Лако-красочные материалы — производство

Покрытия на базе порошковых полимеров в течение многих лет используются для внутренней изоляции нефтепромысловых трубопроводов. Более обширное распространение в нефтяной индустрии получили порошковые эпоксидные и измененные эпоксидно-фенолоформальдегидные материалы.
Не считая защиты от коррозии, ПК также делают лучше гидравлическую эффективность работы трубопроводов и содействуют понижению асфальто-смоло-парафиновых отложений и солеотложений за счет низких характеристик шероховатости ПК, не превосходящих, обычно, 5 мкм.

При эксплуатации в слабоагрессивных средах с температурой до 40°С порошковые ЛКМ можно наносить конкретно на очищенную от оксидов железную поверхность. Но для роста долговечности ПК в брутальных средах (в особенности при наличии в их H2S, С02, 02) рекомендуется предварительное грунтование железной поверхности.
Для этой цели употребляются водянистые фенольные грунтовки, имеющие высшую адгезию к стали. Грунтовка защищает сталь от окисления после абразивоструйной чистки, при всем этом достигается высочайшая адгезия ПК на базе порошков, наилучшее наполнение микропор и полостей, об-разовавшихся в процессе чистки. Во время термообработки фенольная грунтовка ведет взаимодействие с порошковым материалом с образованием цельного ПК. После нанесения грунтовки труба греется до температуры 180… 220 °С. Толщина сухой пленки грунтовки составляет 12…25 мкм. На подогретую поверхность напыляется порошковый материал. Температура нагрева трубы и режимы формирования ПК определяются требованиями нормативной документации на определенный материал.
Для правильного выбора порошковых ЛКМ разрабатываются технические требования к внутреннему ПК труб, учитывающие условия эксплуатации трубопроводов, также условия транспортировки и хранения труб с ПК до монтажа.
Центром защиты от коррозии ООО «Институт ВНИИСТ» такие требования были разработаны. За годы существования лаборатории противокоррозионных ПК резервуаров и внутренней поверхности труб и трубопроводов проведены тесты разных типов ПК.
В данной статье представлены порошковые материалы, прошедшие тесты в ООО «Институт ВНИИСТ» и получившие положительные заключения о согласовании техническим требованиям.
Ниже приведены короткие свойства порошковых полимерных материалов и грунтовок ведущих забугорных компаний.
Компания Tuboscope Vetco, США, появилась на русском рынке покрытий труб сначала 1990-х г. и сходу зарекомендовала себя как поставщика качественных материалов для нефтепромысловых сред. Исследования, проведенные спецами компании, проявили высшую стойкость ПК при эксплуатации с большой различием температур наружной и внутренней стен тру-бопровода, что в особенности принципиально для трубопроводов надземной прокладки в критериях прохладного климата.
На русском рынке представлены последующие материалы:
• ТК-216 — эпоксидный порошок с фенольными отверждающими агентами, температура эксплуатации до 100 °С, спектр рН от 4 до 11;
• ТК-236 — измененный эпоксидно-фенольный (новолачный) порошок с температурой эксплуатации до 200 °С; спектр рН от 3 до 13; полимерное покрытие обладает низкой газовой проницаемостью, что позволяет использовать его в газовых средах с концентрацией сероводорода до 10%;
• НН-205 — измененный эпоксидно-фенольный порошок. Порошок наносят по однокомпонентной фенольной грунтовке ТК-8007.
Компания ЗМ, США, имеет в собственном ассортименте последующие материалы:
• Scotchkote ХС-6171 — эпоксидный порошковый материал, созданный для внутренней изоляции линейных трубопроводов и фитингов;
• Scotchkote 134 — эпоксидный порошковый материал, созданный для защиты от кор-розии в критериях завышенных температур в присутствии брутальных газов;
• Scotchkote 6258 — эпоксидный порошковый материал для линейных трубопроводов и НКТ, эксплуатирующихся при температурах до 130…140 °С.
Большой энтузиазм представляет эпоксидный порошковый материал Scotchkote ХС-6259, созданный для защиты внутренней поверхности зоны сварного шва труб. К плюсам этого материала относятся резвое отверждение и наибольшая защита от коррозии без грунтовочного слоя. Применение его для внутренней изоляции труб ограничивается высочайшей ценой.
Компания ЗМ выпускает два типа грунтовок под порошковые краски:
• грунтовка Scotchkote 345 — однокомпонентная водянистая фенольная грунтовка с содержанием сухого остатка 25 %;
• аква грунтовка Scotchkote 500N. Состав грунтовки компания не открывает, но действие ее аналогично фенольной грунтовке на органических растворителях. Это получило доказательство в проведенных нами испытаниях. Непременно, существует еще много забугорных компаний, произво-дящих порошковые полимерные материалы для нефтегазовой отрасли. Но, как было отмечено, тут приведены только те материалы, которые были испытаны в ООО «Институт ВНИИСТ».
В 1990-х г. при проектировании и строительстве линий внутренней изоляции труб порошковыми полимерами планировалось внедрение привезенных из других стран материалов. Но равномерно российские порошковые краски вытеснили завезенные из других стран порошки.
Из российских материалов более обширное применение получила эпоксидная порошковая краска ПЭП-585 производства «НПК ПК «Пигмент», г. Санкт-Петербург. Она употребляется фактически на всех действующих заводах внутренней изоляции труб нефтяного сортамента.
ПК на базе эпоксидной порошковой краски «ОХТЭК-3 трубная» производства Охтинского завода порошковых красок, г. Санкт-Петербург, удачно прошло у нас тесты на соответствие техническим требованиям.
В течение долгого времени не было кандидатуры фенольной грунтовке ТК-8007 компании Tuboscope Vetco при нанесении российских порошковых материалов на линиях внутренней изоляции труб из-за отсутствия российского аналога. На данный момент создано несколько грунтовок:
• эпоксидно-фенольная грунтовка «Гамма-ОХТЭК» (ООО «Гамма»);
• эпоксидно-фенольная грунтовка «Град» («НПК ПК «Пигмент»»).
Завершается разработка эпоксидно-фенольной грунтовки ТРЭПП-ГП ОАО «Химик», г. Санкт-Петербург. В ООО «Институт ВНИИСТ» были проведены тесты систем ПК:
• грунтовка «Гамма-ОХТЭК» и ОХТЭК-3 трубная;
• грунтовка ТК-8007 и ОХТЭК-3 трубная;
• грунтовка «Град» и ПЭП-585;
• грунтовка ТК-8007 и ПЭП-585.
Результаты испытаний проявили конкурентоспособность российских грунтовок. Правда, невзирая на это, полосы внутренней изоляции как и раньше работают с ввезенной грунтовкой ТК-8007.Значимость внедрения грунтовки под порошковые материалы для высокоагрессивных сред подтверждена как лабораторными испытаниями, так и имеющимся опытом эксплуатации труб с ПК.
Лабораторные автоклавные тесты в 5 % растворе NaCI в присутствии H2S при температуре 60°С и давлении 3,0 МПа в течение 1000 ч проявили, что в системах ПК с отече-ственными порошковыми материалами (ПЭП-585, ОХТЭК-3 трубная) наблюдается изменение цвета грунтовки с красно-коричневого на темный, что свидетельствует о проникновении сероводорода через слой эпоксидного ПК, при всем этом показатель адгезионной прочности способом от-рыва, с учетом нрава отрыва «грибков», остается довольно высочайшим. Схожей картины не наблюдается при испытании привезенных из других стран порошков на базе эпоксидно-фенольных материалов даже при больших концентрациях сероводорода. Проникновение сероводорода через покрытие нет.
В то же время опыт эксплуатации с 1995 г. по 2006 г. трубопроводов (покрытием ПЭП-585, нанесенных по грунтовке ТК-8007) подтвердил соответствие избранной системы защиты по обеспечению амортизационного срока службы трубопроводов. За этот период не наблюдалось ни 1-го отказа трубопровода из-за коррозии металла в итоге разрушения ПК.

ВЫВОДЫ:
1. Краски на базе порошковых полимеров удачно используются для внутренней изоляции нефтепромысловых труб.
2. Для увеличения надежности и долговечности противокоррозионной защиты порошковые полимерные материалы следует наносить в системе с фенольными грунтовками.
3. При концентрациях сероводорода в транспортируемой среде более 400 мг/л желательно использовать измененные эпоксидно-фенольные порошковые материалы.
4. Русским разработчикам порошковых ЛКМ хотелось бы пожелать сделать композиции на базе измененных эпоксидно-фенолоформальдегидных смол с завышенной температурой эксплуатации до 140… 150 °С. Такие покрытия отыщут собственного потребителя на нефтепромыслах.