RU2670841C1 - Герметизирующий состав - Google Patents

Герметизирующий состав Download PDF

Info

Publication number
RU2670841C1
RU2670841C1 RU2017146198A RU2017146198A RU2670841C1 RU 2670841 C1 RU2670841 C1 RU 2670841C1 RU 2017146198 A RU2017146198 A RU 2017146198A RU 2017146198 A RU2017146198 A RU 2017146198A RU 2670841 C1 RU2670841 C1 RU 2670841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyisobutylene
sealing compound
sealant
sealing
black graphite
Prior art date
Application number
RU2017146198A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Эдуардович Евсеенко
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СТОП-Сервис" (ООО "СТОП-Сервис")
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 Общество с ограниченной ответственностью "СТОП-Сервис" (ООО "СТОП-Сервис") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СТОП-Сервис" (ООО "СТОП-Сервис")
Priority to RU2017146198A priority Critical patent/RU2670841C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670841C1 publication Critical patent/RU2670841C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K3/1025Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers characterised by non-chemical features of one or more of its constituents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

Изобретение относится к полимерной промышленности и может быть использовано для устранения утечек среды (пара, воды) из трубопроводного оборудования под давлением. Герметизирующий состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: полиизобутилен 16-19; черный графит 59-73; двуокись титана 2-2,2; латунный порошок 4-4,4; изопреновый каучук 5-6,6; сера 0,3; медные гранулы 4-4,4. В герметизирующем составе может быть использован полиизобутилен марки П-20 и черный графит ГЛС-1. Используют полиизобутилен молекулярной массы 18000-22000. Обеспечивается возможность применения герметика для устранения аварийных утечек пара или воды на теплоэнергетическом трубопроводном оборудовании без его отключения. 2 з.п. ф-лы, 3 пр.

Description

Изобретение относится к герметизирующим составам, предназначенным для устранения утечек среды (пара, воды) из трубопроводного оборудования под давлением.
Развитие теплоэнергетического и нефтехимического комплекса, наращивание его мощности ставит задачу безостановочной эксплуатации трубопроводного оборудования, что в свою очередь ставит задачу использования технологии устранения аварийных утечек (технология «СТОП») без остановки производства и вывода оборудования в ремонт. Это становится еще актуальнее при увеличении планового межремонтного периода с одного года до трех лет и более. Одним из основных компонентов технологии устранения аварийных утечек на действующем теплоэнергетическом трубопроводном оборудовании без его отключения и вывода в ремонт является пластичный герметизирующий состав, который должен обладать специфическим набором физико-химических свойств.
Одним из наиболее распространенных типов герметизирующих составов являются невысыхающие известные герметики [например, Лабутин А.Л. «Антикоррозионные и герметизирующие материалы на основе синтетических каучуков» - Л.: 1982, стр. 59, стр. 66]. Эти термопластичные материалы, в зависимости от температуры находящиеся в высокоэластическом или вязкотекучем состоянии, отличаются пластическими или пластоэластическими свойствами в рабочем состоянии и применяются для уплотнения разъемных или подвергающихся периодическому демонтажу соединений. Они изготавливаются, как правило, на основе высоко- и низкомолекулярных соединений с низкой ненасыщенностью или полностью насыщенных (полиизобутилен, бутилкаучук, этилен-пропиленовый каучук). Эти герметизирующие составы характеризуются высокой стойкостью к кислороду, действию кислот, щелочей, окислителей, низкой газо- и водопроницаемостью и нашли широкое применение в технике. В состав невысыхающих герметиков в качестве основных компонентов входят полимеры, наполнители и разбавители. Однако эти герметизирующие составы не обладают полным комплексом физико-химических свойств, чтобы они могли применяться в технологии устранения аварийных утечек на действующем теплоэнергетическом трубопроводном оборудовании без его отключения и вывода в ремонт.
Известна герметизирующая паста для запорной арматуры, предназначенная для применения при эксплуатации трубопроводного оборудования для устранения утечек, которая содержит следующие компоненты при их соответствующем содержании в мас. ч.: полидиметилсилоксаны с вязкостью от 5 до 100000 сСт, трансформаторное масло ВГ, 20%-ный раствор низкомолекулярного каучука, кремнийорганический олигомер 132-339, 10%-ный раствор высокомолекулярного каучука в масле ВГ, аэросил, бентонит, органобентонит, перлит, слюда, белая сажа, полиэтилсилоксановая жидкость ПЭС-5, кремнийорганический блок-сополимер, α-олефины из ряда С1214, С1618 и/или тетрамер пропилена, микротальк, коллоидный графит, двуокись титана (рутил), алкилфосфат, трикрезилфосфат (патент РФ №2570451, МПК C09K 3/10, опубл. 10.12.2015).
Также известен герметизирующий состав (герметизирующая паста) для запорной арматуры, который применяется при эксплуатации трубопроводного оборудования для устранения утечек, включающий полиизобутилен, наполнитель, двуокись титана и изопреновый каучук и иные компоненты в заявленном соотношении (Патент РФ №2487906, МПК C09K 3/10, опубл. 20.07.2013 - прототип).
Недостатками указанных выше известных технических решений являются:
- низкая (до 60°С) температура термоустойчивости;
- низкий ресурс работоспособности (0,5 года);
- консистенция указанного состава (пастообразное), что не позволяет его использовать в качестве герметизирующего состава в технологии устранения утечек пара или воды на действующем теплоэнергетическом оборудовании без остановки и вывода оборудования в ремонт.
Техническим результатом заявленного изобретения является разработка герметизирующего состава (герметика) с физико-химическими свойствами, обеспечивающими возможность применения герметика для устранения аварийных утечек пара или воды на теплоэнергетическом трубопроводном оборудовании без его отключения (до 600°С и 100 кг/см2).
Для достижения указанного технического результата герметизирующий состав, включающий полиизобутилен, наполнитель, двуокись титана и изопреновый каучук дополнительно содержит латунный порошок, серу и медные гранулы диаметром 0,5-3 мм, при этом используют полиизобутилен молекулярной массы 18000-22000, а в качестве наполнителя используют черный графит при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полиизобутилен 16-19
Черный графит 59-73
Двуокись титана 2-2,2
Латунный порошок 4-4,4
Изопреновый каучук 5-6,6
Сера 0,3
Медные гранулы 4-4,4.
При этом в качестве полиизобутилена может быть использован полиизобутилен марки П-20.
В герметизирующем составе может быть использован черный графит ГЛС-1.
Заявленный герметизирующий состав может быть применен для трубопроводного оборудования (фланцевых соединений, труб, запорной арматуры, соединений типа «корпус-крышка» и т.д.) без его вывода в ремонт или снижения рабочих параметров.
Предлагаемый герметизирующий состав (герметик «СТОП») из высоконаполненного углеводородного сырья обладает следующим комплексом физико-химических свойств:
- не обладает хладотекучестью при нормальных условиях (сохраняет свою форму в виде цилиндров диаметром 15-20 мм и длиной 70-100 мм длительное время), что обеспечивает возможность хранения герметика, транспортировку до места проведения работ и помещение его в нагнетательное оборудование;
- при воздействии повышенного давления (более 10 кг/м2) и температуры (более 100°С) на цилиндры из заявленного герметизирующего состава, он приобретает свойство текучести, что обеспечивает возможность запрессовки его во внутренний объем оснастки с помощью нагнетательного оборудования;
- под воздействием температуры и давления герметизирующий состав отверждается, что обеспечивает герметичность при температуре до 600°С и давлении до 200 кг/см2;
- не обладает адгезией (липучестью) к металлу, что обеспечивает сохранность нагнетательного оборудования и возможность демонтажа;
- не оказывает коррозионного воздействия на металл.
Более того, полученные реологические характеристики герметизирующего состава обеспечивают ему свойство неньютоновской жидкости не распространять давление впрыска на удаленные участки от места впрыска. Это в свою очередь, обеспечивает исключение дополнительной нагрузки на трубопроводное оборудование (например, на фланцевое соединение при заполнении герметиком межфланцевого зазора).
В качестве углеводородного полимерного компонента (основы) в герметизирующем составе используют низкомолекулярный полиизобутилен (молекулярная масса 18000-22000), обладающий хладотекучестью, высокой устойчивостью к действию кислорода, озона, растворов кислот, щелочей и солей, выдерживающий действие сильных окислителей. Оптимальным является использование полиизобутилена марки П-20 с его содержанием 16-19 мас. % в герметизирующем составе. При меньших количествах полиизобутилена (менее 16 мас. %) герметизирующий состав теряет способность к текучести под воздействием давления от нагнетательного оборудования, а готовый продукт теряет монолитность. При использовании полиизобутилена в большем количестве (более 19 мас. %) готовый продукт приобретает способность к хладотекучести при комнатной температуре, соответственно готовые цилиндры не могут транспортироваться к месту работ по устранению аварийной утечки и не могут быть помещены в нагнетательное оборудование. Также с повышением содержания полиизобутилена снижается термостойкость герметизирующего состава.
В качестве основного наполнителя в герметизирующем составе используют черный графит, придающий герметику необходимые физико-механические и химические свойства. Оптимальным является использование черного графита ГЛС-1 с его содержанием 59-73 мас. %. При меньших количествах черного графита (менее 59 мас. %) у герметика появляется хладотекучесть, снижается теплостойкость. При больших количествах черного графита (более 73 мас. %) наблюдается несовместимость компонентов и нарушение монолитности.
Наличие в герметизирующем составе двуокиси титана с содержанием 2-2,2 мас. % и латунного порошка с содержанием 4-4,4 мас. % обеспечивает термостойкость герметика в широком диапазоне температур.
Присутствие в герметизирующем составе медных гранул диаметром 0,5-3 мм с содержанием 4-4,4 мас. % обеспечивает возможность уплотнения зазоров величиной до 3 мм между конструктивными элементами трубопроводного оборудования. Например, при прохождении герметика в зазор между ремонтируемым оборудованием и ремонтной оснасткой медный наполнитель скапливается в зазоре и уплотняет его до тех пор, пока течение герметика через зазор не прекращается.
Композиция предложенного герметика также содержит изопреновый каучук (СКИ) с содержанием 5-6,6 мас. % и серу с содержанием 0,3 мас. %, обеспечивающие отверждение (повышение вязкости) герметизирующего состава при воздействии температуры и давления нагнетательного инструмента.
Получаемая консистенция заявленного герметика такова, что струя пара или воды не вымывает его из внутреннего объема ремонтной оснастки или межфланцевого зазора.
В зависимости от температуры уплотняемой среды в герметике протекают различные механизмы отверждения: от 100°С до 150°С - серная вулканизация, от 130°С до 300°С - образование связей графит - полимер, от 250°С до 600°С - реакция карбонизации. Это обеспечивает универсальность применения герметизирующего состава для широкого (20°С - 600°С) диапазона температур. При этом степень отверждения при любой температуре не превышает 60-80%, то есть герметик сохраняет эластичность и возможность дополнительного уплотнения.
Герметизирующий состав изготавливают по нижеприведенной схеме.
В реактор с термостатирующей рубашкой и перемешивающим устройством (с Z-образными лопастями) загружают полиизобутилен (например, марки П-20), черный графит (например, марки ГЛС-1), двуокись титана, латунный порошок, при соответствующем соотношении компонентов и растворитель - бензин «Калоша». Крышку реактора плотно закрывают. Смесь перемешивают в течение не менее 60 минут. Готовую смесь извлекают из реактора и помещают в сушильный шкаф с вытяжкой во взрывобезопасном исполнении. Производят сушку смеси при температуре 50-60°С не менее 24 часов для полного удаления растворителя. Затем полученную смесь дополнительно гомогенизируют на вальцах и при этом добавляют изопреновый каучук, серу и медный наполнитель в соответствующем соотношении компонентов. При достижении полной однородности герметизирующего состава методом экструзии изготавливают цилиндры диаметром 15-20 мм и длиной 70-100 мм для удобства хранения и последующей транспортировки до места проведения ремонтных работ.
Пример 1. Герметизирующий состав был изготовлен вышеуказанным способом с использованием следующего соотношения компонентов, мас. %:
Полиизобутилен П20 - 20
Черный графит ГЛС-1 - 63
Двуокись титана - 1,7
Латунный порошок - 4,3
Изопреновый каучук СКИ - 6,4
Сера - 0,3
Медные гранулы диаметром 2 мм - 4,3
Из полученного состава изготовили методом экструзии цилиндры диаметром 15 мм и длиной 70 мм. Цилиндры получились мягкие, обладающие свойством слипаться. Лабораторные и натурные испытания показали отрицательный результат в плане возможности использования такого состава герметика в технологии устранения аварийных протечек пара или воды на действующем теплоэнергетическом трубопроводном оборудовании без его отключения.
Пример 2. Герметизирующий состав был изготовлен вышеуказанным способом с использованием следующего соотношения компонентов, мас. %:
Полиизобутилен П20 - 18,0
Черный графит ГЛС-1 - 71,7
Двуокись титана 2,0 Латунный порошок - 4,0
Изопреновый каучук СКИ - 0
Сера - 0
Медные гранулы диаметром 0,5 мм - 4,3
Из полученного состава изготовили методом экструзии цилиндры диаметром 15 мм и длиной 70 мм. Цилиндры не обладали способностью к липучести, сохраняли свою форму длительное время. Однако натурные испытания показали отрицательный результат в плане возможности использования такого состава герметика в технологии устранения аварийных протечек пара или воды на действующем теплоэнергетическом трубопроводном оборудовании без его отключения. Так как отсутствие крупных (более 0,5 мм) медных гранул и отсутствие отверждающихся компонентов (изопреновый каучук и сера) не обеспечили возможность уплотнения зазора между ремонтируемым трубопроводным оборудованием и ремонтной оснасткой.
Пример 3. Герметизирующий состав был изготовлен приведенным выше способом с использованием следующего соотношения компонентов, мас. %:
Полиизобутилен П20 - 17,3
Черный графит ГЛС-1 - 65,9
Двуокись титана - 1,7
Латунный порошок - 4,3
Изопреновый каучук СКИ - 6,1
Сера - 0,3
Медные гранулы диаметром 2,5 мм - 4,3
Из полученного состава изготовили методом экструзии цилиндры диаметром 15 мм и длиной 70 мм. В результате был получен герметик, не обладающий в исходном состоянии способностью «текучесть», а при воздействии повышенного давления и температуры приобретающий способность «текучесть», обеспечивающий герметичность по отношению к пару и воде при температуре до 600°С, не оказывающий коррозионного воздействия на металл и инертный с уплотняемой средой (паром, водой).
Из приведенных выше примеров следует, что только использование заявленного соотношения компонентов при изготовлении позволяет получить герметизирующий состав (герметик) с требуемыми физико-механическими и химическими свойствами.
Таким образом, предложенный герметизирующий состав позволяет обеспечить устранение утечек на трубопроводном оборудовании под давлением (без вывода оборудования в ремонт или снижения рабочих параметров) при температуре от плюс 20°С до плюс 600°С.

Claims (10)

1. Герметизирующий состав, включающий полиизобутилен, наполнитель, двуокись титана и изопреновый каучук, отличающийся тем, что дополнительно содержит латунный порошок, серу и медные гранулы диаметром 0,5-3 мм, при этом используют полиизобутилен молекулярной массы 18000-22000, а в качестве наполнителя используют черный графит при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полиизобутилен 16-19,
Черный графит 59-73,
Двуокись титана 2-2,2,
Латунный порошок 4-4,4,
Изопреновый каучук 5-6,6,
Сера 0,3,
Медные гранулы 4-4,4.
2. Герметизирующий состав по п. 1, отличающийся тем, что используют полиизобутилен марки П-20.
3. Герметизирующий состав по п. 1,отличающийся тем, что используют черный графит ГЛС-1.
RU2017146198A 2017-12-27 2017-12-27 Герметизирующий состав RU2670841C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146198A RU2670841C1 (ru) 2017-12-27 2017-12-27 Герметизирующий состав

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146198A RU2670841C1 (ru) 2017-12-27 2017-12-27 Герметизирующий состав

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2670841C1 true RU2670841C1 (ru) 2018-10-25

Family

ID=63923620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146198A RU2670841C1 (ru) 2017-12-27 2017-12-27 Герметизирующий состав

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670841C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2143452C1 (ru) * 1998-08-10 1999-12-27 Ровдо Лидия Евгеньевна Липкий герметизирующий материал
RU2200752C1 (ru) * 2001-09-17 2003-03-20 Хайруллин Ильяс Карипович Герметизирующая мастика
US20080139734A1 (en) * 2004-03-26 2008-06-12 Tohru Nakashima Sealing Material Composition
RU2487906C2 (ru) * 2011-06-20 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "МелаксИнвестГрупп" (ООО "МИГ") Уплотнительная паста для запорной арматуры

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2143452C1 (ru) * 1998-08-10 1999-12-27 Ровдо Лидия Евгеньевна Липкий герметизирующий материал
RU2200752C1 (ru) * 2001-09-17 2003-03-20 Хайруллин Ильяс Карипович Герметизирующая мастика
US20080139734A1 (en) * 2004-03-26 2008-06-12 Tohru Nakashima Sealing Material Composition
RU2487906C2 (ru) * 2011-06-20 2013-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "МелаксИнвестГрупп" (ООО "МИГ") Уплотнительная паста для запорной арматуры

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101691437A (zh) 橡胶组合物、其制造方法、密封材料、具有该密封材料的装置及耐二甲醚用橡胶组合物
CN104277384A (zh) 一种耐高温润滑油的低压变氟橡胶材料及其制备方法
US7624990B2 (en) Thread sealants with engineered fibers
RU2670841C1 (ru) Герметизирующий состав
CN111394047B (zh) 一种有机硅改性环氧聚氨酯粘接型密封胶及其制备方法
CN110615990A (zh) 一种耐温耐酸氟硅橡胶弹性体材料及其制备方法和应用
CN103387747B (zh) 膨胀应急封堵用密封剂及其制备方法
CN104031608A (zh) 一种高温带压堵漏用密封剂及其配制方法
RU2487906C2 (ru) Уплотнительная паста для запорной арматуры
CN105778169A (zh) 一种轨枕垫胶配方
JPS6253553B2 (ru)
RU2218384C2 (ru) Уплотнительная паста для предупреждения и устранения утечек по трубопроводной арматуре
US1906749A (en) Sealing composition
JPS5945872B2 (ja) パツキング付継手
RU2296149C1 (ru) Уплотнительная паста для запорной арматуры (варианты)
US2581407A (en) Joint lubricant and sealing composition
RU2175665C2 (ru) Уплотняющий состав
CN113462348A (zh) 一种在线点胶快速固化密封胶及其制备方法
US3320333A (en) Curable joint sealing compositions comprising halogenated butyl rubber, phenol-aldehyde resin, and petroleum hydrocarbon resin
CN106867628A (zh) 一种润滑脂组合物
CN216715589U (zh) 一种管道泄漏修复装置
GB2189253A (en) Method of sealing joints and jointing compound therefor
CN109554108B (zh) 一种用于异形构件防腐的密封材料
CN101665676A (zh) 抽油机减速器专用密封胶
CN107760248A (zh) 耐候防水密封胶的制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201228

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220321