6. Обработка внутренней поверхности морских трубопроводов

На практике нередко требуется проложить морской трубопровод, предназначенный для транспортирования двухфазного потока при повышенных температурах. Рабочую поверхность такого трубопровода необходимо защитить от воздействия агрессивной среды. В таких случаях, помимо использования специальных сталей и примене­ния ингибиторов, во время эксплуатации системы внутреннюю по­верхность трубопроводов нередко покрывают тонкой прочной пленкой на основе эпоксидной смолы.

Компания «Оксидентал петролеум» в британском секторе Северного моря уложила 18 км трубопроводов диаметром 152 и 254 мм, покры­тых подобным образом. Технологический процесс нанесения внутрен­него покрытия заключался в использовании застывающей жидкой эпок­сидной смолы и применении установки электроподогрева. В процессе работ было предусмотрено обеспечение равной температуры на всем протяжении трубопровода в процессе очистки и нанесения покрытия.

Покрытие внутренней поверхности труб выполняли в условиях, когда температура окружающего воздуха часто опускалась ниже минимальной температуры застывания эпоксидной смолы (+ 7°С). По этой причине трубопроводы нагревали до температуры 20—25°С, что повышало эффективность процесса очистки и уменьшало время, тре­буемое для застывания смолы.

Оба трубопровода были уложены в общем несущем кожухе наруж­ным диаметром 711 мм, в начале и конце которого трубы были закреп­лены общей стальной переборкой.

На начальном участке системы смонтировали устройства запуска и приема поршней, а на противоположном конце трубопроводы соеди­нили так, что образовалась петля. Все элементы, контактировавшие с трубами, равномерно нагревались.

Для эффективного нанесения противокоррозионного покрытия была необходима предварительная подготовка поверхности. В целях ка­чественной подготовки металла механическую обработку объединили с химической, что обеспечило очистку стенок труб от ржавчины, ока­лины, продуктов коррозии и т. д. До начала механической очистки че­рез трубопроводы пропустили пенопластовые поршни и промыли их полость водой для предварительного удаления растворимых веществ.

Затем через трубопроводы пропускали состав из пенопластового поршня, пластиночного и щеточного скребков со скоростью, доста­точной для удержания твердых частиц в виде суспензий. Очистка про­изводилась многократно, пока загрязненность полости твердыми час­тицами не снизилась до приемлемого уровня.

Химическая очистка заключалась в прокачке через трубопроводы смесей соляной кислоты и ингибиторов, размещенных между скребками. Интервалы времени между операциями варьировались, чтобы обес­печить разъедание кислотой окалины и других загрязнителей. Из отра­ботанной кислоты отбирали пробы с целью определения момента, когда содержание твердых частиц достигло требуемого значения. Степень чистоты внутренней поверхности трубопровода также проверяли ви­зуально с помощью видеокамер, вмонтированных в инспекционный поршень.

После химической очистки через трубопровод порциями пропус­кали фосфорную кислоту, удаляли остаточный раствор и промывали водой с заданным значением рН и добавкой химреагентов, после чего провели испытания на содержание хлоридов на стенках.

Для осушки трубопроводов через них пропускали растворители, а за­тем скребки с плотными манжетами до полного удаления свободной воды. После чего закачивали сухой, очищенный от масла сжатый воздух.

Двухкомпонентная эпоксидная смола, предназначенная для нане­сения на стенки труб, находилась между двумя поршнями, проталки­ваемыми в трубопроводе сжатым воздухом. Для достижения требуе­мой толщины покрытия поршни пропускали по трубопроводам не­сколько раз. Скорость перемещения поршней определяли по расходу смолы и путем прямых измерений на концах трубопроводов. В конеч­ной стадии покрытие выдерживали до полного застывания.

Таким образом, за счет использования нагревательной электроустановки удалось обеспечить не только эффективную и ускоренную химическую очистку, но и быстрое высыхание внутреннего эпоксидного покрытия. Как показали дальнейшие испытания, качество покры­тий, нанесенных непосредственно в уложенных трубопроводах, близко к качеству покрытий, нанесенных в заводских условиях. При этом покрытие изолирует и область сварных швов, чего нельзя добиться при использовании труб только с заводским покрытием.