В настоящее время в РФ основным видом антикоррозионного покрытия трубопроводов является заводская изоляция на основе экструдированного полиэтилена. Данный тип покрытий соответствует всем основным современным требованиям и поэтому лидирует при осуществлении строительства и ремонта трубопроводных систем. Однако в определенных условиях прокладки трубопроводов покрытие на основе экструдированного полиэтилена имеет ряд недостатков. В этой связи рассматривается возможность применения эпоксидных покрытий труб.
Испытания однослойных эпоксидных покрытий
Для оценки возможности применения современных однослойных эпоксидных покрытий нами совместно с лабораторией ООО «ТЗИТ» были проведены испытания на основные свойства наружного антикоррозионного эпоксидного покрытия порошкового нанесения, произведенного ООО «ТЗИТ» по проекту ТУ 24.20.13-030-09426835-2019 «Трубы и соединительные детали стальные с наружным антикоррозионным эпоксидным покрытием» [1].
Материал, наносимый на трубы указан в таблице 1.
Покрытие наносилось на трубы диаметром 820 х 12,0 мм после дробеметной очистки наружной поверхности.
Образцы:
- стальные пластины с покрытием 150 х 70 мм – 15 шт.;
- стальные пластины с покрытием 100 х 100 мм – 33 шт.;
- стальные пластины с покрытием 30 х 30 мм – 5 шт.;
- свободная пленка покрытия формата А4 – 2 шт.
Испытания проводились в соответствии с требованиями [2, 3, 4, 5].
Испытательное оборудование:
- штангенциркуль цифровой ШЦЦ-1-200-0,01;
- машина испытательная Tinius Olsen H10KT;
- шкаф сушильный UNE 400;
- тестер катодный для проверки качества сцепления покрытий CDT на 4 ячейки;
- пенетрометр для труб RP-3K 40-600;
- прибор для измерений электрического тока и сопротивления (Тераомметр) Milli-TO3;
- копер Fractovis Plus;
- электроискровой дефектоскоп Elcometer 236/30;
- толщиномер покрытий электрический цифровой Elcometer 456;
- камера «Daihan LabTech»;
- низкотемпературный морозильник (камера холода) ScientTemp 80-12B;
- линейка металлическая 150д.
Результаты проведенных лабораторных испытаний свойств нанесенного покрытия приведены в таблице 2.
По результатам лабораторных испытаний можно сделать следующий вывод: наружное антикоррозионное эпоксидное покрытие марки «PrimaTek Innopipe 67», нанесенное на трубы на технологической линии ООО «ТЗИТ», соответствует требованиям проекта ТУ 24.20.13-030-09426835-2019 «Трубы и соединительные детали стальные с наружным антикоррозионным эпоксидным покрытием» [1].
Испытания двухслойных эпоксидных покрытий
В настоящее время имеются новые разработки в области эпоксидных покрытий трубопроводов. К таким разработкам в первую очередь относится двухслойная эпоксидная изоляция, которая обладает рядом преимуществ над стандартными эпоксидными покрытиями.
Первый слой такого покрытия толщиной до 400 мкм является антикоррозионным, второй толщиной до 750 мкм – защитным. Суммарная толщина покрытия лежит в пределах 1000–1200 мкм.
Нами совместно с лабораторией ООО «ТЗИТ» были проведены испытания на основные свойства наружного двухслойного эпоксидного покрытия, произведенного ООО «ТЗИТ» по проекту ТУ 1390-016-79580093-2019 «Трубы и соединительные детали стальные диаметром 57–1420 мм с наружным противокоррозионным покрытием на основе термореактивных материалов» [6].
Объект испытаний: наружное двухслойное эпоксидное покрытие на основе эпоксидно-фенольного праймера и эпоксидного порошкового материала.
Образцы:
- стальные пластины с покрытием 150 х 70 мм – 15 шт.;
- стальные пластины с покрытием 100 х 100 мм – 33 шт.;
- стальные пластины с покрытием 30 х 30 мм – 5 шт.;
- свободная пленка покрытия формата А4 – 2шт.
Испытания проводились в соответствии с требованиями [2, 3, 4, 5].
Испытательное оборудование:
- штангенциркуль цифровой ШЦЦ-1-200-0,01;
- машина испытательная Tinius Olsen H10KT;
- шкаф сушильный UNE 400;
- тестер катодный для проверки качества сцепления покрытий CDT на 4 ячейки;
- пенетрометр для труб RP-3K 40-600;
- прибор для измерений электрического тока и сопротивления (Тераомметр) Milli-TO3;
- копер Fractovis Plus;
- электроискровой дефектоскоп Elcometer 236/30;
- толщиномер покрытий электрический цифровой Elcometer 456;
- камера «Daihan LabTech»;
- низкотемпературный морозильник (камера холода) ScientTemp 80-12B;
- линейка металлическая 150д.
Результаты проведенных лабораторных испытаний свойств нанесенного покрытия приведены в таблице 3.
По результатам лабораторных испытаний можно сделать следующий вывод: наружное двухслойное эпоксидное покрытие на основе эпоксидно-фенольного праймера и эпоксидного порошкового материала, нанесенное на трубы на технологической линии ООО «ТЗИТ», соответствует требованиям проекта ТУ 1390-016-79580093-2019 «Трубы и соединительные детали стальные диаметром 57–1420 мм с наружным противокоррозионным покрытием на основе термореактивных материалов» [6].
Из результатов испытаний видно, что нанесение на стандартное однослойное эпоксидное покрытие защитного слоя из эпоксидных композиций сильно повышает прочность покрытия в достаточно обширном диапазоне температур.
В статье [7] приводятся результаты испытаний на стойкость к прорезанию двухслойного эпоксидного покрытия Reslcoat R-726 + R-641 (таблица 4).
Результаты испытаний показывают, что двухслойное эпоксидное покрытие обладает высокой стойкостью к прорезанию.
Сравнение характеристик покрытий
По результатам проведенных нами испытаний и найденных результатов испытаний проведем сравнение эпоксидных покрытий с другими типами покрытий (таблица 5).
Сравнительный анализ показывает, что:
- эпоксидное покрытие обладает большим диапазоном температуры применения;
- эпоксидное покрытие обладает кратно меньшей толщиной по сравнению с полиэтиленовым;
- адгезия к стали эпоксидного покрытия кратно больше, чем у полиэтиленового (эпоксидное покрытие является полярным соединением);
- ударная прочность однослойного эпоксидного покрытия в 1,5–2 раза меньше, чем у полиэтиленового;
- ударная прочность двухслойного эпоксидного покрытия в 1,24⋅2,4 раза больше, чем у полиэтиленового;
- диэлектрическая сплошность эпоксидных и полиэтиленовых покрытий одинакова;
- площадь отслаивания покрытия при катодной поляризации у эпоксидных покрытий в среднем на 20 % меньше, чем у полиэтиленовых;
- переходное сопротивление эпоксидных покрытий кратно больше, чем у полиэтиленовых.
Сравним стойкость к прорезанию различных покрытий (таблица 6).
Анализируя представленные выше данные, можно сказать, что двухслойное эпоксидное покрытие по показателю стойкости к прорезанию превышает полиуретановое и полипропиленовое покрытия и кратно превышает полиэтиленовое покрытие труб.
Литература
1. ТУ 24.20.13-030-09426835-2019. Трубы и соединительные детали стальные с наружным антикоррозионным эпоксидным покрытием. Проект. Краснодар: ООО «ТЗИТ», 2020. – 27 с.
2. ГОСТ 31448-2012 Трубы стальные с защитными наружными покрытиями для магистральных газонефтепроводов. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2013. – 24 с.
3. ГОСТ Р 51164-98 Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии. М.: ИПК Издательство стандартов, 1998. – 52 с.
4. ГОСТ 18299-72 Материалы лакокрасочные. Метод определения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и модуля упругости (с Изменением N 1). М.: Издательство стандартов, 1989. – 10 с.
5. ГОСТ 9.050-75 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Покрытия лакокрасочные. Методы лабораторных испытаний на устойчивость к воздействию плесневых грибов (с Изменениями N 1, 2). М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. – 8 с.
6. ТУ 1390-016-79580093-2019. Трубы и соединительные детали стальные диаметром 57–1420 мм с наружным противокоррозионным покрытием на основе термореактивных материалов. Проект. Краснодар: ООО «ТЗИТ», 2020. – 24 с.
7. Низьев С.Г., Ухов А.В. Заводские эпоксидные покрытия труб. Перспективы, области применения / А.В. Ухов, // Коррозия Территории Нефтегаз. – 2012. –№ 3. – С. 40–44.
