- •Билет 1
- •Электрохимическая коррозия
- •1) Гомогенный механизм электрохимической коррозии:
- •2) Гетерогенный механизм электрохимической коррозии:
- •Билет 7
- •Билет 11 Классификация видов коррозии.
- •Виды атмосферной коррозии
- •Химическая коррозия металлов
- •Поверхностная коррозия
- •Местная коррозия
- •Межкристаллитная (интеркристаллитная) коррозия
- •Ингибиторы нейтральных сред
- •Билет 25
- •Билет 26
- •Билет 27
- •Билет 28
- •Протекторная защита
- •Протекторная защита резервуаров от коррозии
- •Коррозия резервуаров и защита от нее
- •Футеровочные работы
- •Рекомендации по применению смывки сп-7:
- •Подготовка поверхности:
- •Подготовка материала к нанесению:
- •Нанесение материала:
- •1. Общие положения
- •2. Метод количественного определения адгезии
- •3. Метод количественного определения адгезии
- •4. Протокол испытания
Коррозия резервуаров и защита от нее
Одной из основных причин выхода из строя нефтегазового оборудования на объектах добычи, подготовки, транспорта, переработки и хранения нефти является коррозия. Коррозия не только снижает срок службы резервуарного оборудования, но и непосредственно оказывает влияние на промышленную безопасность при его эксплуатации.
Опыт эксплуатации стальных товарных и технологических резервуаров показывает, что внутренняя поверхность, как правило, подвергается равномерной, язвенной, щелевой и ножевой (коррозия по границам зерен в зоне перегрева около сварного шва) коррозии.
Анализ эксплуатации резервуаров показал, что скорость равномерной коррозии резервуаров составляет от 0,04 до 1,1 мм/год, но при язвенной коррозии наиболее опасны сквозные поражения, приводящие к утечке продукта. Скорость язвенной коррозии при этом превышает равномерную в 3–6 раз и может достигать 8 мм/год.
С точки зрения коррозии резервуаров днище – это наиболее опасный элемент конструкции, поскольку оно является наиболее тонкой ее частью, которая постоянно контактирует с подтоварной водой, насыщенной химически активными элементами, ускоряющими процесс коррозии. Результаты анализа аварий резервуаров говорят о том, что именно сквозные отверстия днищ и ножевая коррозия упорного узла (место соединения днища со стенкой), возникшие в результате повреждений защитных покрытий, были причиной наиболее крупных катастроф.
Важнейшее значение в решении задачи снижения скорости коррозии оборудования имеет повышение уровня противокоррозионной защиты, что, в свою очередь, обеспечивает промышленную безопасность производства и его экономическую эффективность. Рассмотрим наиболее распространенные методы защиты от коррозии.
Изолирующие покрытия
Изолирующее покрытие – это покрытие, отделяющее основной металл, из которого изготовлен резервуар, (чаще всего это ст.3 или 09Г2С), от агрессивной среды, и тем самым предотвращающее процесс коррозии основного металла. Изолирующие покрытия для защиты резервуаров могут наноситься с помощью окраски лакокрасочными материалами и газотермическими методами напыления коррозионностойких сталей и сплавов.
Протекторная защита
Протекторная защита является разновидностью катодной защиты. Принцип протекторной катодной защиты заключается в том, что к защищаемой металлоконструкции присоединяют более электроотрицательный металл – протектор – который, растворяясь в окружающей среде, защищает от разрушения основную конструкцию.
Преимущества
Лакокрасочные изолирующие покрытия
•Сравнительно невысокая стоимость некоторых материалов;
•Более низкие затраты на их нанесение, не требующие использования горючих газов, необходимых при газотермических методах, или электроэнергии для нанесения металлизационных покрытий методом электродуговой металлизации.
Протекторная катодная защита
Протекторную защиту применяют для борьбы с коррозией металлических конструкций в морской и речной воде, грунте и других нейтральных средах. При этом следует учитывать, что использование протекторов в кислых растворах нецелесообразно вследствие высокой скорости саморастворения.
Металлизационные покрытия
К преимуществам металлизацион-ных покрытий, и в частности напыления алюминием, относятся следующие:
•Более высокая адгезия, прочность и стойкость к механическим воздействиям по сравнению с лакокрасочными покрытиями.
•Более длительный срок службы – до 10 раз – по сравнению с лакокрасочными покрытиями за счет высокой коррозионной стойкости, отсутствия процессов старения, механической прочности и коэффициента термического линейного расширения, близкого к коэффициенту основного металла, из которого изготовлен резервуар.
•Напыленный металл имеет высокую электропроводность, что исключает образование статического заряда в процессе налива и слива продукта. •Более высокая надежность за счет двойной функциональности покрытия: кроме изолирующих свойств, в случае повреждения покрытия до основного металла напыленное покрытие начинает работать как протекторная защита, выполняя функции жертвенного анода.
•Металлизационные анодные покрытия обладают уникальным свойством самовосстановления при возникновении мелких, диаметром или шириной до 2 мм дефектов: процесс коррозии локализуется непосредственно на поврежденном участке, при этом образуются химически стойкие продукты коррозии, которые заполняют дефекты покрытия, восстанавливая его работоспособность. Металлизационные покрытия являются единственным типом антикоррозионных покрытий, обладающих способностями самовосстановления. Поэтому им не страшны язвенная, щелевая. питтинговая и др. типы стесненных коррозий, оказывающих наиболее губительное воздействие на металлоконструкции.
Комбинированные покрытия типа металлизация + лакокрасочное покрытие
•При повреждении верхнего лакокрасочного слоя функции изолирующего покрытия начинает выполнять напыленный металлический слой.
•Комбинированные покрытия сочетают в себе положительные свойства изолирующих покрытий и катодной защиты: при повреждении обоих слоев – лакокрасочного и металлизационного, метал-лизационный слой выполняет функцию жертвенного анода, предотвращая коррозию основного металла.
•Легкость в обнаружении местного дефекта покрытия, доходящего до основного металла по вспучиванию. При этом основной металл будет защищен от коррозии металлизационным слоем по принципу катодной защиты. •Более высокая надежность покрытий при эксплуатации в высокоагрессивных средах и жестких условиях по сравнению с лакокрасочными и металлизаци-онными покрытиями, высокая адгезия лакокрасочных материалов с алюминиевым покрытием.
Общим положительным качеством всех перечисленных видов покрытия является их ремонтопригодность, то есть возможность локального восстановления в случае возникновения местных дефектов.
Сравнительная стоимость материалов, применяемых для нанесения покрытий приведена в таблице 1.
Опыт эксплуатации
Лакокрасочные изолирующие покрытия
Опыт эксплуатации лакокрасочных покрытий показывает, что средний срок службы лакокрасочных покрытий до проведения местных ремонтов покрытий находится в пределах от 5 до 10 лет, а общий срок службы покрытий до их замены находится в пределах от 8 и более лет.
Доказано, что возникновение местных дефектов лакокрасочных покрытий, приводящих к нарушению их целостности, вызывает уменьшение длины покрытия по отношению к длине стенки резервуара при снижении температуры окружающей среды, которая также значительно уменьшает пластичность лакокрасочных материалов. Так, например, при снижении с летней температуры +35 0С до зимней температуры с –40 0С уменьшение длины окружности стальной стенки резервуара диаметром 10 метров составит 30 мм (КЛР = 13 х 10-6), а уменьшение длины окружности покрытия на эпоксидной основе, например Permakor128, составит 129 мм (КЛР = 55 х 10-6).
В пересчете на 1 метр разница в длине стенки и лакокрасочного покрытия составит 3,15 мм, что повышает вероятность образования микротрещин в лакокрасочном покрытии по сравнению с металлизационным.
Катодная защита
Опыт антикоррозионной защиты резервуарных парков показал, что катодная защита металлоконструкций резервуаров магниевыми и алюминиевыми протекторами оказалась не эффективной по причине низкого срока службы (2-2,5 года).
Защита напылением металлов и сплавов
На сегодняшний день практически все крупногабаритные конструкции в той или иной степени защищены металлизационными покрытиями. По данным некоторых источников, срок службы металлизационных покрытий в резервуарах может достигать 50 лет. Реальность такого срока службы металлизационных покрытий в условиях среды с высокой коррозионной активностью подтверждается данными Института электросварки имени Патона.
Билет 35
Защита трубопроводов от коррозии с использованием современных изоляционных покрытий |
|
Транспортировка нефти, газа и нефтепродуктов по трубопроводам является наиболее эффективным и безопасным способом их транспортировки на значительные расстояния. Этим способом доставки нефти и газа от районов их добычи к потребителям пользуются уже более 100 лет. Долговечность и безаварийность работы трубопроводов напрямую зависит от эффек-тивности их противокоррозионной защиты. Для сведения к минимуму риска коррозионных повреждений трубопроводы защищают антикоррозионными покрытиями и дополнительно средствами электрохимзащиты (ЭХЗ). При этом изоляционные покрытия обеспечивают первичную ("пассивную") защиту трубопроводов от коррозии, выполняя функцию "диффузионного барьера", через который затрудняется доступ к металлу коррозионноактивных агентов (воды, кислорода воздуха). При появлении в покрытии дефектов предусматривается система катодной защиты трубопроводов - "активная" защита от коррозии. Для того, чтобы защитное покрытие эффективно выполняло свои функции, оно должно удовлетворять целому ряду требований, основными из которых являются: низкая влагокислородопроницаемость, высокие механические характеристики, высокая и стабильная во времени адгезия покрытия к стали, стойкость к катодному отслаиванию, хорошие диэлектрические характеристики, устойчивость покрытия к УФ и тепловому старению. Изоляционные покрытия должны выполнять свои функции в широком интервале температур строительства и эксплуатации трубопроводов, обеспечивая их защиту от коррозии на максимально возможный срок их эксплуатации. История применения защитных покрытий трубопроводов насчитывает более 100 лет, однако до сих пор не все вопросы в этой области благополучно решены. С одной стороны, постоянно повышается качество защитных покрытий трубопроводов, практически каждые 10 лет появляются новые изоляционные материалы, новые технологии и оборудование для нанесения покрытий на трубы в заводских и трассовых условиях. С другой стороны, становятся все более жесткими условия строительства и эксплуатации трубопроводов (строительство трубопроводов в условиях Крайнего Севера, в Западной Сибири, освоение морских месторождений нефти и газа, глубоководная прокладка, строительство участков трубопроводов методами "наклонно-направленного бурения", "микротоннелирования", эксплуатация трубопроводов при температурах до 100 °С и выше, и др.). Рассмотрим основные типы современных антикоррозионных покрытий трубопроводов заводского и трассового нанесения, их преимущества, недостатки, область применения. Антикоррозионные покрытия трубопроводов трассового нанесения Для изоляции трубопроводов в трассовых условиях в настоящее время наиболее широко применяют три типа защитных покрытий: а) битумно-мастичные покрытия; б) полимерные ленточные покрытия; в) комбинированные мастично-ленточные покрытия (покрытия типа "Пластобит"). Битумно-мастичные покрытия На протяжении многих десятилетий битумно-мастичное покрытие являлось основным типом наружного защитного покрытия отечественных трубопроводов. К преимуществам битумно-мастичных покрытий следует отнести их дешевизну, большой опыт применения, достаточно простую технологию нанесения в заводских и трассовых условиях. Битумные покрытия про-ницаемы для токов электрозащиты, хорошо работают совместно со средствами электрохимической защиты. В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51164-98 "Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии" конструкция битумно-мастичного покрытия состоит из слоя битумной или битумно-полимерной грунтовки (раствор битума в бензине), двух или трех слоев битумной мастики, между которыми находится ар-мирующий материал (стеклохолст или стеклосетка) и наружного слоя из защитной обертки. В качестве защитной обертки ранее использовались оберточные материалы на битумно-каучуковой основе типа "бризол", "гидроизол" и др. или крафт-бумага. В настоящее время применяют преимущественно полимерные защитные покрытия толщиной не менее 0,5 мм, грунтовку битумную или битумно-полимерную, слой мастики битумной или битумно-полимерной, слой армирующего материала (стеклохолст или стеклосетка), второй слой изоляционной мастики, второй слой армирующего материала, наружный слой защитной полимерной обертки. Общая толщина битумно-мастичного покрытия усиленного типа составляет не менее 6,0 мм, а для по-крытия трассового нанесения нормального типа - не менее 4,0 мм. В качестве изоляционных мастик для нанесения битумно-мастичных покрытий применяются: битумно-резиновые мастики, битумно-полимерные мастики (с добавками полиэтилена, атактического полипропилена), битумные мастики с добавками термоэластопластов, мастики на основе асфальтосмолистых соединений типа "Асмол". В последние годы появился целый ряд битумных мастик нового поколения, обладающих повышенными показателями свойств. Основными недостатками битумно-мастичных покрытий являются: узкий температурный диапазон применения (от минус 10 до плюс 40 °С), недостаточно высокая ударная прочность и стойкость к продавливанию, повышенная влагонасыщаемость и низкая биостойкость покрытий. Срок службы битумных покрытий ограничен и, как правило, не превышает 10-15 лет. Рекомендуемая область применения битумно-мастичных покрытий - защита от коррозии трубопроводов малых и средних диаметров, работающих при нормальных температурах эксплуатации. В соответствии с требованиями ГОСТа Р 51164-98 применение битумных покрытий ограничивается диаметрами трубопроводов не более 820 мм и температурой эксплуатации не выше плюс 40 °С. Полимерные ленточные покрытия Полимерные ленточные покрытия за рубежом стали применяться в начале 60-х гг. прошлого века. В нашей стране пик применения полимерных ленточных покрытий пришелся на 70-80 гг., на период строительства целой сети протяженных магистральных газопроводов. К настоящему времени на долю полимерных ленточных покрытий на российских газопроводах приходится до 60-65% от их общей протяженности. Конструкция полимерного ленточного покрытия трассового нанесения в соответствии с ГОСТ Р 51164-98 состоит из слоя адгезионной грунтовки, 1 слоя полимерной изоляционной ленты толщиной не менее 0,6 мм и 1 слоя защитной полимерной обертки толщиной не менее 0,6 мм. Общая толщина покрытия - не менее 1,2 мм. При заводской изоляции труб количество слоев изоляционной ленты и обертки увеличивается. При этом общая толщина покрытия должна составлять: не менее 1,2 мм - для труб диаметром до 273 мм, не менее 1,8 мм - для труб диаметром до 530 мм и не менее 2,4 мм - для труб диаметром до 820 мм включительно. Начиная с 1 июля 1999 г., после введения в действие ГОСТа Р 51164-98, применение липких полимерных лент при трассовой изоляции газопроводов ограничено диаметрами труб не выше 820 мм и температурой эксплуатации не выше плюс 40 °С. Для нефте- и нефтепродуктопроводов допускается применять ленточные покрытия трассового нанесения при изоляции труб диаметром до 1420 мм, но при этом общая толщина покрытия должна составлять не менее 1,8 мм (наносятся 2 слоя полимерной ленты и 1 слой защитной обертки). В системе полимерного ленточного покрытия функции изоляционной ленты и защитной обертки различные. Изоляционная лента обеспечивает адгезию покрытия к стали (не менее 2 кг/см ширины), стойкость к катодному отслаиванию, выполняет функции защитного барьера, препятствующего проникновению к поверхности труб воды, почвенного электролита, кислорода, т.е. коррозионноактивных агентов. Защитная обертка служит в основном для повышения механической, ударной прочности покрытия. Она предохраняет ленточное покрытие от повреждений при укладке трубопровода в траншею и засыпке его грунтом, а также при усадке грунта и технологических подвижках трубопровода. Полимерные ленты, защитные обертки поставляются комплектно с адгезионной грунтовкой (праймером) заводского изготовления. Для наружной изоляции трубопроводов в настоящее время применяются в основном отечественные изоляционные материалы производства ОАО "Трубоизоляция", (г. Новокуйбышевск, Самарской область): адгезионные грунтовки типа "П-001", "НК-50", полимерные ленты типа "НК ПЭЛ-45", "НКПЭЛ-63", "Полилен", "ЛДП", защитная обертка "Полилен О". Основ-ными зарубежными поставщиками изоляционных материалов для нанесения полимерного ленточного покрытия являются фирмы: "Polyken Pipeline Coating Systems" (США), "Altene" (Италия), "Nitto Denko Corporation", "Furukawa Electric" (Япония). К преимуществам ленточных покрытий следует отнести: высокую технологичность их нанесения на трубы в заводских и трассовых условиях, хорошие диэлектрические характеристики, низкую влагокислородопроницаемость и достаточно широкий температурный диапазон применения. Основными недостатками полимерных ленточных покрытий являются: низкая устойчивость к сдвигу под воздействием осадки грунта, недостаточно высокая ударная прочность покрытий, экранировка ЭХЗ, низкая биостойкость адгезионного подслоя покрытия. Опыт эксплуатации отечественных газонефтепроводов показал, что срок службы полимерных ленточных покрытий на трубопроводах диаметром 1020 мм и выше составляет от 7 до 15 лет, что в 2-4 раза меньше нормативного срока амортизации магистральных трубопроводов (не менее 33 лет). В настоящее время в ОАО "Газпром" проводятся масштабные работы по ремонту и переизоляции трубопроводов с наружными полимерными ленточными покрытиями после 20-30 лет их эксплуатации. Комбинированное мастично-ленточное покрытие У российских нефтяников большой популярностью пользуется комбинированное мастично-ленточное покрытие типа "Пластобит". Конструктивно покрытие состоит из слоя адгезионного праймера, слоя изоляционной мастики на основе битума или асфальтосмолистых соединений, слоя изоляционной полимерной ленты толщиной не менее 0,4 мм и слоя полимерной защитной обертки толщиной не менее 0,5 мм. Общая толщина комбинированного мастично-ленточного покрытия составляет не менее 4,0 мм. При нанесении изоляционной битумной мастики в зимнее время ее, как правило, пластифицируют, вводят добавки специальных масел, которые предотвращают охрупчивание мастики при отрицательных температурах окружающей среды. Битумная мастика, наносимая по праймеру, обеспечивает адгезию покрытия к стали, и является основным изоляционным слоем покрытия. Полимерная лента и защитная обертка повышают механические характеристики и ударную прочность покрытия, обеспечивают равномерное распределение изоляционного мастичного слоя по периметру и длине трубопровода. Практическое применение комбинированных покрытий типа "Пластобит" подтвердило их достаточно высокие защитные и эксплуатационные характеристики. Данный тип покрытия в настоящее время наиболее часто применяют при проведении работ по ремонту и переизоляции действующих нефтепроводов, имеющих битумные покрытия. При этом в конструкции битумно-ленточного покрытия применяют преимущественно полиэтиленовые термоусаживающиеся ленты, обладающие повышенной теплостойкостью и высокими механическими характеристиками, а в качестве изоляционных мастик используют специальные модифицированные битумные мастики нового поколения. Основные недостатки комбинированного мастично-ленточного покрытия те же, что и у битумно-мастичных покрытий - недостаточно широкий температурный диапазон применения (от минус 10 до плюс 40 °С) и недостаточно высокие физико-механические показатели свойств (ударная прочность, стойкость к продавливанию и др.). Технология нанесения покрытий в трассовых условиях Нанесение защитных битумно-мастичных и полимерных ленточных покрытий в трассовых условиях осуществляется после сварки труб и контроля сварных стыков. Для нанесения покрытий используются передвижные механизированные колонны, включающие: трубоукладчики и навесное технологическое оборудование (очистные и изоляционные машины, комбайны и т.д.), перемещающееся по сваренному в "нитку" трубопроводу и выполняющее операции по щеточной очистке, праймированию поверхности труб, нанесению на них защитного покрытия. При выполнении работ в зимнее время в состав оборудования дополнительно вводится передвижная печь для нагрева и сушки труб. При нанесении битумных покрытий в составе механизированных колонн используются также битумно-плавильные котлы и специальные изоляционные машины. До нанесения покрытий производится очистка труб от грязи, ржавчины, рыхлой окалины. Для очистки поверхности труб применяются скребки, механические щетки и иглофрезы. Праймирование труб осуществляется посредством полива на поверхность труб дозированного количества адгезионного праймера с последующим его растиранием брезентовым полотенцем. На праймированные трубы с использованием изоляционной машины наносится слой горячей битумной мастики, после чего осуществляется нанесение на трубы армирующего материала (стеклохолст), второго слоя битумной мастики и слоя наружной защитной обертки. Ленточные покрытия наносятся на поверхность трубопроводов посредством спиральной намотки на праймированные трубы слоя изоляционной ленты и слоя защитной обертки, с заданным усилием натяжения и величиной нахлеста. Практический опыт показал, что, несмотря на достаточно высокую степень механизации изоляционных работ в трассовых условиях, данный способ изоляции не обеспечивает качественного нанесения на трубы защитных покрытий. Это обусловлено влиянием погодных условий, отсутствием средств и методов пооперационного технологического контроля, а также недостаточно высокими механическими и защитными свойствами битумных и ленточных покрытий. Перенос процесса наружной изоляции труб из трассовых условий в заводские или базовые условия не только позволил ускорить темпы строительства трубопроводов, но и в значительной степени повысить качество и надежность их противокоррозионной защиты. При заводской изоляции труб на качество работ не влияют погодные условия, проводится последовательный пооперационный технологический контроль. Кроме того, при изоляции труб в заводских условиях появляется возможность использовать современные изоляционные материалы и технологии их нанесения, которые невозможно реализовать при трассовой изоляции трубопроводов. Заводские покрытия труб Для наружной изоляции трубопроводов наиболее часто применяются следующие типы заводских покрытий: а) заводское эпоксидное покрытие; б) заводское полиэтиленовое покрытие; в) заводское полипропиленовое покрытие; г) заводское комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие. Данные типы покрытий отвечают современным техническим требованиям и обеспечивают долговременную, эффективную защиту трубопроводов от почвенной коррозии. В разных странах отдается предпочтение различным типам заводских покрытий. В США, Англии, Канаде наиболее популярны эпоксидные покрытия труб, в Европе, Японии и России предпочтение отдается заводским покрытиям на основе экструдированного полиэтилена. Для изоляции морских трубопроводов и "горячих" (80-110 °С) участков трубопроводов применяются, как правило, полипропиленовые покрытия. Комбинированные ленточно-полиэтиленовые покрытия используются в основном для изоляции труб малых и средних диаметров с температурой эксплуатации до плюс 40 °С. Заводское полиэтиленовое покрытие Впервые однослойные полиэтиленовые покрытия труб на основе порошкового полиэтилена стали применяться в конце 50-х - начале 60-х гг. прошлого века. Технология нанесения однослойного полиэтиленового покрытия аналогична технологии нанесения покрытий из порошковых эпок-сидных красок. Из-за низкой водостойкости адгезии и стойкости к катодному отслаиванию однослойные полиэтиленовые покрытия не получили достаточно широкого применения. Им на смену пришли двухслойные покрытия с "мягким" адгезионным подслоем. В конструкции такого покрытия в качестве адгезионного слоя применялись изоляционные битумно-каучуковые мастики ("мягкие" адгезивы) толщиной 150-300 мкм, наносимые по слою праймера, а в качестве наружного ударопрочного слоя использовался экструдированный полиэтилен толщиной не менее 2,0-3,0 мм. После того как фирмой "BASF" (Германия) был разработан сополимер этилена и эфира акриловой кислоты ("Lucalen"), который впервые был опробован в конструкции заводского полиэтиленового покрытия труб в качестве термоплавкого полимерного клеевого подслоя, в практику строительства трубопроводов было внедрено двухслойное полиэтиленовое покрытие с "жестким" адгезионным подслоем. Позднее был разработан еще целый ряд термоплавких клеевых композиций на основе сополимеров этилена и винилацетата, этилена и акрилата. Двухслойные полиэтиленовые покрытия получили очень широкое применение и на долгие годы стали основными заводскими покрытиями труб. Конструктивно двухслойное полиэтиленовое покрытие состоит из адгезионного подслоя на основе термоплавкой полимерной композиции толщиной 250-400 мкм и наружного полиэтиленового слоя толщиной от 1,6 мм до 3,0 мм. В зависимости от диаметров труб общая толщина покрытия составляет не менее 2,0 (для труб диаметром до 273 мм включительно) и не менее 3,0 мм (для труб диаметром 1020 мм и выше). Для нанесения двухслойных полиэтиленовых покрытий применяются как отечественные, так и импортные изоляционные материалы (термоплавкие композиции на основе сополимеров - для нанесения адгезионного слоя и композиции термосветостабилизированного полиэтилена - для нанесения наружного слоя). С целью повышения устойчивости двухслойных полиэтиленовых покрытий к воздействию воды и стойкости к катодному отслаиванию при повышенных температурах проводится обработка поверхности очищенных труб (пассивация) раствором хромата. При правильном подборе изоляционных материалов двухслойное полиэтиленовое покрытие обладает достаточно высокими показателями свойств и отвечает техническим требо-ваниям, предъявляемым к заводским покрытиям труб. Оно способно обеспечить защиту трубопроводов от коррозии на срок до 30 лет и выше. Еще более эффективным наружным антикоррозионным покрытием является заводское трехслойное полиэтиленовое покрытие труб, конструкция которого отличается от двухслойного полиэтиленового покрытия наличием еще одного слоя - эпоксидного праймера. Эпоксидный слой обеспечивает повышенную адгезию покрытия к стали, водостойкость адгезии и стойкость покрытия к катодному отслаиванию. Полимерный адгезионный подслой является вторым, промежуточным слоем в конструкции трехслойного покрытия. Его функции состоят в обеспечении сцепления (адгезии) между полиэтиленовым наружным слоем и внутренним эпоксидным слоем. Наружная полиэтиленовая оболочка имеет низкую влагокислородопроницаемость, выполняет функции "диффузионного барьера" и обеспечивает покрытию высокую механическую и ударную прочность. Сочетание всех трех слоев покрытия делает трехслойное полиэтиленовое покрытие одним из наиболее эффективных наружных защитных покрытий трубопроводов. Трехслойное покрытие было разработано в Германии и внедрено в практику строительства трубопроводов в начале 80-х гг. прошлого века, На сегодняшний день это покрытие является самым популярным и широко применяемым типом заводского покрытия труб. В России технология заводской трехслойной полиэтиленовой изоляции труб впервые была внедрена в 1999 г. на ОАО "Волжский трубный завод". В 2000 г. были введены в эксплуатацию производства по трехслойной изоляции труб на ОАО "Челябинский трубопрокатный завод", ОАО "Выксунский металлургический завод", ГУП "Московский опытно-экспериментальный трубозаготовительный комбинат". К настоящему времени технология нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия освоена также на предприятиях ЗАО "НЕГАС" (г. Пенза), ООО "Предприятие Трубопласт" (г. Екатеринбург), КЗИТ ООО "Завод изоляции труб" (г. Копейск Челябинской обл.), ООО "Усть-Лабинскгазстрой". Трехслойное полиэтиленовое покрытие отвечает самым современным техническим требованиям и способно обеспечить эффективную защиту трубопроводов от коррозии на продолжительный период их эксплуатации (до 40-50 лет и более). Для нанесения трехслойного полиэтиленового покрытия используют специально подобранные системы изоляционных материалов: порошковые эпоксидные краски, адгезионные полимерные композиции, композиции термосветостабилизированного полиэтилена низкой, высокой и средней плотности. В настоящее время при нанесении трехслойных полиэтиленовых покрытий на российских предприятиях применяются исключительно импортные изоляционные материалы: порошковые эпоксидные краски поставки фирм "3M" (США), "BASF Coatings" (Германия), "BS Coatings" (Франция), "DuPont" (Канада); композиции адгезива и полиэтилена поставки фирм "Borealis", "Basell Polyolefins" (Германия), "Atofina" (Франция) и др. В ЗАО "АНКОРТ" проводятся работы по подбору, комплексным испытаниям и внедрению отечественных изоляционных материалов для трехслойных полиэтиленовых покрытий труб. Заводское полипропиленовое покрытие В Европе заводские покрытия труб на основе экструдированного полипропилена занимают 7-10 % от объема производства труб с заводским полиэтиленовым покрытием. Полипропиленовое покрытие обладает повышенной теплостойкостью, высокой механической, ударной прочностью, стойкостью к продавливанию и абразивному износу. Основная область применения полипропиленовых покрытий - противокоррозионная защита "горячих" (до 110-140 °С) участков трубопроводов, защита от коррозии морских, шельфовых трубопроводов, подводных переходов, участков трубопроводов, строящихся методами "закрытой" прокладки (проколы под дорогами, прокладка труб методом наклоннонаправленного бурения и т.д.). Конструкция заводского полипропиленового покрытия аналогична конструкции заводского трехслойного полиэтиленового покрытия труб. Для нанесения покрытия используются порошковые эпоксидные краски, термоплавкие полимерные композиции и термосветостабилизированные композиции полипропилена. Из-за высокой ударной прочности полипропиленового покрытия его толщина может быть на 20-25 % меньше толщины поли-этиленового покрытия труб (от 1,8 мм до 2,5 мм). Полипропиленовые покрытия имеют, как правило, белый цвет, что обусловлено использованием в качестве основного светостабилизатора добавки двуокиси титана. К недостаткам полипропиленовых покрытий следует отнести их пониженную морозостойкость. Стандартное полипропиленовое покрытие рекомендуется применять при температурах строительства трубопроводов до минус 10 °С, а температура окружающей среды при хранении изолированных труб не должна быть ниже минус 20 °С. Специально разработанное морозо-стойкое полипропиленовое покрытие может применяться при температурах строительства трубопроводов до минус 30 °С и температурах хранения изолированных труб до минус 40 °С. Для нанесения заводских полипропиленовых покрытий используются порошковые эпоксидные краски поставки фирм "3M" (США), "BASF Coatings" (Германия), композиции адгезива и полипропилена поставки фирм "Borealis", "Basell Polyolefins". Технология заводской изоляции труб с двухслойным и трехслойным полипропиленовыми покрытиями освоена на ГУП "Московский опытно-экспериментальный трубозаготовительный комбинат" и ОАО "Выксунский металлургический завод". В 2004 г. запланировано внедрение технологии нанесения заводского полипропиленового покрытия на оборудовании ОАО "Челябинский трубопрокатный завод" и ОАО "Волжский трубный завод". Заводское комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие Для противокоррозионной защиты трубопроводов малых и средних диаметров (до 530 мм) в последние годы довольно широко и успешно используется комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие. Комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие наносится на трубы в заводских или базовых условиях. Конструктивно покрытие состоит из слоя адгезионной грунтовки (расход грунтовки - 80-100 г/м2), слоя дублированной полиэтиленовой ленты (толщина 0,45-0,63 мм) и наружного слоя на основе экструдированного полиэтилена (толщина от 1,5 мм до 2,5 мм). Общая толщина комбинированного ленточно-полиэтиленового покрытия составляет 2,2-3,0 мм. В конструкции комбинированного покрытия полиэтиленовая лента, нанесенная по адгезионной грунтовке, выполняет основные изоляционные функции, а наружный полиэтиленовый слой защищает ленточное покрытие от механических повреждений при транспортировке, погрузке и разгрузке изолированных труб, при проведении строительно-монтажных работ. В качестве изоляционных материалов для нанесения комбинированного покрытия могут использоваться адгезионные грунтовки и дублированные полиэтиленовые ленты поставки фирм "Polyken Pipeline Coating Systems" (США), "Altene" (Италия), "Nitto Denko Corporation" (Япония) или аналогичные отечественные материалы: грунтовки типа "НК-50", "П-001", изоляционные ленты "НК-ПЭЛ 45", "НК-ПЭЛ 63", "Полилен" производства ОАО "Трубоизоляция" (г. Новокуйбышевск Самарской обл.). По показателям свойств комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие уступает заводским двухслойным и трехслойным полиэтиленовым покрытиям труб, но в то же время в значительной степени превосходит битумно-мастичные и полимерные ленточные покрытия трубопроводов. Покрытие внесено в российский стандарт ГОСТ Р 51164-98. В настоящее время комбинированное ленточно-полиэтиленовое покрытие применяется преимущественно для наружной изоляции труб нефтегазопромыслового сортамента, а также при строительстве межпоселковых газопроводов низкого давления. Технология нанесения защитных покрытий в заводских условиях Нанесение наружных защитных покрытий на трубы в заводских условиях осуществляется с использованием оборудования поточных механизированных линий. В состав поточных линий изоляции труб входят: роликовые транспортные конвейеры, перекладчики труб, узлы очистки (дробеметная или дробеструйная установки), печи технологического нагрева труб (индук-ционные или газовые), узел напыления порошковой эпоксидной краски, экструдеры для нанесения адгезионного подслоя и наружного слоя покрытия, прикатывающие устройства, камеры водяного охлаждения изолированных труб, оборудование для контроля качества покрытия. Состав оборудования поточных линий изоляции труб зависит от типа заводского покрытия и диаметров изолируемых труб. При нанесении наружных эпоксидных покрытий трубы, прошедшие абразивную очистку, нагреваются в проходной печи до температуры 200-240 °С, после чего на них в специальной камере, в электростатическом поле, производится напыление порошковой эпоксидной краски. При контакте с горячей поверхностью труб происходит оплавление и отверждение эпоксидной краски, формирование защитного покрытия. Двухслойное и трехслойное полиэтиленовые покрытия могут наноситься на трубы двумя методами: методом "кольцевой" экструзии или методом боковой "плоскощелевой" экструзии расплавов композиций адгезива и полиэтилена. Для труб малых и средних диаметров более предпочтительным способом нанесения покрытий является метод "кольцевой" экструзии. При этом способе изоляции на предварительно очищенные и нагретые до заданной температуры (180-220 °С) трубы, поступающие по линии изоляции без вращения, через двойную кольцевую головку экструдера последовательно наносятся: расплав термоплавкой полимерной композиции (адгезионный подслой) и расплав полиэтилена (наружный защитный слой). Между кольцевой головкой экструдера и изолируемыми трубами создается пониженное давление ("вакуумирование"), в результате чего двухслойное покрытие плотно облегает поверхность изолируемых труб по всей их длине и периметру. При нанесении полиэтиленового покрытия по данной технологии обеспечивается наиболее высокая производительность процесса изоляции труб, которая может достигать 15-20 пог. м/мин. При использовании метода боковой "плоскощелевой" экструзии двухслойное полиэтиленовое покрытие наносится на вращающиеся и поступательно перемещающиеся по линии трубы из двух экструдеров (экструдер по нанесению адгезива и экструдер по нанесению полиэтилена), оснащенных "плоскощелевыми" экструзионными головками. При этом расплавы клеевой и полиэтиленовой композиций в виде экструдированных лент наматываются по спирали на очищенные и нагретые до заданной температуры трубы с перехлестом в один (расплав адгезива) или в несколько (расплав полиэтилена) слоев. После нанесения на трубы покрытие прикатываются к поверхности труб специальными роликами. Изолированные трубы поступают в тоннель водяного охлаждения, где покрытие охлаждается до необходимой температуры, а затем трубы разгоняются по линии и с помощью перекладчиков подаются на стеллаж готовой продукции. При данном способе изоляции покрытие может наноситься на трубы диаметром от 57 до 1420 мм, а производительность процесса изоляции, как правило, не превышает 5-7 пог. м/мин. Нанесение на трубы трехслойного полиэтиленового и трехслойного полипропиленового покрытий осуществляется по той же технологической схеме, что и нанесение двухслойного покрытия, за исключением введения в технологическую цепочку дополнительной операции - нанесения слоя эпоксидного праймера. Эпоксидный праймер толщиной 80-200 мкм наносится на очищенные и нагретые до необходимой температуры трубы методом напыления порошковой эпоксидной краски, после чего на праймированные трубы последовательно наносятся расплавы термоплавкой композиции адгезива и полиэтилена. При нанесении на трубы комбинированного ленточно-полиэтиленового покрытия предварительно осуществляется щеточная очистка наружной поверхности труб. Технологический нагрев труб не производится. На очищенные трубы первоначально наносится битумно-полимерная грунтовка, а затем, после сушки грунтовки, осуществляется нанесение на праймированные трубы дублированной изоляционной ленты и наружного защитного слоя из экструдированного полиэтилена. Полиэтиленовый слой прикатывается к поверхности труб эластичным роликом, после чего изолириванные трубы охлаждаются в камере водяного охлаждения.
Билет 36
Билет 37 Защитные окраски металлических конструкций
Металлические конструкции для защиты от коррозии окрашивают масляными красками, пентафталевыми эмалями ГФ-230 и ПФ-115, нитроглифталевыми эмалями НЦ-132К, эпоксидными смолами Э-40 и Э-41, перхлорвиниловыми эмалями, хлорсульфо-этиленовыми эмалями ХСЭ, битумными лаками АЛ-177, каменноугольными лаками и др. Ввиду слабой адгезии к металлу некоторые краски и эмали наносят на предварительно огрунтованные металлические поверхности. Под перхлорвиниловые эмали рекомендуются глифтале-вые грунтовки ГФ-020 красно-коричневого цвета или ГФ-032 желтого цвета, под эмали ХСЭ — химически стойкие грунтовки ХСГ-26 и ХСО-10 — красно-коричневого цвета, под битумный лак АЛ-177 — грунтовки из битумного лака № 177 и т. д. Для нанесения кистью вязкость (по ВЗ-4) битумных грунтовок должна быть 30 с, глифталевых — 40; грунтовок, приготовленных на основе хлорсульфированного полиэтилена, — 180 с. При нанесении краскораспылителем вязкость грунтовок должна быть в два раза ниже, чем при нанесении кистью. Разбавляют грунтовки до рабочей консистенции теми же растворителями, на основе которых они были приготовлены. Например, для природных смол используют бензин, скипидар, уайт-спирит, сольвент; для кремнийорганических и перхлорвиниловых эмалей — ксилол, толуол. Защитные окрасочные составы наносят безвоздушным или пневматическим распылением, окраской в электростатическом поле и ручной окраской кистями в зависимости от объема и условий производства работ. Нанесение защитных окрасочных покрытий состоит из следующих операций: нанесение грунтовок, сушка грунтовочных слоев, нанесение шпатлевок (при необходимости), сушка шпатлевочных слоев, нанесение окрасочных слоев, сушка окрасочных слоев, выдержка или термическая обработка покрытия. При незначительных объемах работ (окраска решеток, труб, радиаторов) используют кисти-ручники и кисти специального назначения. Набирают на кисть краску, излишек краски отжимают о край посуды. Краску наносят на поверхность сначала отдельными точками, затем продольными и зигзагообразными движениями распределяют ее по поверхности и после этого разравнивают в вертикальном или горизонтальном направлении. Последнее разравнивание называется растушевкой. Принятый порядок наложения краски и растушевки выдерживают до конца окраски, следя за тем, чтобы не было пропусков и не остались места с нерастушеванным слоем краски. При последней окраске поверхностей краску растушевывают по длине металлических изделий. Для окраски несмонтированных металлических труб есть специальное приспособление (127, а), которое состоит из двух полумуфт 1, закрепленных на ручке 4. Между полумуфтами зажат прямоугольный кусок овчины 2. При наборе краски овчину рычагом выдвигают за пределы полумуфт, а затем обратным движением рычага вводят в полость полумуфты. Окрашиваемую трубу охватывают полумуфтами и движениями приспособления вверх и вниз с некоторым поворотом вокруг оси трубы производят окраску ее поверхности, в том числе и тыльной стороны. Для окраски тыльной стороны уже смонтированных труб, куда нельзя добраться обычной кистью, применяют другое окрасочное приспособление (127,6), которое представляет собой изогнутую металлическую лопатку. К лопатке приклеен кусок овчины. Окунув лопатку в краску, охватывают ею тыльную поверхность трубы и без затруднений окрашивают ее. Тыльную поверхность радиаторов, а также поверхность ниш за радиаторами окрашивают фигурными кистями (128, а, б) или шарнирной кистью Стойки балконных и лестничных решеток окрашивают двумя валиками (129), установленными на двух параллельных осях. Одна из осей закреплена шарнирно, что позволяет раздвигать валики на толщину стоек ограждений. В эластично сомкнутом положении валики удерживаются резиновым жгутом, охватывающим колена стержней. Валики погружают в окрасочный состав, излишек его отжимают прокатыванием по сетке, установленной на противень. Затем, разжимая валики, охватывают стойку ограждения и движениями вдоль стойки накладывают на поверхность окрасочный слой. Применение поролоновых валиков позволяет окрашивать несколько стоек без повторного набора окрасочного состава. Для окраски больших металлических поверхностей используют краскораспылители (130).
Билет 38 ОКРАСКА бетона, ОКРАСКА металла, ОКРАСКА строительных конструкций Окраска, подбор окрасочного состава – не тривиальная задача. Нельзя выбрать краску по ее описанию и считать , что с выбором окрасочного покрытия справились успешно. Выбор ЛКМ это в первую очередь выбор системы лакокрасочного покрытия. Система ЛКМ – многослойное покрытие , в котором каждый слой выполняет отдельную функцию. При определении системы анализируется не только тип основания, но условия работы конструкции, климатическая зона, где будет использоваться, климатические особенности нанесения, тип нанесения, толщина каждого слоя покрытия, срок службы защитного покрытия, качество подготавливаемой поверхности. Лакокрасочные материалы классифицируют
Что же такое ЛКМ? ЛКМ это однородная взвесь смеси пигментов в пленкообразующих материалах, в результате высыхания которых получается однородная непрозрачная пленка. По виду лакокрасочные материалы разделяют на :
ОКРАСКА металла, ОКРАСКА металлоконструкций
Подготовка поверхности металла Качество покрытий на 70-80% зависит от того , насколько тщательно выполнены операции по подготовке поверхности. Способ подготовки поверхности, ее шероховатость и чистота, а также ряд других параметров должны быть определены в технологическом регламенте на окрасочные работы, там же должны быть определены методы достижения требуемых параметров согласно требованиям Заказчика и нормативной документации ( ISO, ГОСТ и т.д.) Подготовка поверхности из углеродистых сталей перед нанесением ЛКМ включает, как правило, следующие этапы:
ОКРАСКА металла проводиться сразу после подготовки основания, чтобы избежать повторного ржавления металла. Окраска металлоконструкций должна проводиться не позже чем 2-6 часов после пескоструйной или абразивоструйной очистки. Существуют множество способов нанесения лакокрасочных материалов, однако широкое распространение получили три основных:Окраска металлоконструкций ручными способами.Окраска с помощью пневматического распыления.Окраска с помощью безвоздушного распыления. Существуют следующие ручные методы нанесения ЛКМ: Окраска кистью, очень часто используется, особенно для полосового окрашивания, операция прописана во всех регламентах по окраске металлоконструкций. Ограничивает максимальную толщину нанесения за один проход до 30-50мкм.Окраска валиком, применяется только для нанесения второго и последующих слоев. При нанесении первого слоя оставляет воздушные незаполненные поры в металле.Окраска с помощью тампонов. Пневматическое распыление применяется для нанесения тонкослойных и декоративных покрытий ЛКМ Данный способ имеет огромное число минусов для производства антикоррозионных работ. Но внешний вид покрытия у данного метода самый лучший. Безвоздушное распыление самый популярный и самый эффективный метод нанесения ЛКМ. Для нанесения ЛКМ безвоздушным распылением применяют установки, в которых в один агрегат объединены краскораспылитель, со встроенным соплом и насос с приводом. ОКРАСКА бетона. ОКРАСКА бетонных поверхностей Подготовка бетонных поверхностей Бетонная и любая каменная поверхность, подлежащая окрашиванию не должна иметь раковин, торчащей арматуры, наплывов и сколов. Закладные изделия должны быть жестко закреплены, а фартуки закладных установлены заподлицо, места примыкания пола к колоннам и стенам должны быть замоноличены. Опоры металлических конструкций обетонированны. Если бетонные конструкции были ранее подвержены воздействию кислот, то их необходимо промыть чистой водой с помощью АВД , должны быть нетрализованны растворами щелочей, промыты и просушены. Влажность бетонного основания для большинства окрасочных составов не должна превышать 4%. Для некоторых окрасочных систем с поверхности должно быть удалено "цементное молоко". Этого достигают шлифованием, фрезерованием или методами абразивоструйной очистки. Поверхность должна быть тщательным образом очищена от мастик под опалубку, высолов и иных загрязнений. Окраска бетонных конструкций позволяет существенно продлить работу септиков, резервуаров, хранилищ агрессивных сред, резко увеличивает срок эксплуатации сооружений - мостов, эстакад, туннелей, железобетонных ферм и несущих конструкций, работающих в промышленной атмосфере. Огромный спектр ЛКМ позволяет оптимально подобрать составы для антикоррозионной защиты бетона. Билет39 Общие сведения и классификация лакокрасочных материалов Обозначения лакокрасочных материалов В строительстве растут требования, предъявляемые к качеству внутренней и наружной отделок зданий и сооружений. Производство отделочных работ осуществляется с применением лакокрасочных материалов, отличающихся по назначению, свойствам и экономическим показателям. Правильный выбор лакокрасочного покрытия имеет существенное значение для надёжного и длительного предохранения строительных конструкций и изделий от разрушения. Окраска - один из самых распространённых видов отделки, обладающий наибольшими колористическими возможностями. Для создания соответствующей цветовой среды применение краски является достаточно эффективным как для фасадов, так и для интерьеров зданий. Следует отметить, что если во внутренних помещениях не предъявляются особые жёсткие требования к долговечности окраски, то для фасадов домов эти требования являются определяющими, из-за сложности возобновления окрасочных покрытий, особенно в условиях современного многоэтажного строительства. Лакокрасочный материал - это вещества и составы, которые наносятся тонким слоем на поверхность, подлежащую отделке, где они образуют достаточно прочную и твердую плёнку, хорошо сцепляющуюся с основанием. Назначение этих материалов - предохранять части зданий и сооружений от разрушения и придать строительным конструкциям определённую декоративность. Нередко лакокрасочные материалы служат для улучшения санитарно-гигиенических качеств помещений. Но чаще всего они комплексно служат указанным целям, так как помогая создавать определённое архитектурно-художественное оформление внутри и снаружи здания, они вместе с тем предохраняют материалы конструкций от воздействий окружающей среды. В зависимости от условий эксплуатации и применения лакокрасочные покрытия подразделяются на следующие основные группы: стойкие внутри помещения, атмосферостойкие, водостойкие, морозостойкие, огнестойкие, устойчивые к действию химических реагентов и т.п. Лаки и краски представляют собой сложные системы, в состав которых входят плёнкообразующие, пластификаторы, растворители, сиккативы. В составе красок, кроме того, находятся пигменты и наполнители. К лакокрасочным материалам относятся:
Кроме того, имеются вспомогательные материалы: грунтовки, шпатлёвки, применяющиеся для подготовки поверхности, различные растворители, разбавители, пластификаторы и сиккативы - вещества, модифицирующие то или иное свойство малярных композиций. Связующие (плёнкообразующие) вещества являются важной состовляющей лаков и красок . От их свойств в значительной мере зависит удобонаносимость малярных составов, а также скорость отвердевания, прочность и долговечность образовавшейся плёнки. Имеется, следовательно, определённая аналогия с ролью неорганических вяжущих, влияющих на тот же комплекс свойств в строительных растворах и бетонах. Свяжущие представляют собой или обработанные растительные масла (олифы), или синтетические высокомолекулярные соединения (синтетические и природные смолы и некоторые другие полимеры и сополимеры), а также неорганические вяжущие - известь, цемент, жидкое стекло и клей из природного сырья - животный клей, казеиновый клей и т.п. Пигменты - это тонкодисперсные, нерастворимые в растворителях цветные порошки, иногда называемые сухими красками. Пигменты вводят в лакокрасочные материалы для придания покрытиям цвета и укрывистости, а также для улучшения их физико-механических и противокоррозийных свойств. Кроме того пигменты во многом являются аналогами заполнителей в растворах и бетонах и влияют на стоимость красочных составов. Вспомогательные материалы - растворители, например: сольвентнафта, уайт-спирит, ацетон, ксилол и др. - это летучие жидкости, применяемые для растворения высоковязких плёнкообразующих материалов. Краска приобретает "рабочую вязкоть" и становится удобной для нанесения на поверхность. Пластификаторы добавляют к лакам, краскам и смолам для снижения их вязкости, придания покрытиям гибкости и эластичности. Обычно их вводят в количестве 20-50% от массы пленкообразующего вещества. Наиболее часто применяют сложные эфиры Фосфорной кислоты или касторовое масло (растительный продукт, получаемый при обработке семян клещевины). Грунтовки наносят первым слоем, они обеспечивают сцепление всех последующих слоёв с основанием /например, с металлом/. Шпатлёвки наносят промежуточным слоем, предназначены они для заполнения различных неровностей окрашиваемой поверхности. В их состав входят недорогие наполнители тальк, мел и др. Обозначения лакокрасочных материалов Каждому лакокрасочному материалу присваивается обозначение, в котором отражены его свойства, назначение, рекомендуемые условия эксплуатации получаемых покрытий. Например, "Эмаль ХС-710 белая" Разобъем маркировку
1 - наименование материала (эмаль, краска, лак и т.д.) 2- тип пленкообразующего материала (сокращенное обозначение)
3 - условия эксплуатации получаемых лакокрасочных покрытий, определяемые цифрами от 1 до 9:
4 - порядковый номер, присвоенный лакокрасочному материалу при его разработке, одна, две цифры; 5 - цвет лакокрасочного материала, обозначается полными словами.
|
Билет 40
Мастичные, шпатлевочные и наливные защитные покрытия
4.1. Устройство мастичных, шпатлевочных и наливных защитных покрытий должно выполняться в следующей технологической последовательности:
наклейка стеклоткани в местах сопряжения защищаемых поверхностей для последующего устройства наливных покрытий;
нанесение и сушка грунтовок;
нанесение мастичных, шпатлевочных или наливных покрытий и их сушка.
Для подземных трубопроводов и резервуаров — послойное нанесение битумных слоев и армирующих оберток.
4.2. Состав, число слоев, время сушки, общая толщина защитного покрытия определяются технической документацией, разработанной в соответствии с ГОСТ 21.513-83 и требованиями настоящего СНиП.
4.3. Мастичные покрытия, приготовленные на составах из природных и синтетических смол; наливные покрытия и шпатлевки, приготовленные на полимерных составах; шпатлевочные покрытия, приготовленные на растворимом стекле, должны наноситься слоями толщиной не более 3 мм каждый.
4.4. Наливное защитное покрытие должно быть предохранено от механических воздействий в течение 2 сут с момента его нанесения и выдержано не менее 15 сут при температуре не ниже 15°С до ввода в эксплуатацию.
4.5. Защитное покрытие на основе горячих битумных или каменноугольных мастик должно быть предохранено от внешних механических воздействий до достижения температуры окружающего воздуха.
4.6. Обмазки, применяемые для защиты стальных закладных деталей сборных железобетонных конструкций; цементно-полистирольные, цементно-перхлорвиниловые и цементно-казеиновые, — должны иметь консистенцию, позволяющую наносить их за один раз слоем толщиной не менее 0,5 мм, а цинковые протекторные обмазки — не менее 0,15 мм.
4.7. Каждый слой обмазки должен быть высушен при температуре не ниже 15°С не менее:
30 мин — для цементно-полистирольных;
2 ч — для цементно-казеиновых;
4 ч — для цементно-перхлорвиниловых обмазок и металлических протекторных грунтов.
4.8. Металлические протекторные обмазки могут применяться как при положительных, так и при отрицательных (до –20°С) температурах и перед нанесением последующих покрытий должны выдерживаться, ч., не менее:
3 — при положительной температуре;
24 — при отрицательной температуре до –15°С;
48 — при отрицательной температуре ниже –15°С.
Билет 41
|
Полимерсиликатными называют материалы (растворы, бетоны, замазки) на кислотоупорном цементе, модифицированном полимерными добавками. Кислотоупорный цемент получают, затворяя смесь из тонкодисперсного кислотоупорного наполнителя (молотого кварца, диабаза, андезита и т. п.) и кремнефтористого натрия Na2 [SiF6] жидким стеклом. Жидкое стекло — раствор силиката натрия или калия в воде. Твердение кислотоупорного цемента происходит за счет взаимодействия силиката натрия Na20-nSi02 с кремнефтористым натрием с образованием фторида натрия NaF и геля гидрооксида кремния Si(OH)3. Гель, уплотняясь, соединяет частицы наполнителя, придавая материалу камневидные свойства. Этот процесс ускоряется под действием минеральных кислот; образующийся продукт противостоит почти всем минеральным кислотам, но не достаточно стоек к обычной воде. Если в смесь кислотоупорного цемента добавить песок и крупный заполнитель из кислотостойких пород (кварца, андезита, диабаза, базальта), то получается кислотоупорный бетон. Основное назначение кислотоупорных бетонов и растворов — защита строительных конструкций от действия кислотных растворов (например, на химических, металлургических и других предприятиях). Поэтому от таких бетонов и растворов помимо кислотостойкости требуется высокая плотность и непроницаемость. Основной компонент кислотоупорных бетонов — жидкое стекло — содержит довольно большое количество воды, почти не участвующей в процессе твердения материала. Поэтому даже при хорошем уплотнении бетонной смеси после ее затвердевания вода, испаряясь, оставляет в цементном камне систему сообщающихся пор. Из-за этих пор бетон становится проницаемым и кислые растворы могут проникать через кислотоупорный бетон к основным конструкциям здания. Превратить систему сообщающихся пор в отдельные замкнутые поры можно введением в кислотоупорный бетон полимерных добавок. Этот процесс называется кальматацией пор. При этом повышается и водостойкость кислотоупорных бетонов и растворов. Полимерные добавки должны хорошо совмещаться с жидким стеклом; под действием кислых сред переходить в твердое состояние, устойчивое к длительному воздействию таких сред. Этим требованиям удовлетворяют фуриловый спирт, фурфурол, их смеси, а также водорастворимые фенолформальдегидные смолы. Полимерсиликатные бетоны и растворы используют для устройства покрытий полов, наклеивания штучных кислотоупорных материалов, устройства кислотостойких конструкций (электролизных ванн, емкостей и т. п.). Для крепления кислотостойких керамических плиток и заполнения швов между ними рекомендуется следующий состав полимер-силикатного раствора (мае. ч.): натриевое жидкое стекло плотностью 1380 кг/м3 — 100; кремнефторисгый натрий — 18; тонкомолотый наполнитель - 150; кварцевый песок крупностью до 1,2 мм - 200; фуриловый спирт — 3; отвердитель фурилового спирта (солянокислый анилин) — 0,4. Для этих же целей рекомендуется кислотостойкая замазка состава (мае. ч.): жидкое стекло — 100; кремнефтористый натрий — 7; полимерная добавка (фуриловый спирт или смесь фурфурола с фуриловым спиртом 1:1) — 1,75; гидрофобизирующая кремнийорганическая добавка — 1,5...1,75 и тонкомолотый наполнитель — 120...150. Для покрытий полов при попеременном воздействии кислот и воды рекомендуется полимерсиликатный раствор следующего состава (мае. ч.): натриевое жидкое стекло — 100; кремнефтористый натрий — 15; тонкомолотый наполнитель — ПО; кислотостойкий песок — 330; полимерная добавка — 4,5. В качестве полимерной добавки используется 30%-ный раствор фенолформальдегидной резольной смолы (ФРВ) в фуриловом спирте. Для увеличения деформативности в полимерсиликатные композиции вводят латекс СКС-65, а для обеспечения высокой адгезии к керамике и шлакоситаллам — эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (3 мае. ч.) и в качестве отвердителя — формамид. Адгезия при отрыве полимерсиликатных композиций 3...5,5 МПа. При этом коэффициент стойкости адгезионного соединения после ЗОННОЙ серной кислоты 1...1Д5 (у обычного кислотоупорного раствора эти показатели соответственно 0,4...0,5 МПа и 0,9...1,1). Крупноразмерные полимерсиликатные изделия получают из бетонных смесей. Примерный состав полимерсиликатного бетона (мае. ч.): жидкое стекло — 100; кремнефтористый натрий — 15; полимерная добавка (фуриловый спирт или смесь фурилового спирта с фурфуролом 1 : 1) — 4; гидрофобизирующая кремнийорганическая добавка — 3...4; тонкомолотый наполнитель — 150; песок кварцевый чистый — 230...250; щебень из кислотостойких пород крупностью 5...20 мм — 380...400. Такие полимерсиликатные бетоны имеют прочность 20 МПа и более. Силикатные покрытия
В состав силикатных красок входит суспензия щелочестойких наполнителей и пигментов. Борат кальция и цинкованные белила используются в качестве силикатизаторов. Кроме этого, сюда так же добавляется жидкое калийное стекло. Металлический сурик и охру используют в качестве щелочестойкого пигмента. Силикатные краски делятся на две марки. В марку А входят силикатные краски, в состав которых входит сухой пигмент - цинковые белила. Марка Б содержит в своем составе борат кальция. Краски на силикатной основе продаются в специальных двойных емкостях: в одной жидкое калийное стекло, а во второй сухая часть. Краску необходимо приготовить, смешайте сухую часть с жидким стеклом в отношении 1:2 по массе. У силикатных красок имеется ряд преимуществ, они не токсичны, водорастворимы, делают покрытия более стойкими к атмосферным осадкам и перепадам температуры. В основном силикатными красками декорируют фасады зданий, внутренние помещения и деревянные конструкции. Другой вид силикатного покрытияфактурные штукатурки. Данная серия материалов отличается от всех остальных тем, что она способна вступать в реакцию с субстратом, и при этом не образовывать пленки. Силикатные штукатурки пойдут для отделки интерьеров старых и новых зданий. В основном их применяют во время реставрации старинных построек, представляющих художественную и историческую ценность. Избежать накопления влаги поможет способность данных материалов абсорбировать воду. Особое внимание следует обратить на погодные условия во время нанесения силикатной штукатурки. Во время проведения работ фасад здания следует защитить от атмосферных осадков. Силикатные и минеральные штукатурки отличаются от остальных более высокой степенью водопоглощаемости. Связи с этим процесс высыхания происходит намного быстрее. Еще один плюс фактурной штукатурки это то, что она мало загрязняется и не набухает. Однако не стоит забывать, что её можно накладывать только на специально подготовленную поверхность, содержащую кварц.Фактурную штукатуркунельзя наносить на дисперсионную или водоэмульсионную грунтовку.
|
Билет 42
Силикатные кислотоупорные замазки применяются для крепления штучных материалов при футеровке аппаратуры и облицовке строительных конструкций. Они противостоят действию всех минеральных кислот ( за исключением ллавикшой), - растворов их солей и агрессивных газов, таких как хлор, сернистый газ, окислы азота. Разрушаются замазки о г растворов щелочей и солей щелочного характера, а также длительного действия чистой воды. [1]
Силикатные кислотоупорные замазки применяют при футеровке химических аппаратов и облицовке строительных конструкций кис -, лотоупорными штучными материалами, а также для нанесения шпаклевок, штукатурок и грунтовок. [2]
Силикатные кислотоупорные замазки ( табл. 8) получаются в результате затворения жидким стеклом смеси из тонкоизмельченного наполнителя с кремнефтористым натрием. [3]
|
|
Силикатные кислотоупорные замазки приготавливают ( Непосредственно перед началом работ путем затво-рения на жидком стекле кислотоупорного тонкоизмель-чениого наполнителя, предварительно смешанного с ускорителем твердения-кремнефтористым натрием. [4]
Силикатные кислотоупорные замазки применяют в качестве связующего материала при футеровке химических аппаратов и облицовке строительных конструкций кислотоупорными штучными материалами. [5]
Для приготовления силикатных кислотоупорных замазок сухие порошкообразные наполнители просеивают через механические или ручные сита. [6]
Для приготовления силикатных кислотоупорных замазок в качестве наполнителей применяют: муку анде-зитовую, порошок № 2, который состоит из 80 % каменного литья и 20 % естественного базальта, а также цемент кислотоупорный кварцевый кремнефтористый. [7]
Для механизированного приготовления силикатных кислотоупорных замазок применяют сборно-разборный растворный узел, изготовляемый Ленинградским опытно-механическим заводом, производительностью 1 м / ч с растворомешалкой, электротельфером и шестеренчатым насосом. [8]
Покрытия на основе силикатной кислотоупорной замазки не выдерживают йствия щелочных растворов и длительного воздействия воды. Они не могут рименяться в пищевой промышленности ввиду токсических свойств кремне-тористого натрия, входящего в состав замазки. [9]
Применяемая для этой цели силикатная кислотоупорная замазка не всегда надежна. Футеровочный слой необходимо часто ремонтировать вследствие проницаемости замазки, нарушения связи между замазкой и футеровочными плитками или кирпичом; при этом наблюдается выпадение в отдельных местах как плиток, так и кирпичей. Кроме того, при подобной конструкции футеровочного слоя полезный объем аппарата значительно уменьшается. [10]
В данный раздел входят силикатные кислотоупорные замазки, кислотоупорный бетон, гидравлический цемент и бетон на его основе, серный цемент, глето-глицериновый цемент и фактис.
Билет 43
Арзамит - химически стойкая замазка. В основе лежит феноло-формальдегидная смола. Для получения арзамита нужно отдельно приготовить раствор, в состав которого входят 20 дихлорпропанола, 75% смолы, 5% бензилового спирта, а также порошок наполнителя (графит или кварцевая мука BaSO4, SiO2) и ускорителя затвердевания (n-толуолсульфохлорид). Для использования замазки смешивают раствор с порошком. Арзамит обладает термостойкостью до 180 °С, антикоррозионными свойствами и высокой механической прочностью.
Технические данные замазки Арзамит-5:
Раствор арзамит представляет собой модифицированную фенолформальдегидную смолу. Выглядит как жидкость и имеет коричневый цвет
Билет 44
Оклеечные защитные покрытия
6.1. Нанесение оклеечных защитных покрытий должно выполняться в следующей технологической последовательности:
нанесение и сушка грунтовок;
послойное наклеивание материалов;
обработка стыков (сварка или склейка);
сушка (выдержка) оклеечного покрытия.
6.2. На защищаемую поверхность перед наклейкой рулонных материалов на битумных мастиках должны быть нанесены грунтовки на основе битума, на синтетических клеях — грунтовки из этих же клеев.
Для наклейки полимерных липких лент на защищаемые трубопроводы и емкости их поверхность должна быть загрунтована полимерными или битумно-полимерными грунтовками.
6.3. Сушку первого слоя грунтовок на основе битума следует производить до отлипа, второго — в течение 1–2 ч. Сушку каждого слоя грунтовки из лаков БТ-783 необходимо производить в течение суток. Сушку первого слоя грунтовок из синтетического клея следует производить в течение 40–60 мин, второго — до отлипа. Сушку полимерных и битумно-полимерных грунтовок — до отлипа.
6.4. Перед наклейкой на защищаемую поверхность рулонные материалы должны быть очищены от минеральной посыпки, листовые — промыты мыльной и чистой водой (пластикат — обезжирен ацетоном); высушены и раскроены на заготовки. Пластины полиизобутилена, «Бутилкор-С», армированной поливинилхлоридной пленки должны быть выдержаны в распрямленном состоянии не менее 24 ч, поливинилхлоридный пластикат следует прогреть до температуры 60°С.
6.5. Заготовки листовых защитных материалов должны быть дважды прогрунтованы клеем того же состава, что и защищаемые поверхности с сушкой первого слоя грунтовки в течение 40–60 мин и второго — до отлипа.
6.6. При нанесении листовых и рулонных материалов на битумной мастике ее слой не должен превышать 3 мм, на клеях — 1 мм.
6.7. При наклейке листовыми и рулонными материалами величина нахлестки полотнищ должна быть, мм:
25 — для поливинилхлоридного пластиката в сооружениях, работающих под налив. Поливинилхлоридный пластикат при защите полов допускается наклеивать встык;
40 — для полиизобутиленовых пластин на синтетических клеях со сваркой швов;
50 — для стеклотканевых материалов на синтетических смолах, активированной полиэтиленовой пленки, полиизобутиленовых пластин на синтетических клеях с герметизацией полиизобутиленовой пастой; листов «Бутилкор-С» на синтетических клеях для однослойного покрытия;
100 — для дублированного полиэтилена, гидроизола, полиизобутиленовых пластин на битуме, рубероида, стеклорубероида;
200 — для «Бутилкор-С» на синтетических клеях для второго слоя, армированной поливинилхлоридной пленки.
6.8. Стыки наклеенных пластикатных заготовок должны быть сварены в струе нагретого воздуха при температуре 200±15°С путем прикатки свариваемого шва. Наклеенные заготовки из пластиката должны быть выдержаны перед последующей обработкой не менее 2 ч.
6.9. Способ герметизации стыков полиизобутиленовых пластин указывается в проекте.
6.10. При наклейке пластин полиизобутилена в один слой швы нахлестки должны быть усилены полосками полиизобутилена шириной 100–150 мм, а их кромки сварены с основным покрытием или приклеены к нему полиизобутиленовой пастой.
6.11. При однослойном покрытии склеенный шов из «Бутилкора-С» необходимо дополнительно промазывать двумя слоями пасты из «Бутилкора-С» с сушкой каждого слоя до полного высыхания (примерно 3 ч. при температуре 15°С).
6.12. Швы в покрытии из армированной поливинилхлоридной пленки следует дополнительно проклеивать полосой шириной 100–120 мм из того же материала или неармированной поливинилхлоридной пленки с предварительно нанесенным и подсушенным в течение 8–10 мин слоем клея ГИПК-21-11.
6.13. Защитные покрытия из рулонных материалов, наклеенных на битумных составах, должны быть прошпатлеваны битумными мастиками. На горизонтальные покрытия мастики следует наносить слоями толщиной не более 10 мм, на вертикальные — слоями толщиной 2–3 мм каждый.
6.14. Покрытия, подлежащие последующей защите материалами на основе силикатных и цементных составов, должны быть затерты по слою из битумной неостывшей мастики или синтетических смол крупнозернистым кварцевым песком.
6.15. Через сутки после выполнения покрытия из армированной поливинилхлоридной пленки на ее поверхность наносится кистью один слой клея, в который втапливается сухой песок фракцией 1–2,5 мм. Укладка последующего покрытия по подготовленной таким образом поверхности допускается через 24 ч.
6.16. Перед выполнением облицовочных или футеровочных работ на оклеечное покрытие наносят шпатлевку, приготовленную из тех же материалов, что и связующий состав.
6.17. При изоляции трубопроводов и емкостей полимерными липкими лентами в зоне сварных швов для дополнительной его защиты по грунтовке наносят один слой липкой ленты шириной 100 мм, затем эту зону обертывают (с натяжением и обжатием) тремя слоями липкой ленты. Лента не должна на 2–3 мм доходить до оберток, имеющих повышенную влагонасыщенность, затем на полимерную липкую ленту накладывают защитную обертку.
6.18. При нанесении защитного покрытия из полимерных лент на участках стыков и повреждений необходимо следить за тем, чтобы переходы к существующему покрытию были плавными, а нахлест был не менее 100 мм.
Билет 45
Общая технологическая последовательность. Технологический процесс листовыми материалами состоит из следующих операций: подготовка поверхности технологического оборудования, приготовление клея, дублирование и раскрой заготовок, обкладка заготовками защищаемой поверхности, вулканизация, проверка качества и устранение дефектов. Гуммировочные работы должны выполняться при температуре окружающего воздуха не ниже плюс 10°С, такую же температуру должны иметь материалы и гуммируемая поверхность. Гуммируют оборудование в мастерской, если оборудование крупногабаритное - то на месте монтажа при условии, что резину и клеи готовят в помещении, построенном во взрывобезопасном исполнении с применением приточно-вытяжной вентиляциии. Мастерская для гуммирования оборудования состоит из девяти отделений. Размеры мастерской зависят от объемов предстоящей работы. В производственном помещении расставляют специальные столы-верстаки шириной 1 ... 1,2 м и длиной 8 ... 10. Поверхность столов должна быть обита алюминиевыми либо оцинкованными листами, столы заземляют. Вдоль стен, недалеко от столов устанавливают стойки для эбонитовых смесей и рулонов сырой резины. В основном помещении также отделяют рабочее место для нанесения клея на поверхность металла. В основном помещении котел 15 и вагонетки 16 для загрузки гуммируемых аппаратов. Чтобы грузы перемещать, служат таль 14 или опорная кран-балка, изготовленные во взрывобезопасном исполнении.
Билет 46
Защитные покрытия из жидких резиновых смесей
5.1. Нанесение защитных покрытий из жидких резиновых смесей должно выполняться в следующей технологической последовательности:
нанесение грунтовок;
нанесение покрытия из жидких резиновых смесей;
вулканизация или сушка покрытия.
5.2. Толщина покрытия определяется проектом.
5.3. Грунтовку защищаемой поверхности следует выполнять:
под покрытия из тиоколовых герметиков (У-30М) — клеями 88-Н, 88-НП, 78-БЦС-П, грунтами — эпоксидно-тиоколовым, хлорнаиритовым;
под покрытия из эпоксидно-тиоколовых герметиков (У-30 МЭС-5) — разбавленным герметиком У-30 МЭС-10;
под покрытия из наиритовых составов (наирит НТ) — хлорнаиритовым грунтом;
под дивинилстирольные герметики (типа 51Г-10) — разбавленным дивинилстирольным герметиком.
5.4. Покрытия на основе герметиков У-30М, У-30 МЭС-5 и гуммировочного состава на основе наирита НТ необходимо вулканизировать после нанесения всех слоев. Режим вулканизации указан в технической документации. Покрытия на основе герметика 51 Г-10 сушат при температуре 20°С.
5.5. Технология выполнения покрытия «Полан-М» заключается в нанесении:
двух грунтовочных слоев клея 88-Н или 78-БЦС-П;
одного слоя промежуточной композиции «П»;
защитных слоев композиции «З».
Технология выполнения покрытия «Полан-2М» заключается в нанесении:
двух слоев адгезионной композиции «А»;
защитных слоев композиции «З».
Технология выполнения покрытия «Полан-Б» заключается в нанесении:
слоя адгезионной композиции «А»;
слоя цементно-адгезионного состава на основе портландцемента марки 400 и адгезионной композиции «А»;
слоя промежуточной композиции «П»;
защитных слоев композиции «З».
5.6. Все композиции «Полан» наносятся послойно с сушкой каждого слоя в соответствии с технологической инструкцией.
5.7. К последующей футеровке после нанесения композиции «Полан» следует приступать после выдержки готового покрытия в течение 2 сут при температуре поверхности не ниже 20°С.
Билет 47
смесь жидкого стекла наполнителя и полимерных добавок, повышающих водостойкость этих растворов.
В качестве вяжущего при приготовлении кислотоупорных растворов применяют жидкое стекло двух видов — натриевое с силикатным модулем 2,4...2,8 и плотностью 1,38...1,40 г/см3, калиевое с силикатным модулем 3...3.2 и плотностью 1,30.-1,32 г/см3.В качестве заполнителя для кислотоупорного раствора следует применять природный кварцевый песок, а при его отсутствии искусственный песок, получаемый из кислотостойких плотных пород (андезит, бештаунит, гранит и т. п.), а также из боя штучных керамических изделий. Предел прочности на сжатие естественного камня, применяемого для изготовления песка, должен составлять не менее 80 МПа, водопоглощение — не более 2%. Крупность зерен песка не должна превышать 1,2 мм. Влажность песка допускается не более 2%. Песок не должен содержать глинистых примесей, зерен карбонатных пород и примесей органических веществ. В качестве тонкомолотого наполнителя для кислотоупорных растворов применяют порошок из кислотостойких пород (андезита, диабаза и т. п.) или кислотоупорный кварцевый цемент типа П. Наполнитель должен содержать зерен мельче 0,075 мм не менее 70 %. В качестве отвердителя кислотоупорных растворов применяют кремнефтористый натрий (в мелкоизмельченном состоянии) влажностью не более 1 %, содержащий SiCb не менее 93 %. Для повышения водостойкости кислотоупорных растворов используют специальные добавки, содержащие реакционноспо-собный кремнезем — силикагель, опал, кремень, халцедон, диатомит, трепел и т. п. Содержание SiCb в добавках должно составлять 84...97%, содержание «активного» кремнезема — 5...22%. Для повышения плотности и непроницаемости кислотоупорных растворов рекомендуется применять полимерные добавки: фуриловый спирт, фурфурол, смесь фурилового спирта с фурфуролом в соотношении 1:1, смесь фурилового спирта с водорастворимой фенолформальдегидной смолой резольного типа (ФРВ) в соотношении 7 : 3, а также парафин в виде эмульсии.
Билет 48
Опыт эксплуатации различного технологического оборудования в отраслях промышленности, занятых добычей и переработкой полезных ископаемых, доказывает, что наиболее эффективным средством борьбы с налипанием и намерзанием влажных горных масс, минерального сырья на, контактирующие с ними узлы рабочего оборудования, является их защита (футеровка) полимерными покрытиями, обладающими гидрофобными, антиадгезионнымисвойствами. Новейшие научные разработки в области синтеза полимеров позволили создать для данных целей новый сверхвысокомолекулярный полимер и на его основе организовать производство полимерных покрытий – СВМПП и ряд аналогичных футеровочных материалов в виде полимерных противоналипающих листов (ППЛ) для различных условий применения. Эти уникальные полимеры намного превосходят по своим физико-механическим и химическим свойствам материалы, ранее использовавшиеся для изготовления футеровочных покрытий с антиадгезионными, гидрофобными свойствами.
Билет 49