Get Adobe Flash player

Внутрение эпоксидные порошковые покрытия. Применение и выбор материала. Покрытия Scotchkote

Защита линейной части, арматуры, крановых узлов, отводов и другого оборудования от коррозии и внутренних загрязнений является необходимым условием долговременного, экологически безопасного и экономичного функционирования трубопроводной системы.

Система защиты от коррозии влияет не только на срок службы, но и на  стоимостьэксплуатации, технического обслуживания, расходы на прокачку, пропускную способность трубопровода, Повышенная температура эксплуатации, наличие солей, сероводорода и углекислого газа в транспортируемом продукте, а также другие факторы – все они способствуют внутренней коррозии. Имеются различные способы борьбы с внутрненней коррозией, включая использование специальных сплавов, ингибиторов и покрытий.
Внутреннее эпоксидное антикоррозионное покрытие обепечивает трубопроводу ряд преимуществ в дополнение к защите от коррозии:
- улучшенные характеристики потока и снижение энергопотребления на прокачку,
- упощенную инспекцию труб при строительстве,
- защиту от коррозии при хранении труб,
- более легкую очистку трубопровода и снижение образования осаждений.
Внутренние эпоксидные покрытия используются для защиты от коррозии нефте -, газопроводов и оборудования уже несколько десятков лет. Эти покрытия имеют достаточно высокую гибкость, стойкость к газам, высокую химстойкость и абразивостойкость. Температура эксплуатации покрытия зависит от его состава, но максимальная температура эксплуатации эпоксидных покрытий не превышает +140С. Толщина покрытия обычно составляет 450-500 микрон или немного больше, в случае эксплуатации в особенно агрессивных средах.
Для нанесения внутренних эпоксидных покрытий используются как жидкие, так и порошковые материалы. Технология нанесения жидких материалов несколько более простая, она не требует дополнительной полимеризации покрытия при температуре около 190-210С после его напыления. Как правило, нанесенное жидкое покрытие полимеризуется при температурах около 60-70С за несколько часов или при более низких температурах, но в течение более длительного времени. Порошковые покрытия имеют ряд важных примуществ перед жидкими: как правило технология нанесения внутренних порошковых покрытий более производительна, имеется более широкий спектр покрытий для разных сред, включая покрытия стойкие к высокоагрессивным средам, технология нанесения порошков более экологична. Как правило, конечная стоимость внутреннего порошкового покрытия ниже, чем стоимость жидких покрытий. Часто выбор жидкого или порошкового покрытия ограничен тем оборудованием, которое уже есть на предприятии, но если речь идет о новом производстве, то следует очень тщательно продумать на какой вид покрытия ориентироваться и какое оборудование закупать.
Сегодня компания 3М производит как жидкие, так и порошковые эпоксидные материалы для защиты от коррозии внутренней поверхности труб и оборудования. В данной статье мы хотели бы очень кратко ознакомить вас с некоторыми порошковыми эпоксидными материалами для данного применения.
Свойства порошкового эпоксидного покрытия определяются его составом. Любой из компонентов, а именно – эпоксидный полимер, отвердитель, катализатор отверждения, наполнители и пигменты, а также специальные функциональные добавки – влияют на свойства порошкового эпоксидного покрытия, его технологичность при нанесенеии и стабильность при хранении. Не смотря на кажущуюся сходность «эпоксидок», материаилы различных производителей очень различаются по своим свойствам. Еще один важный параметр – стабильность качества и характеристик выпускаемого материала.
Какое покрытие выбрать?
При выборе порошкового эпоксидного покрытия, при условии достаточной технологичности данного матераиала на имеющемся оборудовании, основным критерием является его стойкость к имеющимся услвоиям эксплуатации трубопровода. К основным факторам агресивной среды относятся:
- рабочая температура,
- давление,
- химический состав.
Повышенные температуры эксплуатации способствуют ускоренной деградации покрытия. Большинство покрытий проницаемы для сероводорода и углекислого газа, которые могут вызывать отслаивание покрытия при снижении давления.
Взвешенный выбор матерала предполагает учет всех этих факторов и систематический отбор оптимального покрытия. Любое покрытия является компромисом, они все имеют свои преимущества и ограничения. Поскольку основной компоромис ищется обычно между гибкостью, химстойкостью и реакционноспособностью, то оптимальным является наиболее гибкая система покрытия, которая может быть экономично и качественно нанесена на данном производстве и обеспечивает адекватное функционирование в конкретных внутренних условиях трубопровода.
Конечно, наиболее достоверными являются данные практической полевой эксплуатации покрытия. Однако, эти данные не всегда имеются в наличии для принятия решения, их получение требует значительного времени и ресурсов, условия очень разнообразны. Наиболее простым ускоренным способом проверки химической стойкости покрытия является автоклавный тест. Для примера, в таблице №1 приведены данные автоклавного теста покрытий в углекислом газе. В условиях варьирующегося содержания CO2 покрытие №3 показало наилучший результат.
Таблица №1
% СО2
Температура,
Град. С
Тип покрытия
1
2
3
4
3
200
+
+
+
+
26
200
+
+
+
-
50
190
+
-
+
-
100
160
+
+
+
-
Таблица №2 иллюстрирует возможные компромисы при выборе покрытия, а также вопрос необходимост грунтовочного слоя в системе, в зависимости от условий эксплуатации. Покрытие А было разработано для относительно мягких условий эксплуатации, где требуется достаточно высокая гибкость. Покрытие В имеет среднюю гибкость, но позволяет гнуть трубы в полевых условиях, а также обеспечивает повышенную стокость к агрессивным средам и газам. Это покрытие может эксплуатироваться и без грунта, но в отноительно мягких средах. Эксплуатация В в более жестких средах потребует наличия грунт в системе покрытия В. Более точно необходимость или отсутствие необходимости грунта может быть подтверждено на основании атоклавных тестов или данных длительных натурных испытаний.
Таблица №2.
Тип Покрытия
Рабочая среда
Гибкость гад.диам. при минус 30С
Нужен ли грунт
в системе?
Нужна ли дополнительная
полимеризация?
А
без СО2
5.7
да
нет
В
с СО2
1.2
да или нет
да
С
С СО2
0.4
нет
нет
Покрытие С было разработано специально для защиты внутреннего сварного стыка с помощью коммерчески доступного внутретрубного робота. В данном случае нанесение грунта является очень нежелательным, т.к. является дополнительной и усложняющнй стадией, приводящей к значительному удорожанию оборудования. Благодаря своему составу покрытие С не требует грунтования ни в каких средах, оно не гибкое, но это и не требуется по его целевому назначению. Это же покрытие без грунта может быть использовано для защиты от коррозии изделий, использование которых не предполагает изгиб в процессе инсталляции и эксплуатации. А именно – гнутые отводы, крановые узлы , насосы и т.д.
Различные грунты.
Грунты на фенольной основе используются уже долгие годы и отлично себя зарекомендовали. Их основные 3 недостатка – необходимая контролируемая стадия сушки и полимеризации до напыления верхнего слоя порошка, эмиссия органических растворителей и пожароопасность, были недавно устранены с появлением на рынке безхромных грунтов на водной основе. Грунты на водной основе обеспечивают несколько более низкую стойкость покрытия по сравнению с фенольными грунтами, но они являются значительно более экономичными, экологичными и технологичными. Их использование может сочетаться с выбором более «стойкого» слоя порошкового верхнего слоя для всей системы покрытия.
Основные объекты применения внутренних эпоксидных покрытий:
- трубопроводы питьевой и морской воды,
- нефтесборные трубопроводы, транспортирующие нефть с высоким содержанием воды, солей, абразивных частиц, трубопроводы закачки воды в скважины,
- трубопроводы транспортирующие неочищенный газ, содержащий влагу, сероводород, углекислый газ, абразивные частицы,
- внутрирезервуарные трубы,
- внутрискважинные трубы,
- фиттинги, отводы, арматура, насосы и т.д.
Например, компания Saudi Aramco  уже более 15 лет успешно эксплуатирует шлейфовые газопроводы, постороенные из стальных труб с внутренним покрытием Scotchkote 6171, транспортирующие газ с содержанием сероводорода около 15-20%, с углекислым газом и высоким содержанием влаги. Это позволило Saudi Aramco значительно снизить потребление дорогих труб из спецсталей с высокой коррозионной стойкотью и повысить срок службы газопроводов. С большой степенью вероятности трубы с таким же защитным покрытием могли бы эксплуатироваться и в России, на Астраханском и Оренбургском месторождениях, имеющих близкий состав и агрессивность добываемого газа.
Краткая информация о матераиалах 3М использующихся для защиты внутренней поверхности труб и оборудования:
Компания 3М уже более 45 лет разрабатывает и производит порошковые эпоксидные материалы. Из тех покрытий, которые используются для защиты стали в агрессивных средах и для внутренней поверхности труб можно выделить следующие:
Scotchkote 345 – фенольный грунт,
Scotchkote 500N – грунт на водной основе,
Scotchkote 206 Xtra LG – порошковое эпоксидное покрытие для эксплуатации в относительно мягких углеводородных и водных средах, с невысоким содержанием сероводорода и углексислого газа, имеет высокую гибкость, как правило наносится с грунтом, температура эксплуатации – 60-80С.
Scotchkote 134 – порошковое эпоксидное покрытие предназначенное для эксплуатации в высокоагрессивных средах, с повышенным содержанием сероводорода и углекислого газа. Может эксплатироваться как в системах с грунтом, так и без него. Имеет среднюю гибкость. Используется в основном в изделиях, не предполагающих гнутье в полевых услвоиях – НКТ, насосы, арматура, отводы, фасонные детали, процессинговые трубы для химических предприятий. Температура эксплуатации – до +90С.
Scotchkote 6171 – покрытие близкое по защитным свойствам с материалом Scotchkote 134, но имеющее значительно более высокую гибкость. Предназначено для защиты от коррозии внутренней поверхности трубопроводов транспортирующих неочищенную нефть и газ с высоким содержанием воды, сероводорода, углекислого газа и имеющих высокую коророзионную агрессивность. Трубы с покрытием Scotchkote 6171 могут гнуться в полевых условиях. Температура эксплуатации до +90С.
Scotchkote 6258 – эпоксидное порошковое покрытие для защиты от коррозии внутренней поверхности труб и НКТ, температура эксплуатации до +130-140С.
Scotchkote 6159 – покрытие для защиты внутреннего сварного стыка, грунт не требуется. Температура эксплуатации до +90С.
Некоторые из наших покрытий прошли испытания во ВНИИСТе, другие покрытия пока там не испытаны, т.к. не возникало реальной потребности в этих материалах в России. Однако, все они имеют опыт эксплуатации за пределами России, в различных средах и применениях. Мы приглашаем к сотрудничеству специалистов по защите от коррозии российских нефтяных и газовых компаний, предприятия наносящие защитные антикоррозионныен покрытия на трубы и другое нефтегазовое оборудование, производителей арматуры и другого оборудования, отраслевые и проектные Институты для решения актуальных задач защиты от коррозии трубопроводных объектов и оборудования в России.
По материалам http://neftegas.info/

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com

Добавить комментарий

Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.