UA100810C2

UA100810C2 - Method of surface activation of polyolefins at isolation of zone of welded joints of pipes with polymer coatings

Info

Publication number: UA100810C2
Application number: UAA201113072A
Authority: UA
Inventors: Владимир Петрович Конюшенко; Валерий Николаевич Климчук
Original assignee: Институт Биоорганической Химии И Нефтехимии Нан Украины
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-01-25

Abstract

The invention relates to the field of corrosion protection of steel pipes by polymeric materials, particularly to a method of surface activation of polyolefins at isolation of the zone of welded joints of pipes with polymer coatings of various nature using shrinkable products. The disclosed method can be used to protect against corrosion steel pipes used in construction and repair of underground (underwater) oil and gas pipelines and other pipelines with operating temperature range from to +. The method of activation of the surface of polyolefins at corrosion protection of weld joint of pipes with a polyolefin coating and areas of combining such a coating with a protective coating of different nature includes a shrinkable sleeve and a primer. The surface of factory polyolefin coating is activated by rapid local heating due to combustion of gun powder at a rate of 0.35-5.5 g/m, while a powder activator is applied on the polyolefin surface with an adhesive tape. The invention provides for high adhesion and water resistance of the coating.

Description

Винахід належить до галузі антикорозійного захисту сталевих трубопроводів полімерними матеріалами, конкретно до способу активації поверхні поліолефінів при ізоляції зони зварних стиків труб з полімерними покриттями різної природи за допомогою термоусадкових виробів.The invention belongs to the field of anti-corrosion protection of steel pipelines with polymeric materials, specifically to the method of surface activation of polyolefins during the insulation of the zone of welded joints of pipes with polymer coatings of various nature with the help of heat-shrinkable products.

Запропонований спосіб може бути застосований при захисті від корозії сталевих труб, що використовуються при будівництві та ремонті підземних (підводних) нафто- та газопроводів, а також інших трубопроводів з температурою експлуатації від -50 "С до 80 "С згідно з ДСТУ 4219-2004, ГОСТР 51164-99 та ГОСТР 52568-2006 (1-3.The proposed method can be used for corrosion protection of steel pipes used in the construction and repair of underground (underwater) oil and gas pipelines, as well as other pipelines with operating temperatures from -50 "C to 80 "C in accordance with DSTU 4219-2004, GOSTR 51164-99 and GOSTR 52568-2006 (1-3.

Антикорозійні полімерні покриття металевих труб нафто- та газопроводів повинні мати підвищені захисні та експлуатаційні властивості протягом тривалого (35-40 років) терміну експлуатації. Вони повинні мати підвищену механічну міцність, підвищену стійкість до старіння та до дії зовнішніх факторів, невелику водо-паро- та газопроникність, та хороші діелектричні властивості. Особливо важливими властивостями антикорозійних полімерних покриттів повинна бути сталість адгезійної міцності покриття в процесі довготривалої експлуатації при одночасній дії підвищеної температури та грунтового електроліту. Багатошарова заводська ізоляція сталевих труб з зовнішнім захисним шаром на основі екструдованого поліолефіну, а також поліуретанові та поліепоксидні покриття, які наносяться в трасових умовах, в цілому, задовольняють вимогам нормативної документації.Anti-corrosion polymer coatings of metal pipes of oil and gas pipelines must have increased protective and operational properties during a long (35-40 years) service life. They should have increased mechanical strength, increased resistance to aging and external factors, low water-steam and gas permeability, and good dielectric properties. Especially important properties of anti-corrosion polymer coatings should be the constancy of the adhesive strength of the coating during long-term operation with the simultaneous effect of elevated temperature and soil electrolyte. Multi-layer factory insulation of steel pipes with an outer protective layer based on extruded polyolefin, as well as polyurethane and polyepoxy coatings, which are applied in track conditions, in general, satisfy the requirements of regulatory documentation.

Найбільш слабкою ланкою при всіх видах полімерного антикорозійного покриття трубопроводів залишається зона зварних стиків труб. Як правило, для ізоляції зони зварних стиків труб в трасових умовах застосовуються термоусадкові муфти або манжети.The weakest link in all types of polymer anti-corrosion coating of pipelines remains the zone of welded pipe joints. As a rule, heat-shrink couplings or cuffs are used to insulate the zone of welded joints of pipes in track conditions.

Конструктивно термоусадкова муфта є двошаровий плівковий матеріал, що складаються з нижнього, легкоплавкого, адгезійного шару на основі співполімерів етилену з вінілацетатом та верхнього захисного шару на основі радіаційнозшитого поліетилену. Термоусадкова муфта наноситься на зону зварного стику труб, включаючи краї заводського або трасового покриття і усаджується за допомогою газового пальника, забезпечуючи суцільність ізоляції. З цією метою застосовуються відомі фірмові муфти "НІ ТР 60", "Ба Сапивза", "Термизол", "Донрад", «ТЕМП-Structurally, the heat-shrinkable coupling is a two-layer film material, consisting of a lower, easy-to-melt, adhesive layer based on copolymers of ethylene with vinyl acetate and an upper protective layer based on radiation-cross-linked polyethylene. The heat-shrinkable coupling is applied to the zone of the welded joint of the pipes, including the edges of the factory or track coating and is shrunk with the help of a gas torch, ensuring the integrity of the insulation. For this purpose, well-known brand couplings "NI TR 60", "Ba Sapivza", "Termizol", "Donrad", "TEMP-

СКВ» та інші (4,5). Проте, ізоляція зварних стиків труб з заводським покриттям на основі екструдованих поліолефінів, а також сумісність такого покриття з іншими видами покриттів є технологічною проблемою. Причина в низькій полярності та відсутності реакційноздатних групSLE" and others (4,5). However, insulation of welded joints of pipes with a factory coating based on extruded polyolefins, as well as the compatibility of such a coating with other types of coatings is a technological problem. The reason is low polarity and the absence of reactive groups

Зо на поверхні поліолефінів. Практично зведено до нуля утворення фізичної та хімічної адгезійної взаємодії з поліуретановими та поліепоксидними покриттями, що застосовуються в трасових умовах. З метою підвищення адгезії користуються способом активації поверхні поліолефіну.Z on the surface of polyolefins. The formation of physical and chemical adhesive interaction with polyurethane and polyepoxy coatings used in track conditions is practically reduced to zero. In order to increase adhesion, a method of activating the polyolefin surface is used.

Така активована поверхня здатна змочуватись рідким адгезійним праймером або розплавом матеріалу, що наноситься, включаючи адгезійний шар термоусадкової муфти.Such an activated surface is capable of being wetted with a liquid adhesive primer or melt of the material to be applied, including the adhesive layer of the heat shrink sleeve.

Одним із найбільш поширених способів активації поверхні полімерних матеріалів є обробка плазмовим розрядом. Способи плазмової обробки поверхні плівкових матеріалів описані, наприклад, в патентах США 16-9) та в патентах РФ І10-12). Відомі способи дозволяють змінити поверхневу енергію полімерного матеріалу для підвищення гідрофільності або гідрофобності поверхні, що обробляється, для підвищення її адгезійних та антикорозійних властивостей.One of the most common methods of surface activation of polymer materials is plasma discharge treatment. Methods of plasma treatment of the surface of film materials are described, for example, in US patents 16-9) and in Russian patents I10-12). Known methods make it possible to change the surface energy of the polymer material to increase the hydrophilicity or hydrophobicity of the treated surface, to increase its adhesive and anti-corrosion properties.

Плазмова обробка поверхні плівкових матеріалів здійснюється, як правило, в стаціонарних умовах із застосуванням спеціального обладнання. Для активації поверхні полімерних матеріалів в трасових умовах спосіб плазмової обробки не застосовується.Plasma treatment of the surface of film materials is carried out, as a rule, in stationary conditions with the use of special equipment. The plasma treatment method is not used to activate the surface of polymeric materials in track conditions.

Відомий спосіб активації поверхні поліетилену при ізоляції зони зварних стиків термоусадковими муфтами внутрішній, адгезійний шар, яких містить в своєму складі силани та перекиси (13). В процесі термічної усадки муфти на зону зварного стику, перекис розпадається з утворенням вільних радикалів, які ініціюють прививку силанів до поверхні поліетилену забезпечуючи високу адгезію.A known method of activating the surface of polyethylene when insulating the zone of welded joints with heat-shrinkable sleeves is the inner, adhesive layer, which contains silanes and peroxides in its composition (13). In the process of thermal shrinkage of the coupling on the welded joint zone, the peroxide decomposes with the formation of free radicals, which initiate the grafting of silanes to the surface of polyethylene, ensuring high adhesion.

До недоліків відомого способу слід віднести трудоємкість способу та нестабільність результатів при активації поверхні силанами. Крім того, температура розпаду перекисів не завжди співпадає з температурою адгезійного з'єднання термоусадкової муфти з поліетиленовим покриттям трубопроводу.The disadvantages of the known method include the laboriousness of the method and the instability of the results when activating the surface with silanes. In addition, the temperature of decomposition of peroxides does not always coincide with the temperature of the adhesive connection of the heat-shrinkable coupling with the polyethylene coating of the pipeline.

Відомий спосіб активації поверхні карболанцюгових полімерів обробкою органічним розчинником та подальшою модифікацією поверхні сумішшю фтору з інертним газом (|141.There is a known method of surface activation of carbochain polymers by treatment with an organic solvent and subsequent modification of the surface with a mixture of fluorine and an inert gas (|141.

Недоліком відомого способу є висока токсичність фтору та складність самого технологічного процесу, що не дозволяє застосовувати його при ізоляції трубопроводів в трасових умовах.The disadvantage of the known method is the high toxicity of fluorine and the complexity of the technological process itself, which does not allow it to be used for the insulation of pipelines in track conditions.

Найбільш близьким аналогом за призначенням є спосіб обробки поверхні поліолефіну полум'ям газового пальника, який застосовує компанія «ОМК» (Росія). Оброблена поверхня починає змочуватись розробленими в групі компаній матеріалами - епоксидними (адгезив «ПГР- 4», грунтовка «Праймер МБ»І15)) та поліуретановими (мастика, «БИУР» |16Ї). Зверху може бо наноситись поліолефінова стрічка або термоусадкова муфта.The closest analog in terms of purpose is the method of treating the surface of polyolefin with the flame of a gas burner, which is used by the company "OMK" (Russia). The treated surface begins to be wetted with materials developed by the group of companies - epoxy ("PGR-4" adhesive, "Primer MB" І15) and polyurethane (mastic, "BYUR" |16І). A polyolefin tape or heat-shrink sleeve can be applied on top.

Недоліком відомого способу є неконтрольована часткова деструкція поліолефіну при обробці полум'ям газового пальника протягом 10-15 хвилин, що призводить до зниження адгезії після витримки в воді та до наступного відшарування нанесеного покриття.The disadvantage of the known method is the uncontrolled partial destruction of the polyolefin when treated with the flame of a gas burner for 10-15 minutes, which leads to a decrease in adhesion after exposure to water and subsequent peeling of the applied coating.

Як прототип вибране технологічне рішення згідно з яким поверхня поліетилену активується композиційно шляхом застосування в складі грунтовки під термоусадкові вироби реагентів, здатних зв'язувати адсорбовані поверхнею поліетиленового покриття воду та кисень (17|.As a prototype, a technological solution was selected according to which the surface of polyethylene is compositionally activated by using reagents capable of binding water and oxygen adsorbed on the surface of the polyethylene coating as part of the primer for heat-shrinkable products (17|.

Недоліком відомого технологічного рішення є низька адгезія до поліетилену та сталі при звичайній та підвищеній температурі та низька водостійкість адгезії до поліетилену.The disadvantage of the known technological solution is low adhesion to polyethylene and steel at normal and elevated temperatures and low water resistance of adhesion to polyethylene.

До загальних недоліків виявлених відомих способів слід віднести їх трудоємкість та нестабільність результатів при активації поверхні поліолефінів. Крім того, після витримки зразків з покриттями в гарячій воді проходить часткове відшарування термоусадкової муфти від поверхонь заводського поліетиленового покриття, поліуретанів та поліепоксидів. В результаті довготривалої дії води та знакоперемінних температур відбувається просочування води між термоусадковою муфтою та основним захисним покриттям труби до металевої поверхні зони зварного стику. Таким чином, виникають передумови для підплівкової корозії металу. Це особливо небезпечно для підводних трубопроводів. В виявлених аналогах не наводяться результати по водостійкості полімерних покриттів в зоні зварного стику труб та на ділянках суміщення ізоляційних матеріалів різної природи.The general disadvantages of the identified known methods include their laboriousness and the instability of the results when activating the surface of polyolefins. In addition, after exposure of samples with coatings in hot water, the heat-shrink coupling is partially peeled off from the surfaces of the factory polyethylene coating, polyurethanes, and polyepoxides. As a result of long-term exposure to water and sign-changing temperatures, water seeps between the heat-shrink coupling and the main protective coating of the pipe to the metal surface of the weld joint zone. Thus, there are prerequisites for subfilm corrosion of the metal. This is especially dangerous for underwater pipelines. The identified analogues do not provide results on the water resistance of polymer coatings in the zone of the welded joint of pipes and in the areas where insulating materials of different nature are combined.

Задачею запропонованого винаходу є розробка способу підвищення адгезійної міцності та водостійкості при підвищених температурах антикорозійних полімерних покриттів металевих трубопроводів в зоні зварного стику труб та на ділянках суміщення заводського поліолефінового покриття з матеріалами іншої природи.The task of the proposed invention is to develop a method of increasing the adhesive strength and water resistance at elevated temperatures of anti-corrosion polymer coatings of metal pipelines in the zone of the welded joint of pipes and in the areas where the factory polyolefin coating is combined with materials of a different nature.

Поставлена задача вирішується тим, що застосовують спосіб активації поверхні поліолефінів при ізоляції зони зварних стиків труб поліолефіновими покриттями та ділянок суміщення такого покриття з захисним покриттям іншої природи, що включає застосування термоусадкової муфти та грунтовки, яке наносять на активовану поверхню поліолефіну, а поверхню поліолефінового покриття активують швидким локальним нагрівом екзотермічною реакцією згоряння бездимного піроксилінового пороху з витратою 12,5-125,0 г/м", при цьому пороховий активатор наносять на поверхню поліолефіну за допомогою липкої стрічки.The task is solved by applying a method of activating the surface of polyolefins when insulating the zone of welded joints of pipes with polyolefin coatings and the areas where such a coating is combined with a protective coating of another nature, which includes the use of a heat-shrinkable coupling and a primer, which is applied to the activated surface of the polyolefin, and the surface of the polyolefin coating is activated by rapid local heating by the exothermic combustion reaction of smokeless pyroxylin powder with a consumption of 12.5-125.0 g/m", while the powder activator is applied to the surface of the polyolefin with the help of an adhesive tape.

Зо Принциповою новизною запропонованого способу є те, що за допомогою локальної термохімічної обробки поверхні поліолефінів, в трасових або в базових умовах, можливо активізувати їх поверхню уникнувши деструкції та розорієнтації. Це дозволяє значною мірою підвищити надійність та довговічність антикорозійного захисту підземних та підводних трубопроводів.The main novelty of the proposed method is that with the help of local thermochemical treatment of the surface of polyolefins, in trace or basic conditions, it is possible to activate their surface avoiding destruction and disorientation. This makes it possible to significantly increase the reliability and durability of anti-corrosion protection of underground and underwater pipelines.

За сукупністю корисних ознак, запропонований спосіб активації поверхні поліолефінів дозволяє виготовляти покриття з адгезійними з'єднаннями, які проявляють якісно нові ознаки, що підтверджує новизну технічного рішення.According to a set of useful features, the proposed method of surface activation of polyolefins allows the production of coatings with adhesive compounds that exhibit qualitatively new features, which confirms the novelty of the technical solution.

Активацію поверхні заводського поліолефінового покриття здійснюють за допомогою мисливського пороху ,ТАТО" (Іспанія), ,Сокіл'"гОСТ 22781-77) або іншого бездимного піроксилінового пороху з середнім розміром часток 30-50 мкм. Пороховий активатор поверхні наносять на поверхню поліолефіну за допомогою липкої скотч-стрічки на поліефірній або поліпропіленовій основі виготовленій за ТУ У 25.2-31556047-001-2004. Товщина скотч-стрічки складає 40-50 мкм, ширина 1,5-5 см, довжина відрізків стрічки, як правило, складає 50-70 см, але, в залежності від діаметру труби, можуть застосовуватись відрізки іншої довжини. Виготовлені відрізки скотч- стрічки обробляють з липкої поверхні порошком порохового активатора. Надлишок пороху струшується у металеву ванну. Кінці відрізків скотч-стрічки на відстань 1,5-2,0 см залишають вільними від активатора для зручності кріплення на трубі. Підготовлені відрізки скотч-стрічки з нанесеним пороховим активатором намотують щільними кільцями на край поліолефінової ізоляції зони зварного стику труби. Пороховий активатор поверхні повинен щільно прилягати до поверхні поліолефіну, без пропусків, пузирів та пустот.Activation of the surface of the factory polyolefin coating is carried out with the help of hunting powder "TATO" (Spain), "Sokil" GOST 22781-77) or other smokeless pyroxylin powder with an average particle size of 30-50 microns. The powder surface activator is applied to the surface of the polyolefin with the help of a sticky scotch tape on a polyester or polypropylene basis manufactured according to TU U 25.2-31556047-001-2004. The thickness of the scotch tape is 40-50 μm, the width is 1.5-5 cm, the length of the tape segments is, as a rule, 50-70 cm, but depending on the diameter of the pipe, other lengths can be used. The manufactured pieces of scotch tape are treated from the sticky surface with powder activator powder. Excess powder is shaken into a metal bath. The ends of the scotch tape segments at a distance of 1.5-2.0 cm are left free from the activator for convenient mounting on the pipe. Prepared pieces of scotch tape with an applied powder activator are wound in tight rings on the edge of the polyolefin insulation of the welded joint of the pipe. The powder surface activator must adhere tightly to the surface of the polyolefin, without gaps, bubbles and voids.

Активацію поверхні здійснюють шляхом іскрового дистанційного запалювання порохового активатора поверхні. Процес активації поверхні здійснюють протягом 0,2-0,5 сек. Температура згоряння піроксилінового пороху складає 2300-2500 "С. Завдяки великій швидкості згоряння розігрівається тільки верхній шар поліолефінового покриття товщиною близько 0,3-0,5 мм. При цьому нижні шари заводського поліолефінового покриття товщиною 2,5-3,5 мм не встигають прогрітися і, отже, не піддаються дії термічної деструкції та переорієнтації. Згідно зі способом, в контрольному досліді, була проведена активація поверхні поліетиленової основи липкої стрічки «Полілен» (Росія), товщиною 0,35 мм, яка виготовляється із поліетилену тієї ж марки, що і бо заводське поліетиленове покриття. Встановлено, що в результаті активації поверхні, згідно зі способом, фізико-механічні властивості стрічки не міняються. Крім того, було встановлено, що в результаті активації, згідно з способом, поліетиленової стрічки товщиною 0,1 мм - стрічка плавиться, а стрічка товщиною 0,25 мм - тільки деформується.Surface activation is carried out by remote spark ignition of the powder surface activator. The surface activation process is carried out within 0.2-0.5 seconds. The combustion temperature of pyroxylin powder is 2300-2500 "С. Due to the high combustion speed, only the upper layer of the polyolefin coating with a thickness of about 0.3-0.5 mm is heated. At the same time, the lower layers of the factory polyolefin coating with a thickness of 2.5-3.5 mm do not have time heat up and, therefore, are not subject to thermal destruction and reorientation. According to the method, in a control experiment, the surface activation of the polyethylene base of the adhesive tape "Polylen" (Russia), 0.35 mm thick, which is made of polyethylene of the same brand, was carried out. which is factory polyethylene coating. It was established that as a result of surface activation, according to the method, the physical and mechanical properties of the tape do not change. In addition, it was established that as a result of activation, according to the method, polyethylene tape with a thickness of 0.1 mm - the tape melts, and the tape with a thickness of 0.25 mm only deforms.

Як термоусадкову муфту застосовують муфту ,ГТЕМП", яка є двошаровим стрічковим матеріалом, що складається із зовнішнього шару на основі радіаційнозшитого полієтилену та внутрішнього термоплавкого адгезійного шару на основі співполімеру етилену з вінілацетатом і температурою плавлення 480 С. Муфта «ТЕМП», що виготовляється за ТУ У 19418943.001-99 характеризується високими захисними та експлуатаційними властивостями.As a heat-shrinkable coupling, the "GTEMP" coupling is used, which is a two-layer tape material consisting of an outer layer based on radiation-cross-linked polyethylene and an internal hot-melt adhesive layer based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate and a melting temperature of 480 C. The "TEMP" coupling, which is manufactured according to TU In 19418943.001-99 it is characterized by high protective and operational properties.

Як праймер для нанесення термоусадкової муфти застосовують антикорозійну грунтовкуAn anti-corrosion primer is used as a primer for applying a heat-shrinkable coupling

ПтТ-07 за ТУ У 24.6-03563790-112-2007.PtT-07 according to TU U 24.6-03563790-112-2007.

Для виготовлення адгезійного з'єднання зони зварного стику труб застосовують відрізки труб діаметром 114 мм та 230 мм з заводським поліетиленовим та поліпропіленовим покриттями. Нанесення покриття на зону зварного стику труб здійснюють за наступною схемою: підготовка поверхонь поліолефіну та металу - активація поверхні поліолефіну -нанесення грунтовки - нанесення термоусадкової муфти.Pipe segments with a diameter of 114 mm and 230 mm with factory polyethylene and polypropylene coatings are used to make an adhesive joint of the welded joint of pipes. Applying the coating to the zone of the welded joint of the pipes is carried out according to the following scheme: preparation of the polyolefin and metal surfaces - activation of the polyolefin surface - application of the primer - application of the heat-shrinkable coupling.

Підготовку поверхонь поліолефіну та металу в зоні зварного стику здійснюють згідно ДСТУ 4219.The preparation of polyolefin and metal surfaces in the weld joint area is carried out in accordance with DSTU 4219.

Активацію поверхні поліолефіну здійснюють за допомогою порохового активатора за прикладами 1-4.Activation of the polyolefin surface is carried out using a powder activator according to examples 1-4.

Грунтовку наносять на поверхню поліолефіну заводського покриття, підготовлену у відповідності з запропонованим способом, а також на сталеву поверхню зони зварного стику труб, тонким шаром (витрата 100-150 г/м) за допомогою пензля, напиленням або поливом при температурі тіла труби від плюс 10 С до плюс 50 С. Грунтовку просушують протягом кількох хвилин «до відлипу».The primer is applied to the polyolefin surface of the factory coating, prepared in accordance with the proposed method, as well as to the steel surface of the welded joint of the pipes, in a thin layer (consumption 100-150 g/m) using a brush, spraying or watering at a temperature of the pipe body from plus 10 C to plus 50 C. The primer is dried for several minutes "until it comes off".

Через 2-10 хвилин після нанесення грунтовки на зону зварного стику наносять термоусадкову муфту і усаджують її за технологією, передбаченою технічними умовами та технологічним регламентом на муфти газополуменевим або термоелектричним методом.After 2-10 minutes after applying the primer, a heat-shrinkable coupling is applied to the welded joint area and it is shrunk according to the technology provided by the technical conditions and technological regulations for couplings by the gas-flame or thermoelectric method.

Суть запропонованого рішення пояснюється наступними конкретними прикладами виконання.The essence of the proposed solution is explained by the following specific implementation examples.

Приклад 1.Example 1.

Беруть трубу діаметром 114 мм з заводським поліетиленовим покриттям. Край заводського покриття на відстань 15 см, а також металеву поверхню зони зварного стику готують у відповідності з ДСТУ 4219. Три відрізки липкої скотч-стрічки на поліпропіленовій основі довжиною 40 см і шириною 5 см обробляють з липкої поверхні порошком піроксилінового мисливського пороху «ТАГО» з величиною зерен 35-40 мкм. Надлишок пороху струшують у металеву ванну. Відрізки скотч-стрічки з пороховим активатором наклеюють у вигляді симетричних кілець на край заводської поліетиленової ізоляції. Стрічку розправляють і притискають так, щоб пороховий активатор щільно, без пропусків, прилягав до поверхні труби.Take a pipe with a diameter of 114 mm with factory polyethylene coating. The edge of the factory coating at a distance of 15 cm, as well as the metal surface of the welded joint zone, are prepared in accordance with DSTU 4219. Three sections of sticky scotch tape on a polypropylene base, 40 cm long and 5 cm wide, are treated from the sticky surface with a powder of pyroxylin hunting powder "TAGO" with with a grain size of 35-40 μm. Excess powder is shaken into a metal bath. Pieces of scotch tape with a powder activator are pasted in the form of symmetrical rings on the edge of the factory polyethylene insulation. The tape is straightened and pressed so that the powder activator fits tightly, without gaps, to the surface of the pipe.

В разі необхідності, краї стрічки фіксують скотчем. За допомогою іскрового дистанційного пристрою підпалюють стрічку з пороховим активатором на трубі. Порох згоряє протягом 0,2-0,4 сек. Витрата порохового активатора складає 50 г/м". Весь час активації складає 3-5 хвилин. На активовану поверхню наносять тонким шаром грунтовку і просушують її протягом 5-7 хвилин.If necessary, the edges of the tape are fixed with tape. With the help of a remote spark device, a tape with a powder activator on the pipe is set on fire. Gunpowder burns for 0.2-0.4 seconds. The consumption of powder activator is 50 g/m". The entire activation time is 3-5 minutes. A thin layer of primer is applied to the activated surface and dried for 5-7 minutes.

Далі на зону зварного стику труби наносять термоусадкову муфту і усаджують її згідно інструкції.Next, a heat-shrinkable coupling is applied to the zone of the welded joint of the pipe and it is shrunk according to the instructions.

Приклад 2Example 2

Беруть трубу діаметром 230 мм з заводським поліпропіленовим покриттям. Край заводського покриття на відстань 15 см, а також металеву поверхню зони зварного стику готують у відповідності з ДСТУ 4219. Три відрізки липкої скотч-стрічки на поліпропіленовій основі довжиною по 75 см і шириною 5 см протягують липкою поверхнею через порошок мисливського пороху ,Сокіл" з величиною зерен 40-45 мкм. Надлишок пороху струшують у металеву ванну. Відрізки скотч-стрічки з пороховим активатором наклеюють у вигляді симетричних кілець на край заводської поліпропіленової ізоляції. В разі необхідності, краї стрічки фіксують скотчем. За допомогою іскрового дистанційного пристрою підпалюють стрічку з пороховим активатором на поверхні заводської ізоляції. Порох згоряє протягом 0,2- 0,4 сек. Витрата порохового активатора складає 70 г/м. Процес активації складає 3-5 хвилин.Take a pipe with a diameter of 230 mm with factory polypropylene coating. The edge of the factory coating at a distance of 15 cm, as well as the metal surface of the welded joint zone, are prepared in accordance with DSTU 4219. Three pieces of sticky tape on a polypropylene base, 75 cm long and 5 cm wide, are pulled through the sticky surface through the powder of hunting gunpowder "Sokil" with with a grain size of 40-45 μm. The excess powder is shaken into a metal bath. The pieces of scotch tape with a powder activator are glued in the form of symmetrical rings to the edge of the factory polypropylene insulation. If necessary, the edges of the tape are fixed with tape. Using a spark remote device, the tape with powder is set on fire activator on the surface of the factory insulation. The powder burns within 0.2-0.4 seconds. The consumption of the powder activator is 70 g/m. The activation process is 3-5 minutes.

На активовану поверхню наносять тонким шаром грунтовку і просушують її протягом 5-7 хвилин. Далі на зону зварного стику труби наносять термоусадкову муфту і усаджують Її згідно інструкції.A thin layer of primer is applied to the activated surface and dried for 5-7 minutes. Next, a heat-shrinkable coupling is applied to the zone of the welded joint of the pipe and it is shrunk according to the instructions.

Приклад ЗExample C

Виконують, як Приклад 1, з тією відмінністю, що витрата порохового активатора складає 12,5 г/ме, а величина зерен пороху складає 0,30-0,35 мкм.It is performed as in Example 1, with the difference that the consumption of the powder activator is 12.5 g/mu, and the size of the powder grains is 0.30-0.35 μm.

Приклад 4Example 4

Проводять, як описано в прикладі 2 з тією відмінністю, що витрата порохового активатора складає 125 г/м, а величина зерен пороху складає 0,45-0,50 мкм.It is carried out as described in example 2 with the difference that the consumption of the powder activator is 125 g/m, and the size of the powder grains is 0.45-0.50 μm.

Виготовлені зразки покриття випробовують за найважливішими показниками, передбаченими технічними вимогами на захисні покриття трубопроводів: адгезійна міцність до поверхонь поліетилену, поліпропілену, та до сталі, а також водостійкість покриттів при звичайній та підвищеній температурах.The manufactured coating samples are tested according to the most important parameters stipulated by the technical requirements for protective coatings of pipelines: adhesive strength to the surfaces of polyethylene, polypropylene, and steel, as well as water resistance of the coatings at normal and elevated temperatures.

Випробування проводять за методами згідно з ДСТУ 4219 (11.The tests are carried out according to the methods in accordance with DSTU 4219 (11.

Адгезійну міцність покриття визначають за методом відшарування від полімерної або сталевої підкладки під кутом 180" при 20 "С через 1 добу після нанесення покриття. Швидкість відшарування складає 50 мм/хв. Випробування покриття на адгезійну міцність проводять на відрізках труб діаметром 114 та 230 мм. Випробування водостійкості покриттів проводять на фрагментах труб з покриттям розміром 100 х 100 мм в процесі витримки їх в воді при заданій температурі протягом 1000 годин.The adhesive strength of the coating is determined by the method of peeling from the polymer or steel substrate at an angle of 180" at 20 "С after 1 day after applying the coating. Peeling speed is 50 mm/min. Testing of the coating for adhesive strength is carried out on pipe sections with a diameter of 114 and 230 mm. Testing of water resistance of coatings is carried out on fragments of coated pipes measuring 100 x 100 mm in the process of keeping them in water at a given temperature for 1000 hours.

Одержані експериментальні дані по величині адгезійної міцності термоусадкової муфти до поверхонь поліетилену та поліпропілену наведено в таблиці. Дані таблиці вказують на те, що ізоляція зони зварного стику труб згідно з запропонованим способом приводить до значного підвищення експлуатаційних параметрів захисного покриття у порівнянні з прототипом, а саме: 1) адгезійна міцність до сталі зростає на 20-30 95; 2) водостійкість адгезії до сталі після витримки зразків у воді протягом 1000 годин при 20 "С та при 60 "С вища на 30 905;The obtained experimental data on the value of the adhesion strength of the heat-shrinkable coupling to the surfaces of polyethylene and polypropylene are shown in the table. These tables indicate that the insulation of the zone of the welded joint of pipes according to the proposed method leads to a significant increase in the operational parameters of the protective coating in comparison with the prototype, namely: 1) the adhesive strength to steel increases by 20-30 95; 2) water resistance of adhesion to steel after exposure of samples in water for 1000 hours at 20 "C and at 60 "C is higher by 30,905;

З) адгезія покриття до поліетилену вища в 1,5 разу; 4) водостійкість покриття до поліетилену при звичайній температурі вища майже в 4 рази, при підвищеній температурі водостійкість покриття практично не зменшується, а знаходиться на попередньому значенні.C) adhesion of the coating to polyethylene is 1.5 times higher; 4) water resistance of the coating to polyethylene at normal temperature is almost 4 times higher, at elevated temperature the water resistance of the coating practically does not decrease, but remains at the previous value.

Таблиця 7.2Table 7.2

Фізико-хімічні властивості антикорозійних покриттів сталевих труб на основі термоусадкової муфти «ТЕМП» спільно з грунтовкою ПТ-07Physico-chemical properties of anti-corrosion coatings of steel pipes based on TEMP heat-shrink coupling together with primer PT-07

Адгезія термоусадкової муфти до сталі по грунтовці, Н/см: 202, 87,0 88,5 87,5 86,5 70,0 65,0 с, 37,5 41,5 38,0 37,0 - 32,5 воес 21,5 24,0 22,0 23,0 -Adhesion of the heat-shrinkable coupling to steel on the primer, N/cm: 202, 87.0 88.5 87.5 86.5 70.0 65.0 s, 37.5 41.5 38.0 37.0 - 32.5 Voes 21.5 24.0 22.0 23.0 -

Адгезія термоусадкової муфти до поліетилену по грунтовці,Adhesion of the heat-shrinkable coupling to polyethylene on the primer,

Н/см: 202, 57,0 48,5 - 37,0 40 с, 35,5 32,0 - 25,5 воес 24,5 21,5 -N/cm: 202, 57.0 48.5 - 37.0 40 s, 35.5 32.0 - 25.5 voes 24.5 21.5 -

Водостійкість адгезії, до сталі, Н/см: 20 С, 1000 год. 76,5 80,5 78,5 78,0 - 62,5 60 "С, 1000 год. 74,5 76,0 75,0 76,5 40,0 57,0 80 "С, 1000 год. 73,5 75,5 74,5 75,0 - - о доюлемеюнох 00000011 до поліетилену, Н/см: 60 С, 1000 год. 53,0 43,5 - о 80 "С, 1000 год. 51,5 40,5 - ше до поліпропілену по грунтовці,Adhesion water resistance, to steel, N/cm: 20 C, 1000 hours. 76.5 80.5 78.5 78.0 - 62.5 60 "С, 1000 h. 74.5 76.0 75.0 76.5 40.0 57.0 80 "С, 1000 h. 73.5 75.5 74.5 75.0 - - about doyulemeyunoh 00000011 to polyethylene, N/cm: 60 C, 1000 h. 53.0 43.5 - at 80 "С, 1000 h. 51.5 40.5 - for polypropylene on the primer,

Н/см: 25 2Ш0З5Н8иШО0004106000 40 с, 39,5 41,0N/cm: 25 2Ш0З5Н8иШО0004106000 40 s, 39.5 41.0

М: ММ ПОП ПО поліпропілену, Н/см ші | її 0 60 "С, 1000 год. 57,0 68,5 80 "С, 1000 год. 53,5 64,0M: MM POP PO polypropylene, N/cm shi | its 0 60 "C, 1000 h. 57.0 68.5 80 "C, 1000 h. 53.5 64.0

Джерела інформації: 1 ДСТУ 4219-2003 Трубопроводи сталеві магістральні. Загальні вимоги до захисту від корозії. 2 ГОСТ Р 51164-99 Трубопроводь стальнье магистральнье. Общие требования к защите от коррозии.Sources of information: 1 DSTU 4219-2003 Main steel pipelines. General requirements for protection against corrosion. 2 GOST R 51164-99 Main steel pipeline. General requirements for corrosion protection.

З ГОСТ Р 52568-2006 Трубьі стальнье с защитньми наружньми покрьтиями для магистральньїх газонефтепроводов. Техническиє условия. 4. Пат. 2088624 С 1,1997. 5. Пат.Ви 2367840 СІ, (МПК Е 16 І 58/00, 2009. 6. Пат.О05 5026463 (МПК В 05 0 3/14, 1991. 7. Пат.О05 5215636 (МПК Н 01 у) 19/08, 1993. 8. Пат.0О05 5403453 (МПК Н 05 Е 3/00, 1995. 9. Пат.О05 5895558 (МПК Н 05 Е 3/00, 1999. 10.Пат.ВО 2196394 (МПК Н 05 Н 1/00, С 23 С 4/00, 2003. 11.Пат.ВО 2154363 (МПК Н 05 Н 1/24, 2000. 12.Пат. ВО 2126810 (МПК С 09 у) 5/02, 1999. 13.Сварка и склеивание изделий из полимерньїх материалов//Киев. Ин-т злектросварки им.Патона, 1987, с.53-57. 14.Пат. ВО 2373232 С2, (МПК С 08 .) 7/00, С 08 у 7/12), 2009. 15.ТУ 2225-015-00-396558. Праймер-МБ. 16 ТУ 5.966-11610. Мастика битумно-уретановая «Биур». 17.Пат.Укр.68122 (МПК В 32 В 27/32, С 08 1 23/04), 2006.From GOST R 52568-2006 Steel pipes with protective outer coatings for main gas and oil pipelines. Technical conditions. 4. Pat. 2088624 C 1,1997. 5. Pat.Vy 2367840 SI, (MPK E 16 I 58/00, 2009. 6. Pat.O05 5026463 (MPK V 05 0 3/14, 1991. 7. Pat.O05 5215636 (MPK H 01 y) 19/ 08 1993 /00, C 23 C 4/00, 2003. 11. Pat. VO 2154363 (MPK H 05 H 1/24, 2000. 12. Pat. VO 2126810 (MPK C 09 u) 5/02, 1999. 13. Dispute and gluing of products from polymer materials//Kyiv. Paton Institute of Electrowelding, 1987, pp. 53-57. 14. Pat. VO 2373232 C2, (MPK C 08.) 7/00, C 08 in 7/12 ), 2009. 15. TU 2225-015-00-396558. Primer-MB. 16 TU 5.966-11610. Bitumen-urethane mastic "Biur". 17. Pat. Ukr. 68122 (MPK В 32 В 27/32, С 08 1 23/04), 2006.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION The method of activating the surface of polyolefins when insulating the zone of welded joints of pipes with polymer coatings and the areas where such a coating is combined with a protective coating, which includes the use of a heat-shrinkable coupling and a primer, which is applied to the activated surface of the polyolefin, which is characterized by the fact that the surface of the polyolefin coating is activated by a fast local heating by the exothermic combustion reaction of smokeless pyroxylin powder with a consumption of 12.5-125.0 g/m, while the powder activator is applied to the surface of the polyolefin using an adhesive tape.