книги из ГПНТБ / Неметаллические антикоррозионные материалы, переработка их в изделия и пути применения в химической промышленности (сборник материалов семинара, состоявшегося 28-29 марта 1961 г

герметизирующими свойствами, хорошо отверждаются (без вздутий) в.толстом слое и могут служить для различных об­ мазок химической аппаратуры в условиях воздействия кис­ ло-щелочных сред.

Полимербетон. НИИЖелезобетон также разработал но­ вый химически стойкий изоляционный материал «фаизол» на основе фурфуролацетоновой смолы в комбинации с различ­ ными наполнителями (андезитовая мука, графит и др.) и отвердителями. Этот полимербетон может найти применение в виде плотных покрытий по металлическим и железобетон­ ным конструкциям, в виде самостоятельных несущих кон­ струкций, армированных сталью, стекловолокном, асбестом и т. п. материалами. Из полимербетона можно также изгото­ вить различные элементы аппаратуры и различные емкости для многих агрессивных сред.

Приготовление фаизола не связано, с трудностями и про­ водится по обычной технологии приготовления бетонов или цементных мастик. Для отверждения этого материала при 15—20° требуется срок в 20—30 дней. При прогреве при тем­ пературах 60—120° срок отверждения значительно сокра­ щается, причем наилучшие покрытия получаются при на­ чальном отверждении в течение 1—2 суток при 15—30° и с последующим прогревом при 80—100° в течение 2—3 часов. Для получения плотных отливок рекомендуется, чтобы тем­ пература при начальном отверждении в течение 1—2 суток не превышала 40°, после чего прогрев продолжается в тече­ ние 2—5 суток.

В зависимости от назначения и требований, предъявляе­ мых к пластобетону, рекомендуются следующие примерные составы:

20

Химическая стойкость растворов и бетонов, изготов­ ленных на основе смолы, аналогичной фурфурол-ацетоново- му мономеру, достаточно высока: они стойки к большинст­ ву кислот, к щелочам любой концентрации при температуре до 130°, к растворам сульфатов, нитритов и хлоридов, аце­ тону, спиртам, бензолу, анилину и многим другим жидко­ стям и газам. Агрессивными для таких образцов оказались окислители в виде галогенов, азотная, хлорноватистая и хро­ мовая кислоты, концентрированная серная (более 80% при 20° или более 30% при 100°) и малеиновая (более 25% при 100°) кислоты.

6. НОВЫЕ РЕЗИНОВЫЕ ПОКРЫТИЯ

Представляет значительный интерес новый антикорро­ зионный материал на основе низкомолекулярного хлоропренового каучука — жидкий нгирит для гуммирования метал­ лических аппаратов и изделий с целью защиты от коррозии. Эти полимеры способны давать маловязкие и вместе с тем концентрированные растворы в органических растворите­ лях. После прогрева при 100° и атмосферном давлении по­ лучаются бесшовные гомогенные резиновые покрытия, допускающие эксплуатацию не только под давлением, но и

ввакууме. Покрытия обладают маслостойкостью, стойкостью

ккислотам, щелочам и солям до температуры +70°С. В окислительных средах непригодны. Кратковременно, до -1-90°

покрытия стойки к кавитации и эрозии. Этим способом мож­ но обрезинивать (путем окраски) изделия сложной конфи­ гурации.

Состав. Для окраски применяют резиновую смесь в ор­ ганическом растворителе. Резиновая смесь в весовых частях: жидкий наирит — 100, сажа термическая — 10, окись цин­ ка — 5, окись магния — 5, дефеннл — 0,5, контакс — 1, тиурам—1. Растворитель в весовых частях: сольвент — 25, скипидар —' 6,5, бутиловый спирт — 1,5.

Способ применения: 67% резиновой смеси смешивают с 33% растворителя; при перемешивании в аппарате с мешал­ кой гомогенный раствор получается через 20—24 часа; окрас­ ка производится кистью; за один проход кистью наносится

покрытие толщиной 0,3—0,4 мм. Для окраски изделий спо­ собом налива, окунания и распыления применяются более разбавленные растворы — концентрацией 65% и ниже.

21

Способом налива гуммируют изделия, которые затруд­ нительно или невозможно окрасить кистью (внутренние по­ верхности труб, фасонных частей, запорной арматуры). Ес­ ли подобные изделия имеют фланцы, то одновременно с за ­ щитой резиной внутренней полости изделия попутно гумми­ руют и фланцы, в результате чего получаются уплотняю­ щие прокладки. При гуммировании способом налива внут­ ренней поверхности вентилей и отливок жидкий наирит затекает в труднодоступные места и имеющиеся на поверх­ ности раковины. Мелкие изделия, особенно в условиях се­ рийного производства, целесообразно гуммировать методом окунания (погружения).

С целью создания хорошего сцецдения покрытия' с ме­ таллом наирит наносят на специальные грунты или клеи (эпоксидные и др.); подлежащие защите изделия отпескоструивают и обезжиривают, после чего наносят последова­ тельно два слоя грунта или клея. Далее на подсохший грунт наносят необходимое количество жидкого наирита с

держки при этой температуре в течение 20—22 часов.

При необходимости получить покрытие с высокими ди­ электрическими свойствами в резиновую смесь нузкно ввес­ ти вместо обычной сажи так называемую белую сажу (дву­ окись кремния), каолин или другой неэлектропроводный наполнитель.

Наиритовые покрытия применяются во всех отраслях промышленности, где требуется надежная защита^ от кор­ розии, эрозии, действия масла и изоляция от слабых токов,

тивляется действию многих кислот, солей й оснований, на­ гретых до 100°. Этот тип резины обладает также повышен­ ной устойчивостью к действию некоторых окислителей, бы-

22

сгро разрушающих стандартные обкладочные резины. Так, например, саженаполненные вулканизаты на основе бутилкаучука выдер*Живают при 100° действие 30%-ной азотной кислоты и 5%-ного раствора персульфата калия. По химиче­ ской устойчивости резины на основе бутилкаучука прибли­ жаются к устойчивости листового полиизобутилена ПСГ.

Техника гуммирования резиной на основе бутилкаучука не отличается от таковой при гуммировании стандартными резинами способом горячей вулканизации.

Ценной особенностью новой резины на основе бутил­ каучука является то, что листы ее можно соединять не толь­

ся при комнатной температуре. Покрытия на основе жидко­

исолевых растворов и не разрушаются от соприкосновения

смаслом, бензином и многими более активными органиче­ скими растворителями. Промышленность выпускает гото­ вые тиоколовые составы, которые наносятся на металлы с помощью шпателя, мастерка, шприца и других подходящих для этого инструментов. Такие самовулканизующиеся пас­ ты могут использоваться как в качестве защитных покры­ тий, так и в качестве высокоэластичных прокладок.

7. НОВЫЕ СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Следует отметить также достижения последних лет в области технологии применения и нанесения полимерных материалов в антикоррозионной технике. Разработан, в частности, новый метод напыления пластмасс на металли­ ческие поверхности во взвихренном состоянии (применитель­ но как к полиэтилену, так и к термопластам). Трестом «Монтажхимзащита» разработан беспрутковый метод свар­ ки винипласта, широко применяется способ наклеивания рулонных липких лент на трубы из термопластов и др.

Всесоюзным проектно-технологическим институтом тя­ желого машиностроения разработана конструкция установ­ ки УНС-1, и уже выпущена промышленная партия этих ус­

23

ФРОЛОВА Е. Г., канд. химия, наук, ст. научный сотрудник лаборатории

производства стеклянных труб Государстаенного научноисследовательского института стекла

ПРИМЕНЕНИЕ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

До настоящего времени в различных производствах хи­ мической и других отраслей промышленности для транспор­ тирования агрессивных жидкостей, а также газов приме­ няются в значительных количествах дорогие и весьма дефи­ цитные трубы из цветных металлов (свинца, бронзы, ме­ ди) и легированных сталей. Замена этих дефицитных металлических труб неметаллическими является задачей большого народнохозяйственного значения.

Один из реальных и проверенных путей такой экономии— широкое внедрение в химическую, коксохимическую, хими­ ко-фармацевтическую, текстильную, пищевую и другие от­ расли народного хозяйства стеклянных надземных техноло­ гических трубопроводов.

Применение стекла для производства труб обусловлено рядом весьма ценных его физико-химических свойств. Наи­ более важным из этих свойств является высокая коррози­ онная устойчивость стекла по отношению к кислотам любых концентраций (за исключением фтористоводородной), ще­ лочным растворам и растворам солей, органическим раство­ рителям и другим жидкостям и газам. Благодаря столь вы­ сокой химической устойчивости, стеклянные трубы успешно заменяют трубы из цветных металлов и легированных ста­ лей для транспортирования различных агрессивных сред на предприятиях основной химии, коксохимических, тек­ стильных, искусственного волокна и др.

2е

Рационально применение стеклянных труб и в пищевой промышленности. Высокая их гигиеничность, легкость» чист­ ки любыми моющими средствами, прозрачность, позволяю­ щая вести визуальное наблюдение за ходом технологическо­ го процесса внутри трубопровода, инертность стекла, бла­ годаря которой транспортируемая жидкость не приобретает никакого постороннего вкуса и запаха и не окрашивается н посторонний цвет, — все это подтверждает целесообраз­ ность широкого применения стеклянных труб в пищевой...

промышленности.

Стеклянные трубы абсолютно газо- и водонепроницае­ мы. Высокое электросопротивление -стеклянных труб обес­ печивает возможность их использования в электролизных процессах.

Благодаря гладкой внутренней поверхности стеклянные, трубы оказывают незначительное сопротивление протекаю­ щей жидкости, что позволяет снизить расход электроэнер­ гии на насосных станциях.

Срок службы стеклянных трубопроводов при транспор­ тировании агрессивных сред может быть весьма длитель­ ным (исчисляемым десятилетиями), в то время как метал­ лические трубы в этих же условиях служат от 1—2 месяцев до нескольких лет. Благодаря этому не только экономятся дефицитные металлы, но и сокращаются простои основного

металлическим предметом). Этот недостаток, наряду с не­ высоким сопротивлением растягивающим и изгибающим напряжениям, требует соблюдения специальных правил при монтаже стеклянных трубопроводов, а при их эксплуа­ тации — повышенной культуры, исключающей возможность повреждения трубопроводов.

За рубежом стеклянные трубы широко применяются уже на протяжении длительного времени. Опыт использования стеклянных труб для технологических целей в США и Ан­ глии насчитывает около 30 лет, в Германии и Чехослова­ кии — около 20 лет. За этот период стеклянные трубы полу­ мили полное признание как материал, пригодный для пол­ ноценной замены труб из цветных металлов и высококаче­ ственных сталей. В этих государствах стеклянными трубами

26

оснащены предприятия основной химии, тонкой химической технологии, искусственного волокна, химических красителей, а также предприятия нефтеперерабатывающей, фармацевти­ ческой, текстильной, консервной, молочной, мукомольной промышленности и др. В настоящее время большие работы по организации производства стеклянных , труб ведутся в Китайской Народной Республике.

В Советском Союзе работы по прокладке стеклянных - трубопроводов ведутся с 1951 г. Однако планомерное внед­ рение стеклянных труб в различные отрасли народного хо­ зяйства началось лишь с 1954—55 гг., когда Государствен­ ный научно-исследовательский институт стекла приступил к разработке технологии и организации промышленного про­ изводства стеклянных термостойких труб, а Министерство строительства РСФСР создало специализированное управ­

ление по монтажу стеклянных трубопроводов.

С каждым годом все шире внедряются стеклянные тру­ бы, охватывая все новые отрасли промышленности. Так, ес­ ли в 1955 г. специализированным управлением было смонти­ ровано и сдано в эксплуатацию 32 тыс. пог. м стеклянных труб, то в 1960 г. общая длина смонтированных и сданных в эксплуатацию трубопроводов превысила 300 тыс. пог. м. В настоящее вре'мя в эксплуатации в различных отраслях промышленности находится около 1 млн. пог. м стеклянных труб.

Следует отметить, что, если в 1955—57 гг. стеклянные трубопроводы монтировались главным образом на пред­ приятиях винодельческой промышленности, то с 1958 г. они начали успешно применяться на химических, текстильных, фармацевтических, молочных, консервных и других пред­ приятиях.

Однако масштабы применения стеклянных труб в нашей стране недостаточны, что объясняется, с одной стороны, малым объемом их производства, с другой — слабым зна­

ются исключительно из термостойкого боросиликатного стек­

27

стойкий состав стекла, не содержащий окиси бора или дру­ гих дефицитных окислов. В результате длительных иссле­ дований такой состав был разработан. Это стекло, полу­ чившее название «стекло № 13-в», содержит: Si02 — 63,5%; А120 3 — 15,5%; СаО — 13,0%; MgO — 4.0%; Na20 — 2,0%; F - 2,0%.

Для производства этого стекла применяются песок, као­ лин, дойомит, а также' небольшие количества сульфата нат­ рия и плавикового шпата, т. е. широко распространенное в, природе, недефицитиое и недорогое сырье.

Стекло № 13-в, не содержащее дефицитных компонен­ тов, обладающее достаточно высокой термостойкостью и повышенной механической прочностью, хорошо поддающееся сварке газокислородным пламенем и токами высокой час­ тоты, было принято для промышленного производства стек­ лянных труб.

следующими .двумя механизированными способами: методом горизонтального и методом вертикального вытягивания труб со свободной поверхности стекломассы.Методом горизон­ тального вытягивания изготовляются трубы внутренним диа­ метром от 12 до 50 мм и с толщиной стенки в 3—5 мм в соот­ ветствии с РВТУ (1960 г.) Производство труб указанным

28

способом организовано на Бучанском стекольном заводе Киевского совнархоза. По второму способу вырабатываются грубы внутренним диаметром от 40 до 100 мм с толщиной стенки от 4 до 10 мм в соответствии с ГОСТом 8894—58. Такие трубы выпускает Гомельский стекольный завод сов­ нархоза Белорусской ССР. На Гомельском заводе была ос­

две новых трубных установки, что даст возможность органи­ зовать производство широкого ассортимента труб — диамет­

жайшие годы производство стеклянных труб будет органи­ зовано еще на ряде предприятий страны.

Стеклянные трубы комплектуются стеклянными фасон­ ными частями (тройниками прямыми и переходными, отво­ дами под различными углами, крестовинами, переходными муфтами, отступами или утками и др.). Фасонные части из­ готовляются из стекла того же состава, что и трубы. Выпуск фасонных частей организован на Гомельском стекольном за­ воде, Опытном заводе Института стекла (Москва) и в узком ассортименте—на Бучанском заводе.

При монтаже стеклянных трубопроводов применяются различные типы стыковых соединений.

Одним из наиболее часто применяемых является болто­ вое соединение с резиновыми кольцами, которое состоит из двух металлических или пластмассовых фланцев, четырех резиновых'колец, прокладки Т-образного сечения и. стяги­ вающих болтов. Стыкование труб осуществляется следую­ щим образом. На концы стеклянных труб надеваются по два резиновых кольца: одно—на расстоянии 50 мм, а другое—на расстоянии 20—25 мм от края трубы. Затем на кольца натя-

‘гиваются фланцы. Между торцами труб помещается про­ кладка из материала, устойчивого по отношению к транспор­ тируемой жидкости, после чего производится сбалчивание фланцев. Этот тип соединения применяется на предприятиях химической, коксохимической и других отраслей промыш­ ленности.

По такому же принципу осуществляется стыкование труб с помощью безболтового фланцевого соединения, которое со­ стоит из двух конических фланцев и одного накидного коль­

29