Защитное покрытие для наружной поверхности металлической трубы
Изобретение относится к строительству и предназначено для защиты от коррозии наружной поверхности трубопроводов различного назначения. Защитное покрытие для наружной поверхности металлической трубы содержит несколько слоев, один из которых выполнен эластомерным. В качестве эластомерного герметизирующего слоя использована сырая каландрованная резина, защищенная с двух сторон стеклотканью, предварительно пропитанной жидкой фенолформальдегидной смолой, с последующим отверждением и вулканизацией резины. Повышает надежность трубопровода.
Изобретение относится к защите металлических трубопроводов, в частности, предназначенных для укладки в грунте на дне моря, от коррозии и других деструкционных влияний окружающей среды, более конкретно к защитному покрытию для наружной поверхности металлической трубы.
Металлические трубопроводы для транспортировки нефти, газа, воды и других сред прокладываются в земле и в водных средах, в том числе и по дну морей. Поэтому коррозионная защита наружной поверхности металлических трубопроводов и сегодня является актуальной проблемой.
Для защиты от коррозии наружной поверхности металлических трубопроводов используют различные полимерные материалы: краски, битум, герметики и другие.
Все они имеют общий недостаток: появление трещин, разрывов, т.е. нарушение коррозионной защиты трубопроводов, образующихся в процессе транспортировки, укладки, сварки и эксплуатации трубопроводов.
Из патентной литературы известен ряд технических решений, содержащих, например, слой ткани из стекловолокна, герметизирующий слой из эластомерного материала на основе наполненного фторкаучука (пат. РФ 2136504, МПК 7 В 32 В 7/02, опубл. 10.09.1999, из заявки РФ 95115772, МПК 7 С 09 D 109/06 от 27.12.1996) известно покрытие для защиты труб от подземной коррозии путем нанесения грунтового слоя на основе битума и каучука и защитного слоя из экструзионного полиэтилена. Перед нанесением этого покрытия осуществляют предварительный нагрев трубы до 50-80°С и дополнительно между грунтовым и защитным слоями наносят промежуточный слой, в композицию которого входит бутадиенметилстирольный каучук.
Из ЕР 132219, МПК 7 F 16 L 58/10, 23.01.1985, известно нанесение на трубу коррозионностойкого пластмассового слоя толщиной 1 мм. Этот слой состоит из стекловолокна, наполнителя и затвердевающей полиэфирной смолы. После нанесения слой твердеет.
Из патента GB 2245046, F 16 L 58/10, В 29 С 45/00, 18.12.1991, известно облицовочное покрытие для трубы, которое осуществляют путем обертывания оправки тонким листом каучука с последующей полной или частичной вулканизацией. Известно использование тканой или плетеной рубашки для покрытия труб, на которую наносят покрытие из синтетической смолы (FR 2259570, F 16 L 58/10, 16.08.1985).
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является защитное покрытие для наружной поверхности металлической трубы по пат. РФ 2127396, МПК 7 F 16 L 58/10, 10.03.1999, включающее ударопрочный наружный слой и чувствительный к воздействию давления адгезионный внутренний слой, нанесенный на наружный слой, и слой, содержащий, по меньшей мере, одно повышающее адгезию вещество, нанесенный на свободную поверхность внутреннего слоя. Чувствительный к воздействию давления внутренний слой основан на любом подходящем эластомере, т.е. на материалах со свойствами, подобными каучуку. Такими материалами являются, например, природный каучук, циклокаучук, сополимер стирола и бутадиена, силиконовый каучук, регенерированный каучук и т.д. и т.п. Упомянутый слой из эластомера имеет толщину 8-30 мкм.
Недостатками упомянутых решений и прототипа являются следующие:
- использование в качестве защитных покрытий битума, полиэфирных и других смол и термопластов позволяет наносить защитное покрытие непосредственно перед укладкой труб. Это усложняет, удорожает и не позволяет с высокой надежностью проводить защиту наружной поверхности труб, т.к. процесс нанесения проводится в полевых условиях. В случае же нанесения этих защитных покрытий в стационарных условиях происходит нарушение поверхности защиты в процессе хранения и транспортировки труб;
- использование в качестве ударопрочного материала полиэтилена с нанесением на него добавок для увеличения адгезии его к герметику усложняет процесс защиты металлического трубопровода и не гарантирует качественное покрытие из-за появления микротрещин в результате разности коэффициентов линейного расширения материалов защиты и самого трубопровода;
- из-за низкой термостойкости и горючести защиты требуется 100-200 мм, оставляет от обоих краев трубы свободное место от защиты для выполнения сварки труб;
- при ударных нагрузках в процессе хранения, транспортировки, монтажа и эксплуатации защита воспринимает нагрузку как единое целое, что может привести к появлению трещин в данной защите.
Задачей изобретения является создание коррозионной защиты металлических трубопроводов с высокой степенью ее надежности при работе в различных условиях эксплуатации с одновременным упрощением технологии нанесения вплоть до нанесения защиты изготовителем труб, а укладчиком труб только защита небольшой ширины до 20-40 мм сварного шва труб.
Поставленная задача достигается тем, что в защитном покрытии для наружной поверхности металлической трубы, включающем слои, один из которых выполнен эластомерным, согласно изобретению в качестве последнего использована сырая каландрованная резина, защищенная с двух сторон от деформации и сварки при соединении труб стеклотканью, предварительно пропитанной жидкой фенолформальдегидной смолой, с последующим отверждением и вулканизацией резины.
Предлагаемое защитное покрытие позволяет защитить герметизирующий слой от наружных повреждений (ударов) и от внутренних деформаций труб, возникающих при транспортировке, монтаже и эксплуатации трубопроводов. Это достигается тем, что герметизирующий слой (резина) работает самостоятельно, а не вместе в целом с защитным слоем. Далее поставленная задача решается за счет прочной механической связи герметика с двумя слоями - наружного и внутреннего - стеклопластика, образующегося после отверждения стеклоткани и фенолформальдегидной смолы. Прочная механическая связь образуется в результате проникновения герметика в микропоры на поверхности стеклопластика. Таким образом механические нагрузки воспринимают адгезионные слои герметика со стеклопластиком.
Предлагаемое защитное покрытие труб позволяет достигать больших ударных нагрузок, чем защита, включающая в себя пленки из термопластов - полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида.
Изготовление предлагаемого защитного покрытия наружной поверхности трубопроводов возможно в любых стационарных условиях самим изготовителем труб. Сроки хранения труб с предлагаемым защитным покрытием не ограничены, а хранение может осуществляться при температуре от -60 до + 60°С.
Высокая термостойкость (до 250°С) и трудногорючесть заявляемого защитного покрытия позволяют наносить его практически на всю наружную поверхность трубы, оставляя только кромки шириной 10-20 мм от обоих концов трубы. А простота нанесения покрытия на сварной шов труб при их соединении и с небольшой поверхностью позволяет получать качественную и единую защиту всей наружной поверхности труб.
Пример осуществления изобретения
Наружная поверхность металлической трубы механически очищается (без растворителя) от остатков ржавчины и посторонних предметов.
Отступив 10-20 мм от краев трубы, наматывают 1-2 слоя стеклянной ткани марки НПГ-210 (ТУ 6-48-00202956-30-94), предварительно пропитанной фенолформальдегидной смолой марки СФЖ-304(ГОСТ 20907). 3атем укладывается герметик - сырая каландрованная резина на основе бутадиенстирольного каучука (ТУ 38-105-1082-86). При эксплуатации трубопроводов, требующих высокую коррозионную стойкость защиты, используется сырая каландрованная резина на основе СКЭПТ или фторкаучуков.
После нанесения герметика на него наматывается 2-5 слоев ( в зависимости от диаметра металлических труб) стеклоткани марки НПГ-210, пропитанной фенолформальдегидной смолой марки СФЖ-304. 3атем проводится операция отверждения смолы и вулканизации резины при температуре 140-160°С.
Аналогичным способом осуществляют защиту сварного шва труб.
Защитное покрытие для наружной поверхности металлической трубы, включающее слои, один из которых выполнен эластомерным, отличающееся тем, что в качестве эластомерного герметизирующего слоя использована сырая каландрованная резина, защищенная с двух сторон от деформаций и сварки при соединении труб стеклотканью, предварительно пропитанной жидкой фенолформальдегидной смолой, с последующим отверждением и вулканизацией резины.
