Применение современных толстослойных изолирующих покрытий барьерного типа на трубопроводных объектах в нефтедобывающих отраслях позволяет обеспечить как антикоррозионную защиту нефтегазопроводов на длительных срок эксплуатации, так и защиту от механического воздействия при транспортировке трубопроводных элементов и изделий и их монтаже.
Современные нефтегазопроводы являются сложной технической системой, содержащей не только плети труб диаметром до 1420 мм, но и нелинейные соединительные детали, запорную арматуру и монтажные узлы, трубопроводы и арматуру компрессорных и насосных станций, резервуаров подземного хранения газа и нефтехранилищ с температурным диапазоном эксплуатации от минус 40 °С до 80 °С, для которых также, как и для труб необходима надежная защита от коррозии. В соответствии с отраслевыми требованиями изоляционные покрытия нелинейных элементов по своим характеристикам должны соответствовать качеству основного покрытия.
При переизоляции труб в трассовых условиях, а также при заводской изоляции и при трассовой переизоляции нелинейных элементов, имеющих сложную конфигурацию в последнее время как в Росси, так и за рубежом наиболее широко применяются защитные толстослойные полимерные покрытия, получаемые на основе двухкомпонентных полиуретановых и полимочевинных мастичных систем.
Как правило, при переизоляцци в трассовых условиях, когда качественная подготовка металлических поверхностей проблематична, используют адгезионный грунтовочный эпоксидный или полиуретановый подслой толщиной 30-100 мкм между металлом трубопроводного изделия и наружным толстослойным ( 1-4 мм ) полимерным покрытием барьерного типа, защищающим металл от коррозии и механических повреждений, связанных, в частности, с подвижкой грунта, воздействием грунтовых вод и температурных перепадов. При изоляции в заводских условиях грунтовка может не применяться.
Наружные покрытия нефтегазовых труб и деталей должны обладать следующими основными характеристиками:
- гарантированным температурным диапазоном длительной эксплуатации;
- высокой адгезией к металлической поверхности и небольшим уровнем снижения величины этого показателя во время эксплуатации трубоизделий;
- высокими диэлектрическими характеристиками, обеспечивающими катодную защиту от коррозии и предотвращающими утечку защитного тока трубы в грунт;
- устойчивостью к катодному отслаиванию, обусловленному действием защитного катодного тока.
Наиболее широко для получения толстослойного термореактивного наружного покрытия используют эпоксидные, полиуретановые, полимочевинные и «гибридные» двухкомпонентные высоковязкие мастичные композиции со 100% сухим остатком, наносимые на защищаемые металлические изделия прогрессивными механизированными методами. Это метод «горячего» безвоздушного распыления смеси компонентов с формированием защитного полимерного покрытия непосредственно на поверхности изделия в течение короткого промежутка времени. По комплексу защитных эксплуатационных свойств такие покрытия вполне сопоставимы с трехслойными полиэтиленовыми покрытиями труб, получаемыми в заводских условиях, и способны обеспечить долговременную защиту нефтепроводов от коррозии.
Современный ассортимент двухкомпонентных полимерных напыляемых систем, предназначенных для долговременной антикоррозионной защиты металлических нефтегазовых труб и трубодеталей на срок не менее 30 лет, эксплуатирующихся в условиях жесткого воздействия атмосферных факторов, перепада температур, химически агрессивных водных сред и механических нагрузок, довольно ограничен.
Учитывая недостаточный ассортимент защитных материалов на российском рынке, введение западными странами ограничивающих санкций для нефтегазового сектора экономики России, а также весь комплекс требований, предъявляемых к изолирующим полимерным покрытиям нефтегазового трубопроводного оборудования, в ООО «Индустриальные покрытия» разработана двухкомпонентная полимочевинная напыляемая мастика «Massco Ren® 66» (ТУ 5775-083-65533687-2014), предназначенная для получения безгрунтовочных защитных антикоррозионных толстослойных ( 1-4 мм ) покрытий на стальных трубах, фасонных соединительных деталях и запорной арматуре магистральных и промысловых трубопроводов и арматуре компрессорных, газораспределительных и насосных станций, резервуаров подземного хранения газа и нефти с температурным диапазоном эксплуатации от минус 50 °С до 60 °С при их изготовлении, монтаже, реконструкции и капитальном ремонте.
На защищаемых, абразивоструйно подготовленных поверхностях ( степень шероховатости 30-120 мкм ) толстослойное полимочевинное покрытие «Massco® Ren 66» формируется за счет смешения полимерной основы ( NCO-компонент ) с аминным отвердителем ( NH2-компонент ) и последующего нанесения их смеси с использованием аппаратов высокого давления для «горячего» безвоздушного распыления производства фирм WIWA, Германия или GRACO, США. Отсутствие летучих органических растворителей в составе исходных компонентов мастики обеспечивает не только экологичность применяемой технологии нанесения, но и отсутствие усадки и внутренних напряжений в образующихся полимерных покрытиях.
Для очистки лакокрасочного оборудования разработан растворитель «Masscosol 217» ( ТУ 2319-065-65533687-2014).
В таблице 1 приведены технические требования к защитным покрытиям усиленного типа на полиуретановой основе в соответствии с нижеприведенной нормативно-технической документацией и реально достигнутые значения характеристик для полимочевинного покрытия «Massco® Ren 66»:
- ГОСТ Р 51164-98 «Трубопроводы стальные магистральные. Общие технические требования к защите от коррозии»;
- «Технические требования к наружным покрытиям на основе термореактивных материалов для антикоррозионной защиты труб, соединительных деталей, запорной арматуры и монтажных узлов трубопроводов с температурой эксплуатации от минус 20 °С до 100 °С» ОАО «Газпром»;
- ОТТ 25.220.01-КТН-215-10 «Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Наружное антикоррозионное покрытие труб, соединительных деталей и механо-технологического оборудования» ОАО «АК «Транснефть»;
Поверхность трубодеталей перед нанесением мастики должна быть очищена от грязи, налета пыли. Старые покрытия при переизоляции должно быть удалено.Степень подготовки поверхности - Sa 2½ по ИСО 8501-1:2007. Шероховатость поверхности Rz должна составлять 30-120 мкм, что достигается абразивоструйной очисткой с использованием в качестве абразива порошков купершлака или никельшлака с размером зерен 0,8-2,5 мм. Задиры поверхности, выступы, заусеницы и другие дефекты аналогичного характера устраняются вручную при .помощи механических инструментов.
Разработанная мастика может наноситься на горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности различной толщиной в зависимости от конструкции изолируемого изделия и предъявляемых к нему требований, от 1,0 до 4,0 мм за один нестекающий слой ( несколько проходов распылительным устройством ). Это достигается благодаря отсутствию в составе компонентов смеси органических низковязких растворителей и практически мгновенному тиксотропированию системы из-за активного протекания реакции отверждения после «горячего» смешения компонентов.
Покрытие полимочевинное на основе мастики «Massco® Ren 66» прошло полный цикл испытаний на соответствие требованиям, предъявляемым к покрытиям такого рода, и апробировано в организациях при изоляционных работах на ряде объектов.
