книги из ГПНТБ / Покровский В.М. Неметаллические защитные покрытия. (Контроль качества)

время твердения. Содержание летучих веществ опреде­ ляют по разнице в весе пробы до и после нагрева до 70°, удобонаносимость — методом равномерного распределе­ ния кистью 600 г мастики на образце площадью 1 м2 в течение 1 мин. Время твердения качественной мастики не Должно превышать 24 ч.

Применение мастик на основе битумов для сооружения футеровочных покрытий и особенно для вертикальных по­ верхностей ограничивается температурными характери­ стиками эксплуатации этих покрытий, так как мастики при незначительном, но длительном перегреве размягча­ ются и постепенно вытекают из швов. Температурные ус­ ловия работы защитных футеровок на битуминозных вя­ жущих необходимо учитывать на стадии их проектиро­ вания.

Качество силикатных замазок, шпаклевок и бетонов на основе жидкого стекла контролируется в процессе их из­ готовления и испытанием затвердевших образцов. По­ следнее осуществляется практически после выполнения противокоррозионных работ, т. е. в то время, когда ис­ правления связаны с крупными переделками. В связи с этим необходимость в тщательном контроле технологии приготовления рабочих составов настолько очевидна, что на строительных площадках контроль качества исполь­ зуемых сухих компонентов увеличивают до 30 и жидкого силикатного стекла — до 80—90%. Сухие компоненты контролируют по показателю содержания влаги, тонине помола, кислотоупорности, соблюдению заданной проек­ том рецептуры и последовательности смешения. Жидкое стекло контролируется по одному показателю — удельно­ му весу при помощи ареометров. Консистенция силикат­ ных вяжущих проверяется стандартным конусом.

Контроль качества серного цемента (мастики) осуще­ ствляется испытанием небольших проб, взятых из котла

61

в процессе приготовления. Из пробы изготовляют кубики со стороной 7 см. Затем их охлаждают и раскалывают. В изломе образца допускается не более пяти мельчайших пор, рассеянных по всей площади. Во время варки сер­ ного цемента контролируется температура нагрева серы, дозировка и последовательность загрузки наполнителей и пластификаторов.

Замазки и пластобетоны на основе органических смол и соединений должны соответствовать требованиям СНиП Ш-В. 6—62 и СНиП I-B. 27—62. В процессе их приготовления бригадир или мастер проверяет последо­ вательность смешения компонентов, тщательность пере­ мешивания путем внешнего осмотра небольшой пробы и консистенцию при помощи конуса. Выделившаяся влага должна быть удалена, так как, испаряясь из покрытия, она приводит к образованию сквозных пор и трещин.

Следует иметь в виду, что в соответствии с технологи­ ческими инструкциями и правилами расслоившиеся или загустевшие смеси нельзя разбавлять вяжущими. Эти партии смесей должны отбраковываться и удаляться со строительной площадки.

. Независимо от того, что вяжущие способны полимеризоваться при обычных температурах, после выполнения покрытий с применением силикатно-органических соста­ вов желательно производить термообработку.

Дополнительный нагрев позволяет значительно повы­ сить механическую прочность покрытия. Это требование следует предусматривать в проектах.

Особое значение при выполнении комбинированных футеровочных покрытий приобретает пооперационный контроль и сдача каждого слоя представителю заказчика по акту, что ускоряет сдачу полностью выполненного по­ крытия.

Предварительная окраска защищаемых поверхностей

62

проверяется внешним осмотром во избежание дальней­ ших работ по неокрашенным местам. При контроле ка­ чества непроницаемого подслоя необходимо проверить величину нахлестки, качество сварки швов, целостность покрытия. Качество сцепления проверяется простукива­ нием деревянным молоточком.

Качество сцепления шпаклевок также проверяется про­ стукиванием деревянным молоточком. Во время провер­ ки обращается внимание на целостность шпаклевки и при наличии трещин производится затирка теми же вяжу­ щими.

Устройство кислотоупорных температурных швов, за ­ щита трапов, штуцеров и других узлов, подверженных усиленной коррозии, проверяется на соответствие выпол­ ненной защиты рабочим чертежам.

Геометрические размеры выполненных сооружений из кислотобетона или покрытий из штучных материалов проверяются инструментами для линейных измерений, а наличие уклонов — при помощи геодезических приборов, уровней и поливом водой. При поливе вода не должна задерживаться на защитном покрытии.

Размеры швов футеровок и их заполнение проверя­ ются при помощи щупов, а в случае заливки серным це­ ментом или расшивки более дорогими и более стойкими вяжущими ширина шва измеряется нутромером. Отсут­ ствие пустот под футеровкой, окончание процесса сушки или полимеризации проверяются простукиванием сталь­ ным молоточком. Можно также использовать метод про­ черчивания линий металлической линейкой и протирку полимерного покрытия тампоном, смоченным растворите­ лем. В наиболее ответственных сооружениях производят испытания образцов.

Во всех случаях выполнения футеровок должна осу­ ществляться перевязка швов, обеспечивающая минималь­

63

ную проницаемость и максимальную устойчивость по­ крытия. Проверка производится в процессе выполнения работ, так как после ее окончания исправления связаны с полной разборкой покрытия и нарушением нижележа­ щих слоев. Гравелийность облицовок проверяется конт­ рольной рейкой длиной 2 м, а при наличии уклонов — рейкой-шаблоном, снабженным уровнем.

Механическая прочность бетонов и вяжущих растворов определяется испытаниями образцов, изготовленных и выдержанных в условиях, аналогичных условиям тверде­ ния покрытия или кислотоупорного сооружения. Испыта­ ния проводят на лабораторных гидравлических прессах типа ПГЛ-5.

Иногда возникает необходимость проверить выполне­ ние операции окисловки швов. Для этого проверяемые места смачивают водой, накладывают лакмусовую бума­ гу и наблюдают за изменением цвета индикатора.

Основным показателем, характеризующим качество комбинированных футеровок, является непроницаемость, которую при герметичности аппарата или сооружения проверить почти невозможно. В связи с этим рекоменду­ ется организовывать тщательный контроль качества про­ межуточных скрытых работ и в особенности по сооруже­ нию непроницаемых подслоев.

Совершенно недопустимо производить работы на сили­ катных вяжущих при отрицательных температурах. При температуре ниже 10° скорость твердения кислотоупор­ ных вяжущих резко падает, а при вводе в эксплуатацию недостаточно отвердевших покрытий происходят прежде­ временные разрушения.

В случаях, когда на наружной поверхности аппарата или сооружения появляются потеки, необходимо опре­ делить место нарушения непроницаемого подслоя, осто­ рожно разобрать футеровку в данном месте на площади

64

от 0,5 до 0,8 м2 и отремонтировать дефектное место, соб­ людая ранее принятую технологию выполнения работ и обеспечивая надежное герметичное соединение с сущест­ вующим подслоем. После этого восстанавливается бро­ невой слой из штучных материалов. Течи, связанные с образованием трещин в результате просадок грунта, уст­ раняют после предотвращения просадки и ремонта тре­ щин в корпусе. Перед выполнением защитных покрытий Железобетонные аппараты емкостью более 20 м3 должны подвергаться испытанию наливом водой с тем, чтобы про­ верить их механическую прочность и герметичность.

Желание произвести ремонт в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами путем наложения на наружные поверхности пластырей и заплат не дает положительных результатов и приводит в конечном итоге к задержкам устранения течи.

Г. А. Балалаев и Ю. В. Дерешкевич рекомендуют [1] при ремонте нейтрализаторов, отстойников и других ана­ логичных аппаратов, работающих в легких технологичес­ ких режимах, использовать жидкое стекло, которое под действием хлористого кальция или цинкового купороса образует гель кремневой кислоты, закупоривающей по­ ры и трещины в швах футеровки. Ремонт по этому мето­ ду заключается в следующем. Аппарат заполняют на 6— 8 часов 5—8%-ным раствором жидкого стекла, а затем добавляют 2—3%-ный раствор хлористого кальция, тща­ тельно перемешивая все содержимое и оставляя раствор в аппарате еще на 24—30 ч. В результате выделения геля кремневой кислоты поры заполняются и течь аппарата прекращается.

Штуцера являются наиболее уязвимыми местами для образования течи. Они могут появиться из-за некачест­ венного уплотнения зазора между футеровкой и штуце­ ром или же вкладышем, отсутствия фартука вкладыша

или недостаточного его закрепления. Для устранения те­ чи вокруг штуцеров производят разборку футеровки и исправляют выявленный дефект.

Если при легком простукивании футеровки в местах течи обнаруживается отставание от корпуса или проме­ жуточного слоя, необходимо образовавшиеся пустоты и неплотности залить горячим битумом, серным цементом или же ввести в специально проделанные в футеровках отверстия химически стойкие мастики и замазки.

Ремонт дефектов бесшовных покрытий, выполненных на основе органосиликатных кислотоупорных бетонов, осуществляется путем расчистки металлическими зубила­ ми образовавшихся трещин или выбоин с последующей заливкой их пластобетоном, имеющим состав, аналогич­ ный первоначальному. Дефектное место после заполне­ ния должно быть ограждено до окончания процесса поли­ меризации.

КАЧЕСТВО И ЭКОНОМИЧНОСТЬ ПОКРЫТИЙ

Обеспечение качества защитных покрытий направле­ но, в конечном итоге, на повышение их долговечности, которое зависит от состояния всей противокоррозионной службы, включающей в себя проектирование, исполне­ ние, эксплуатацию и ремонт.

Другим не менее важным показателем является стои­ мость покрытий.

Экономическая эффективность противокоррозионных покрытий определяется зависимостью между стоимостью покрытия и его долговечностью и может быть выраже­ на отношением *

* А. Я. Д р и н б е р г , В. М. К о б е ц к а я . О повышении атмосфероустойчивости лакокрасочных покрытий. «Химическая промыш­ ленность», 1952, № 4.

66

торным путем для конкретной среды в см2/сек; t — время проникновения среды через образец в ч.

Однако эти работы не учитывают ряд факторов, от которых зависит долговечность покрытий, например, ста­ рение под действием солнечного облучения, чередование положительных и отрицательных температур, механичес­ кие воздействия во время эксплуатации и др. Поэтому важным и ценным направлением практического решения задачи установления наиболее достоверных сроков служ­ бы покрытий является накопление и обобщение статисти­ ческих данных по отдельным группам аппаратов, стройконструкций и производств, учитывающих факторы ка­ чества и долговечности.

Обобщенные данные сроков службы защитных покры­ тий для большинства производств в настоящее время от­ сутствуют, хотя отдельные указания по этому вопросу имеются в различных периодических изданиях.

Некоторые обобщения сделаны * для резиновых об­ кладок простейших аппаратов, работающих в различных средах. Покрытия таких аппаратов и сосудов, предназна­ ченных для фосфорной кислоты, хлористого натрия, рас­ солов и влажного газообразного хлора, служат от 1 до 2 лет, а обкладки емкостей для концентрированной со­ ляной кислоты, едкого натра и 30%-ной серной кислоты— при температурах 10—20°С — работают до 6—7 лет.

Сроки службы резиновых покрытий сложных по кон­ фигурации аппаратов, работающих в жестких условиях, колеблются от 6 месяцев до 3 лет.

* И. В. Б и р ю к о в . Технология гуммирования химической аппа­ ратуры. М., изд-во «Химия», 1967.

68

На ряде коксохимических предприятий в цехах полу­ чения сульфата аммония футеровки сатураторов, выпол­ ненные из кислотобетона и штучных кислотоупорных ма­ териалов, эксплуатируются от 5 до 10 лет.

Лакокрасочные перхлорвиниловые покрытия, преду-, сматриваемые для защиты фильтров в отделениях хими­ ческой очистки воды на тепловых электростанциях, слу­

жат от 1,5 до 3 лет.

Накопление данных о сроках службы покрытий долж­ но производиться на действующих предприятиях при участии ведущих проектных и научно-исследовательских организаций. При обследованиях и оценке покрытий це­ лесообразно проводить параллельно определения скоро­ сти коррозии незащищенных металлов и сплавов, поль­ зуясь шкалой оценки коррозиеустойчивости металлов, приведенной в приложении 4. Эти данные позволят при рассмотрении технико-экономических показателей различных покрытий и конструкционных материалов де­ лать правильные выводы и принимать наиболее эффек­ тивные меры по борьбе с коррозией.

Расчет сроков службы защитных покрытий может быть также выполнен на основе результатов испытания образ­ цов в аппаратах искусственной погоды. Так, сроки служ­ бы битумных покрытий, предназначенных к эксплуата­ ции, могут быть определены по формуле:

в атмосферных условиях

£ = 0,46 • 10-3 п + 0,47 • 10-2 пм,

в почве

t = 0,46 • 10_3 п + 0,06пм,

где t — срок службы покрытия в годах;

п— количество циклов работы аппарата искусствен­ ной погоды (везерометра), которое выдержал образец;

69

ям — количество циклов замораживания и оттаивания, которое выдержал образец.

Сравнение сроков службы покрытий из нефтяного би­ тума, эксплуатируемых в атмосферных условиях, со сро­ ками службы аналогичных покрытий, определенных та­ ким же образом на основании лабораторных испытаний, показывает удовлетворительную сходимость (более

90%).

ВОПРОСЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНТРОЛЯ

Стремление к увеличению срока службы противокор­ розионных покрытий ставит перед специалистами многих отраслей ряд проблем, от решения которых наряду с дру­ гими факторами зависит экономичность действующих предприятий. В числе этих вопросов решающее значе­ ние имеет проблема повышения качества покрытий, под которой в широком смысле слова подразумевается не только повышение качества сооружаемых покрытий и применяемых в настоящее время материалов, но и рас­ ширение их номенклатуры за счет материалов с более высокой коррозионной устойчивостью.

Так, используемая для сооружения футеровок штуч­ ная керамика проницаема для жидкостей и газов, а поэ­ тому и требует устройства специального непроницаемого подслоя, что делает футеровки громоздкими и дорогими. Даже футеровки с применением изделий камнелитейного производства, обладающих достаточной сплошностью, уязвими из-за наличия швов, которые в той или иной степени также проницаемы. Переход к использованию вместо штучной керамики непроницаемых тонкостенных и недорогих полимерных покрытий в некоторой степени приближает к решению этой проблемы и ускоряет про­

70