Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Антикоррозионная защита нефтегазового оборудования и сооружений. Учебное пособие
.pdf
Характеристика вяжущих
Таблица 1.9
Вяжущее
Кислотоупорные силикатные Жидкое Стойки в минеральных кислоцементы на основе жидкого стекло тах (кроме плавиковой), в ра(растворимого) стекла створах солей, многих орга-
Замазка "Арзамит-4" Фенол- Устойчива в нейтральных
Замазка "Арзамит-5" Òî æå Устойчива к действию кислот
1.7.2. ФУТЕРОВАНИЕ АППАРАТОВ БЕЗ ПОДСЛОЯ
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИЛИКАТНЫХ ВЯЖУЩИХ
Химическая
основа
формальде- средах, кислотах, â òîì числе
гидная смола плавиковой. Разрушается при
Противокоррозионные свой-
ства после затвердевания
нических соединениях. Разрушаются при действии щелочных сред, плавиковой кислоты и длительном воздействии
воды
действии щелочных сред
и щелочей
Поверхности, подлежащие защите, в целях лучшего сцепления
с футеровкой грунтуют силикатным раствором, состоящим из жидкого (растворимого) стекла и пылевидного кислотоупорного наполнителя, взятых в соотношении 1 : 1. После высыхания нанесенного грунтовочного слоя приступают к футеровке аппарата.
Первой операцией является защита штуцеров, лазов, люков
и патрубков. В металлических аппаратах для штуцеров чаще всего
применяют защитные вкладыши из керамики. Затем на всю огрунтованную поверхность аппарата наносят слой силикатной замазки толщиной 23 мм, состоящей из жидкого стекла и кислотоупорного пылевидного наполнителя в соотношении 1 : 2. После сушки приступают
к кладке штучного материала.
Нанесенную футеровку подвергают сушке при температуре 2040 °С в течение 12 сут, после чего ее поверхность шпатлюют
кислотоупорной замазкой, при этом плитки должны перекрывать швы
ранее уложенного штучного материала. Футеровку аппаратуры кислотоупорным кирпичом выполняют в той же технологической последо-
31
вательности, что и футеровку диабазовыми или керамическими плитками. Перед сдачей аппарата в эксплуатацию с целью уплотнения
кислотоупорной замазки в швах кладки последние окисловывают 2040%-ным раствором серной кислоты. Швы футеровки при
этом смачивают при помощи мочальной кисти в 34 приема или
в аппарат на 34 сут наливают серную кислоту.
1.7.3. ФУТЕРОВАНИЕ АППАРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СИЛИКАТНЫХ ВЯЖУЩИХ С ПОДСЛОЕМ
Часто для повышения непроницаемости футеровки металлическую поверхность аппарата предварительно оклеивают прослоечными материалами, в качестве которых чаще всего применяют полиизобутилен и каландрованную резину.
Перед оклейкой аппарата полиизобутиленовыми пластинами
металл промазывают дважды клеем 88Н. После прокатки полиизобутилена швы заготовок сваривают электропаяльником, снабженным
специальным наконечником, или с помощью винипластовой горелки.
После проварки всех швов и проверки их качества путем внешнего осмотра всю поверхность аппарата промазывают клеем 88Н
и присыпают кварцевым песком или андезитовым порошком. Это
делается для того, чтобы обеспечить надежную связь силикатной замазки с полиизобутиленовым подслоем.
Последующую футеровку аппарата штучными кислотоупорными материалами осуществляют аналогично футеровке аппаратов без
подслоя.
1.7.4. ФУТЕРОВАНИЕ АППАРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЗАМАЗОК "АРЗАМИТ"
С целью снижения стоимости футеровочных работ чаще всего
первый слой плиток или кирпича укладывают на силикатных замазках, а последующие слои на замазках "Арзамит". Арзамит-замазка
готовится из Арзамит-порошка и Арзамит-раствора в соотношении 1 : 1.
На поверхность первого слоя плиток наносят шпатлевочный
слой замазки толщиной 34 мм. После высыхания шпатлевочного
слоя (через 2025 ч) приступают к футеровке.
Технология футеровочных работ с применением замазки "Арзамит" подчиняется общим правилам. При укладке штучных материалов швы следует делать, по возможности, тоньше (11,5 мм), чтобы
32
уменьшить расход замазки "Арзамит" и увеличить непроницаемость
футеровки.
По окончании работ футеровку для сушки швов выдерживают
при температуре 1820 °С в течение 8 сут, после чего ее дополнительно подвергают 6-часовой искусственной сушке при температуре 80100 °С. Для нагрева используют паровые змеевики или электронагреватели.
1.8. ПОЛУЧЕНИЕ ФАОЛИТОВЫХ
И АСБОВИНИЛОВЫХ ПОКРЫТИЙ
По своим физико-механическим свойствам и химической стойкости фаолит и асбовинил имеют сходство друг с другом. Фаолит
изготовляют на основе фенолформальдегидной резольной смолы
и асбеста (фаолит А) или асбеста с графитом (фаолит Т).
Легкая формуемость фаолита позволяет изготовлять из него разнообразные конструкции аппаратуры. Из сырых, не отвержденных
листов фаолита изготовляют различные аппараты, детали, емкости,
сушильные башни, абсорбционные колонны, насосы, фасонные части
оборудования. Фаолитовая масса в сыром виде способна формоваться
при сравнительно небольших давлениях, благодаря чему из нее можно
получить изделия без швов, сохраняющие свою форму после отверждения. Возможно также склеивание затвердевшего фаолита сырой
фаолитовой массой замазкой.
Изготовление аппаратов и деталей производят в деревянных или
металлических формах. Формы с фаолитом помещают в обогреваемую камеру. Отверждение сырого фаолита производят путем нагрева
по ступенчатому режиму с общим временем выдержки 30 ч:
6070 °Ñ 6 ÷
7080 °Ñ 5 ÷
8090 °Ñ 4 ÷
90100 °Ñ 3 ÷
100110 °Ñ 4 ÷
110120 °Ñ 5 ÷
120130 °Ñ 3 ÷
Для отверждения толстостенных изделий продолжительность
термообработки увеличивают до 54 ч. После отверждения фаолитовые изделия могут подвергаться механической обработке: обточке,
резке, сверлению, шлифованию и т. п.
33
В некоторых случаях в антикоррозионной технике используют
комбинированный материал текстофаолит, состоящий из внутреннего слоя (фаолитового) и наружного (текстолитового). Этот материал
имеет высокую механическую прочность и применяется для конструкций и деталей, испытывающих повышенные механические нагрузки.
Асбовинил изготовляют смешением тонко измельченного асбеста с лаком этиноль (дивинилацетиленовый лак). Асбовиниловая
масса в неотвердевшем состоянии применяется главным образом как
футеровочная по металлу, керамике и другим материалам.
К числу недостатков асбовинила относятся неприятный запах,
токсичность (свойства, связанные с присутствием в массе ксилола),
огнеопасность и медленное отверждение при комнатной температуре.
Одним из ценных свойств асбовинила является его высокая адгезия к стали, бетону и другим материалам.
Защита от коррозии металлических конструкций сводится к нанесению асбовиниловой массы на их поверхность, после чего осуществляют отверждение массы. Асбовинил затвердевает по режиму, принятому для фаолита. В отличие от фаолита асбовиниловая масса способна отверждаться и переходить в необратимую форму не только при
повышенной, но и при комнатной (1820 °С) температуре, но в течение более длительного времени.
1.9. ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ ИЗ ЛИСТОВЫХ
ПЛАСТМАСС И СТЕКЛОПЛАСТИКОВ
1.9.1. ФУТЕРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
АППАРАТОВ ЛИСТОВЫМ ВИНИПЛАСТОМ
Для защиты от коррозии металлических поверхностей в отдельных случаях хорошие результаты дает применение покрытий из листовых пластмасс. С этой целью используется винипласт, поливинилхлоридный пластикат, дубль-материалы типа "пластмассаткань" и др.
Футерование аппаратуры листовым винипластом включает
в себя следующие операции: раскрой листов винипласта, формование
(гнутье) листов, крепление листов к металлической поверхности, сварку кромок винипласта, контроль качества покрытия.
Крепление винипластовых листов может быть клеевым, механическим и комбинированным. В качестве клея используют раствор
34
Рис. 1.12. Схема механического крепле-
3
2
4
ния листов винипласта к металличе-
ской поверхности:
1 стенки аппарата; 2 гайка; 3
5
шайбы; 4 лист винипласта; 5 áîëò;
6 защитный колпак из винипласта; 7
6
сварной шов
перхлорвиниловой смолы в ацетоне
(перхлорвиниловый клей). Механиче-
1
7
ское крепление проводится с помощью
болтов (рис. 1.12).
Стыки между листами заварива-
ют винипластовыми электродами с помощью специальных сварочных пистолетов, подающих горячий воздух в зону сварки (рис. 1.13).
3
2
1
Рис. 1.13. Схема сварки листов винипласта:
1 листы винипласта; 2 наконечник сварочного пистолета;
3 винипластовый электрод
1.9.2. ФУТЕРОВАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ
АППАРАТОВ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫМ ПЛАСТИКАТОМ
Футерование поливинилхлоридным пластикатом проводят
двумя способами:
1. Наклеиванием перхлорвиниловым клеем с последующей свар-
кой стыков листов.
35
2. Навешиванием предварительно изготовленного защитного
чехла из поливинилхлорида насухо, без клея. Этот способ приемлем
для емкостной аппаратуры простой геометрической формы.
В большинстве случаев пластмассы с трудом приклеиваются
к металлическим поверхностям из-за низкой адгезии клеев к поверхности пластмасс. Промышленностью освоен выпуск специальных
дубль-материалов (пластмасс, сдублированных с тканями хлопчатобумажной, стеклотканью и др.). Эти материалы приклеиваются со
стороны ткани к металлической, бетонной и другой основе обычными
клеями. В качестве дубль-материалов применяют такие, как байкапропилен, байка-пентапласт, стеклотрикотаж фторопласт Ф-2М.
Для защиты от коррозии труб, штуцеров, патрубков применяют
защитные вкладыши из отрезков труб (из термопластичных материалов) с последующей отбортовкой концов пластмассовой трубы на
зеркало фланца стальной трубы или штуцера (рис. 1.14).
Стеклопластики находят применение в химических, нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах как самостоятельные конструкционные материалы и как защитные покрытия. Нестандартное стеклопластиковое оборудование может быть изготовлено
в условиях почти любого предприятия путем намотки на оправку
соответствующей конфигурации нескольких слоев стеклоткани, пропитанной термореактивной смолой (полиэфирной, эпоксидной, фенолформальдегидной и т. д. в зависимости от коррозионных свойств
12 34
Рис. 1.14. Схема отбортовки конца трубы из термопластичного материала:
1 стальная труба; 2 труба из термопласта; 3 газовая горелка;
4 пуансон
36
рабочей среды и других требований), с последующей сушкой или
термообработкой, режимы которых зависят от типа использованных
материалов.
Покрытия из стеклопластиков получают наклеиванием на защищаемую поверхность нескольких слоев пропитанной смолой стеклоткани. В этих случаях стеклоткань выполняет роль арматуры полимерного покрытия.
1.10. ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ
МАТЕРИАЛАМИ НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ
1.10.1. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ
НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ
Покрытия на основе каучуков обладают комплексом ценных
свойств: высокой химической стойкостью в сочетании с износостойкостью, небольшой стоимостью, хорошей адгезией к металлической
поверхности, высокой стойкостью к деформациям и ударам, простотой нанесения.
В зависимости от используемых материалов покрытия можно
наносить следующими способами:
обкладкой металлической поверхности листами резины (гуммированием);
нанесением:
а) композиций в виде жидкостей или паст с последующей
вулканизацией;
б) латексов или других каучуковых дисперсий;
газопламенным напылением порошкообразных каучуков.
1.10.2. СПОСОБЫ ГУММИРОВАНИЯ АППАРАТОВ
И ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Существуют два способа гуммирования металлических поверх-
ностей:
горячее гуммирование, основанное на соединении невулка-
низированной резиновой смеси с металлом в ходе вулканизации;
холодное гуммирование, заключающееся в соединении уже
вулканизированной резины с металлом при помощи специальных клеев.
37
Чаще используется первый, более технологичный способ. Выбор типа резиновой смеси зависит от характера и концентрации агрессивной среды, температуры, наличия взвешенных частиц, от габаритов и конструкции аппаратов. Наиболее распространенными материалами для горячего гуммирования являются следующие: эбониты (1814,
1726, 2109, 6024, ИРП-1213, ИРП-1394), полуэбониты (1751, 1752,
2169, 4385-2, ИРП-1212, ИРП-1395), резины (1976-М, 4476, 2566, 829,
4849, 8-ЛТИ, 343, ИРП-1025), клеи (2572, 4508, 88-Н).
В качестве защитных слоев покрытий используются все марки
перечисленных резин, полуэбониты 1751 и 1752, эбониты 1726, 2109,
6024, ИРП-1213, ИРП-1394.
В качестве подслоя, улучшающего сцепление основных слоев
покрытия с металлической поверхностью, применяются полуэбониты
1751, 2169, ИРП-1212, ИРП-1395, эбонит 1814.
Клей 2572 служит для крепления сырых полуэбонитов и эбонитов к стальной поверхности; клей 4508 для склеивания слоев сырых
резин при дублировании; лейконат и термопреновый клей для
крепления мягких сырых резин к металлу без подслоя; клей 88-Н
для фиксации уплотнительных элементов и прокладок при сборке
готовых машин и аппаратов.
1.10.3. ГУММИРОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ СЫРЫМИ
РЕЗИНАМИ И ЭБОНИТАМИ
Процесс гуммирования сырыми резинами и эбонитами состоит
из следующих основных стадий:
1. Подготовка металлической поверхности (очистка, обезжири-
вание, промазки клеем).
2. Дублирование резины (склеивание слоев покрытия между собой). Рулоны резины раскатывают на дублировочных столах, промазывают клеем и склеивают слои между собой, прокатывая роликами.
3. Раскрой заготовок, его производят в соответствии с конфигурацией и размерами аппаратов, предназначенных для гуммирования;
выполняют специальными ножами с использованием картонных или
металлических шаблонов. Раскроенные заготовки промазывают клеем со стороны, обращенной к металлической поверхности.
4. Обкладка аппаратов. Прикатку резиновых заготовок к металлу производят металлическими цилиндрическими роликами, а в углах, около штуцеров и в местах расположения сварных швов
38
небольшими узкими роликами, имеющими насечку по окружности.
Швы между заготовками можно выполнять встык (рис. 1.15, à), âíà-
хлестку (рис. 1.15, á) или с перекрытием дополнительными защитными лентами (рис. 1.15, â). При гуммировании внутренней поверхности
труб заготовку (викель) на специальной оправке (дорне) изготавлива-
à
á
â
Рис. 1.15. Конструкции швов гуммировочных покрытий
4050
30
ют в форме трубы. После двойного промазывания клеем викель вводят
внутрь гуммируемой трубы и прикатывают с помощью шаровых роликов, специальных резиновых "груш", надувных резиновых цилиндров
или подачей сжатого воздуха внутрь викеля с одновременным вакуумированием полости между трубой и викелем.
5. Вулканизация покрытия. Это очень ответственная операция
в технологии гуммирования. В зависимости от размеров, конструкции
гуммируемого изделия, а также от типа резинового покрытия вулканизацию можно проводить различными способами:
под давлением острого пара (закрытая вулканизация)
в вулканизационных котлах или непосредственно в гуммируемых
аппаратах, если по своим размерам они не могут быть помещены
в вулканизационные котлы;
без давления пара (открытая вулканизация) в среде кипящих водных растворов хлористого кальция, в кипящей воде, перегретым паром, горячим воздухом. Наиболее распространенным спо-
39
собом вулканизации является вулканизация острым паром при давлении 0,30,4 МПа (t = 132143 °C). Продолжительность вулканизации
зависит от габаритов изделия и используемых материалов и составляет от 2 до 8 ч и более.
6. Проверка качества покрытия. Контроль качества гуммирован-
ных покрытий производят:
путем наружного осмотра проверяют состояние покрытия
и выявляют видимые дефекты (раковины, царапины, трещины и т. п.);
простукиванием гуммировочное покрытие простукивают
деревянным или металлическим молотком для обнаружения отслаивания покрытия от металлической поверхности;
электроискровым, электролитическим, электрическим или индикаторным методами для проверки сплошности, наличия незаметных
для глаза сквозных проколов, микропор, трещин и других дефектов.
Сущность электроискрового метода (рис. 1.16, a) заключается
в приложении тока высокого напряжения к гуммировочному покрытию, являющемуся диэлектриком, и в обнаружении в нем дефектов
по возникновению искрового разряда в месте нарушения сплошности
между металлическим изделием и щупом дефектоскопа. Контроль
сплошности проводят электроискровыми дефектоскопами марок
ДИ-64, ДИ-1У, ЭИД-1. Напряжение для испытания подбирают в зависимости от толщины и материала покрытия. Обычно оно находится
в пределах 1126 кВ. Сущность электролитического метода (рис. 1.16, á)
заключается в приложении тока напряжением 12 В через увлажненный электролитом (например, 20%-ным раствором NaCl) щуп к гуммировочному покрытию и в определении сквозных дефектов по отклонению стрелки показывающего прибора от нулевого положения.
Сущность электрического метода (рис. 1.16, â) заключается
в определении удельного объемного электрического сопротивления
гуммировочного покрытия, контактирующего с раствором электролита (рабочей средой или 20%-ным раствором поваренной соли). Проводят контрольное измерение параметров тока, затем еще два измерения через 10 мин и 24 ч, рассчитывают значения удельного объемного электрического сопротивления для всех трех измерений и по его
изменению судят о наличии дефектов в покрытии.
Сущность индикаторного метода заключается в появлении
в местах нарушения сплошности вкраплений металлической меди при
воздействии на гуммировочное покрытие в течение определенного
времени индикатора 10%-ного раствора серно-кислой меди. Наличие вкраплений металлической меди определяется визуально.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]