТУ.The drawing schematically shows the outer heat-resistant coating of the exhaust pipe during operation of the gas turbine.
1 - выхлопная труба;1 - an exhaust pipe;
2 - слои лакокрасочного покрытия;2 - layers of paint coating;
3 - слой химически стойкого полиимидного полотна нетканой структуры.3 - layer of chemically resistant polyimide fabric non-woven structure.
Пример изготовления наружного термостойкого покрытия.An example of manufacturing an external heat-resistant coating.
На выхлопную трубу 1 ГТУ, предварительно прошедшую механическую обработку и обезжиривание поверхности, послойно наносят несколько слоев лакокрасочного покрытия 2, производят сушку до неполной полимеризации лакокрасочной пленки (покрытия 2), затем выкладывают на них слой 3 химически стойкого полиимидного полотна нетканой структуры, фиксируют по периметру выхлопной трубы 1 (окружности) полиимидной лентой (нитью) (на фигуре не показана), после чего наносят оставшиеся слои лакокрасочного покрытия 2 и производят окончательную сушку.On the
Таким образом, изготовленное согласно указанному в изобретении способу наружное термостойкое покрытие позволяет повысить надежность и долговечность покрытия.Thus, made according to the method specified in the invention, the outer heat-resistant coating can improve the reliability and durability of the coating.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100771A RU2647065C1 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Method for forming outer heat-resistant coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017100771A RU2647065C1 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Method for forming outer heat-resistant coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2647065C1 true RU2647065C1 (en) | 2018-03-13 |
Family
ID=61629543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017100771A RU2647065C1 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Method for forming outer heat-resistant coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2647065C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080096031A1 (en) * | 2002-04-08 | 2008-04-24 | Nicolas Amouroux | Polyamide-coated metal surfaces |
| RU2496326C2 (en) * | 2011-08-11 | 2013-10-27 | Валентина Еремеевна Куцакова | Protein additive production method |
| RU160651U1 (en) * | 2015-10-28 | 2016-03-27 | Сошкин Александр Евгеньевич | EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100771A patent/RU2647065C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080096031A1 (en) * | 2002-04-08 | 2008-04-24 | Nicolas Amouroux | Polyamide-coated metal surfaces |
| RU2496326C2 (en) * | 2011-08-11 | 2013-10-27 | Валентина Еремеевна Куцакова | Protein additive production method |
| RU160651U1 (en) * | 2015-10-28 | 2016-03-27 | Сошкин Александр Евгеньевич | EXHAUST PIPING OF A GAS-TURBINE INSTALLATION |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Особенности применения композиции ЦВЭС в конструкциях газоперекачивающих агрегатов" Шайдурова Г.И., Васильев И.Л., Лебедева Л.В., "Промышленная окраска", 2006, N 1, с. 20-21. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kasaragadda et al. | Investigating the effects of surface superhydrophobicity on moisture ingression of nanofiber-reinforced bio-composite structures | |
| Kokini et al. | Thermal fracture mechanisms in ceramic thermal barrier coatings | |
| EP2108715A3 (en) | Thermal barrier coating system and coating methods for gas turbine engine shroud | |
| WO2016064460A3 (en) | Method of making a composite article | |
| JP6795357B2 (en) | Inorganic fiber insulation and its manufacturing method | |
| JP2004283699A (en) | Member for gas using facility applied with high durable coating | |
| CN108947588A (en) | A kind of C/SiC composite material and the antioxidant coating for the material and preparation method thereof | |
| RU2647065C1 (en) | Method for forming outer heat-resistant coating | |
| CN101398351A (en) | Method for preparing thermal curtain coating sample for researching flection damage of flat-plate structure thermal curtain coating interface | |
| CN101435755A (en) | Experiment control method for researching flexion damage of thermal curtain coating interface containing inner embedded interface defect under high temperature environment | |
| RU2606288C2 (en) | Ceramic tiles for lining of combustion chambers, in particular, gas turbines, and its production method | |
| ATE486975T1 (en) | METHOD FOR PRODUCING THERMAL INSULATION LAYERS | |
| Gan et al. | Experiments and inelastic finite element analyses of plasma sprayed graded coatings under cyclic thermal shock | |
| CN109954643A (en) | A kind of steel pistons composite heat insulating coating and its spraying process | |
| CN102635164B (en) | Lubricating structure and method for high-rise building glass curtain wall | |
| JP2013174413A5 (en) | ||
| RU2677040C1 (en) | Method of forming thermal-resistant waterproof coating | |
| CN103556199B (en) | A kind of crystal film and coating process thereof | |
| RU2359065C2 (en) | Method of applying thermal protection coat onto parts by plasma method | |
| MX2020007659A (en) | Process for coating fiber composite panels at low baking temperatures. | |
| RU2496926C1 (en) | Electroplating bath, and its manufacturing method | |
| JP6165529B2 (en) | Method and apparatus for producing chemical conversion steel sheet | |
| RU2344198C1 (en) | Method of salt corrosion protection of steel details of mechanisms | |
| RU2499946C1 (en) | Method of pipelines and equipment heat-insulation | |
| Lee et al. | Failure analysis of commercial water-repellent coatings for high temperature plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200111 |