Инженерная практика
Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru
Telegram Facebook

Защитные покрытия для трубопроводов и статического оборудования, эксплуатируемых при высоких температурах

Компания Carboline производит широкий ассортимент антикоррозионных и огнезащитных покрытий для использования в нефтегазовой и других промышленных отраслях. Предлагаемые защитные покрытия включают составы на водной основе со 100%-ным содержанием сухого остатка, а также с допустимым содержанием летучих органических соединений (ЛОС).

В настоящей статье выполнен краткий обзор некоторых антикоррозионных и огнезащитных систем, которые могут быть рекомендованы для защиты производственных активов нефтегазовых предприятий, в том числе промысловых трубопроводов и резервуаров для хранения сырой нефти и нефтепродуктов.

10.11.2015 Инженерная практика №11/2015
Коновалов Геннадий Владимирович Директор направления Россия, Каспийский регион, Восточная Европа Carboline

Линейка производимой компанией Carboline продукции включает антикоррозионные материалы для наружной защиты производственных объектов, термостойкие защитные покрытия, химстойкие покрытия для эксплуатации металлоконструкций при постоянном погружении, системы внутренней и внешней защиты трубопроводов, антикоррозионной защиты под изоляцией, а также различные защитные материалы как для морской, так и для наземной нефтегазодобычи и переработки. Далее мы подробнее остановимся на материалах, предназначенных для защиты новых и ремонта действующих трубопроводов и нефтяных резервуаров.

Рис. 1. Нанесение эпоксидного модифицированного покрытия Polyclad 975
Рис. 1. Нанесение эпоксидного модифицированного
покрытия Polyclad 975

ПОКРЫТИЕ POLYCLAD 975

Эпоксидное модифицированное покрытие Polyclad 975 со стопроцентным сухим остатком было специально разработано для наружной защиты линейной части трубопроводов и стыков. Покрытие наносится при помощи распылительного оборудования с раздельной подачей компонентов при температуре до -18°С (рис. 1). Также разработаны модификации покрытия для нанесения вручную (валиком) или с применением обычной безвоздушной системы. После нанесения покрытие отвердевает в течение одного часа, а толщина получаемой пленки составляет 1250 микрон.

Рис. 2. Ручной пистолет для картриджного нанесения покрытия Polyclad 975
Рис. 2. Ручной пистолет для картриджного нанесения
покрытия Polyclad 975

Когда возможность установки распылительного оборудования отсутствует, рекомендуется применять метод картриджного нанесения. В этом случае материал наносится при помощи ручного пистолета с заправленными картриджами: необходимо только обеспечить подачу сжатого воздуха (рис. 2).

 

 

 

Рис. 3. Нанесение покрытия Polyclad 777 на внутреннюю поверхность трубопрово
Рис. 3. Нанесение покрытия Polyclad 777 на внутреннюю поверхность трубопрово

МАТЕРИАЛ POLYCLAD 777

Особо хотелось бы отметить и материал Polyclad 777 на основе структурированного полиуретана, позволяющий производить ремонт поверхности и сварных швов трубопровода в максимально сжатые сроки (рис. 3, 4). Так, время гелеобразования составляет от 25 с до 2 мин, при этом ремонт выполняется без остановки трубопровода.

Рис. 4. Структурированный полиуретан Polyclad 777
Рис. 4. Структурированный полиуретан Polyclad 777

По сравнению с другими защитными материалами, применяемыми при ремонте труб, структурированный полиуретан обладает рядом существенных эксплуатационных преимуществ. В частности, это высокая ударная и коррозионная стойкость, быстрое отвердение, в том числе при низких (до -18°С) температурах, плотная структурная матрица. Проектный срок эксплуатации трубопроводов после нанесения покрытия на сегодняшний момент составляет до 50 лет.

Структурированный полиуретан – это достаточно молодой класс защитных материалов гибридного типа, обладающих трехмерной поперечно сшитой матрицей и удлинением от 70 до 100%. Продукт представлен в различных модификациях, некоторые из которых обладают более «эпоксидными» свойствами. Материал проигрывает аналогам в эластичности, но выигрывает по таким показателям, как твердость, высокотемпературная и химическая стойкость.

Таблица 1. Результаты испытаний материала Polyclad 777 на основе структурированного полиуретана
Таблица 1. Результаты испытаний материала Polyclad 777 на основе структурированного полиуретана

Покрытие Polyclad 777 на основе структурированного полиуретана успешно прошло испытания на стойкость к катодному отслоению, адгезию, водопоглощение, абразивную стойкость, сплошность и химстойкость (в том числе к дизельному топливу и соляной кислоте) (табл. 1).

МАТЕРИАЛЫ СЕРИИ PLASITE

Говоря о покрытиях для защиты внутренней поверхности трубопроводов и резервуаров, необходимо упомянуть материалы серии PLASITE 4500 на основе новолачного эпоксида премиум-класса с внутренним армированием из инертных чешуек. Покрытие наносится за один проход, при этом толщина защитного слоя составляет от 500 до 1500 микрон. Данная технология позволяет вводить изделия (трубопровод, резервуар) в эксплуатацию в течение всего 36 ч после нанесения. К другим ее преимуществам следует отнести монолитность и однослойность получаемого покрытия.

Также мы предлагаем нашим заказчикам различные варианты ремонтных комплектов, которые позволяют сразу устранять выявленные дефекты при проведении контроля качества покрытия.

Рис. 5. Защита нефтяного резервуара с помощью эпоксидного материала PLASITE 4500 FS
Рис. 5. Защита нефтяного резервуара с помощью эпоксидного материала PLASITE 4500 FS

Следующий продукт, PLASITE 4500 FS, представляет собой химически устойчивый эпоксидный материал со стопроцентным сухим остатком, обеспечивающий эффективную защиту внутренней части резервуаров для хранения нефти, этанола, бензина и легких светлых нефтепродуктов. Материал отвердевает при температурах до -7°С. Через 36 ч после нанесения резервуар можно снова вводить в работу, заливать нефтепродукты и нефть (рис. 5).

PLASITE 4550 – это новолачное эпоксидное покрытие премиум-класса с чешуйчатым наполнителем, обладающее стойкостью к высокосернистой нефти с температурой до 177°С. Покрытие тестировалось по многим параметрам, в том числе на температурную стойкость при погружении, ударную и химическую стойкость. При нанесении оно образует монолитный плотный слой, устойчивый к кислотам, включая 98%-ную серную кислоту. В основном данное покрытие применяется при транспортировке сырой нефти железнодорожным транспортом. Полимеризация может протекать при температуре +2°С. Заливка нефти становится возможной спустя 36 ч после нанесения покрытия.

Еще один материал из данной линейки – PLASITE FS – был специально разработан для проведения ремонтных работ при низких температурах. Это менее термостойкий материал, чем PLASITE 4550, обладающий стойкостью при температуре сырой нефти до 93°С. Уникальность данного материала заключается в том, что он полимеризуется и набирает достаточную прочность при температурах до -7°С, а также характеризуется двухступенчатым процессом полимеризации. Для ремонтных работ это принципиально важное качество. На первом этапе нанесения покрытие обладает достаточно низкой вязкостью и за счет капиллярного эффекта способно проникать в поры и неровности корродированной стальной подложки. На втором этапе полимеризации (поскольку это мультиполимер) покрытие достаточно быстро набирает свою прочность. При комнатной температуре через восемь часов после нанесения допустимо наступать на покрытие ногами, а через 24 ч можно заливать нефть. Данный продукт обладает стойкостью к этанолу и всем типам светлых и темных нефтепродуктов.

Особое внимание также следует уделить защите кромок изделий (рис. 6). Материалы серии PLASITE 4500 были испытаны двумя способами нанесения с получением положительных результатов в обоих случаях. Толщина на острых кромках составляла не менее 83,88% от заданной номинальной толщины покрытия (при минимальном требовании 70%).

Рис. 6. Защита кромок изделий
Рис. 6. Защита кромок изделий

МАТЕРИАЛ SPLASH ZONE А-788

Многофункциональный ремонтный материал Splash Zone А-788 на эпоксидной основе интересен тем, что он отвердевает в том числе под водой, либо при постоянной повышенной влажности. Материал используется для ремонта трубопроводов в условиях непрерывной эксплуатации и представляет собой компаунд, предназначенный для ремонта рытвин и язвенной коррозии.

Рис. 7. Пример использования ремонтного материала Splash Zone А-788
Рис. 7. Пример использования ремонтного материала Splash Zone А-788

ОПИ покрытия проводились на нефтепромысловом трубопроводе Тенгизского месторождения в Казахстане (входит в «Каспийский трубопроводный концерн»). Данный нефтепровод проложен по болотистой местности, и его срок эксплуатации превышает 20 лет. Периодически возникает необходимость выполнения ремонтных работ. Существует стандартная процедура, при которой в полевых условиях производится простая очистка, заделка и ремонт швов, каверн и повреждений на поверхности. После этого отремонтированный участок обматывается лентой. Первый слой – эпоксидный компаунд Splash Zone А-788, после его нанесения можно наносить ленточное покрытие. За счет уникальных свойств данного материала мы существенно ускоряем ремонтный процесс: окончательная полимеризация происходит даже после погружения объекта в воду (рис. 7).

Рис. 8. Резервуар, отремонтированный с использованием системы Carboguard 695
Рис. 8. Резервуар, отремонтированный с использованием системы Carboguard 695

СИСТЕМА CARBOGUARD 695

Для ремонта днищ старых резервуаров мы рекомендуем применять специальную систему восстановления Carboguard 695 (рис. 8). Данная система работает по принципу широко известной и распространенной технологии «стакан в стакане».

РЕШЕНИЯ CARBOLINE ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ПОД ИЗОЛЯЦИЕЙ

Одной из серьезных проблем, с которыми сталкиваются нефтедобывающие предприятия, остается коррозия под изоляцией (рис. 9). Термостойкие системы Carboline способны обеспечить долговечную коррозионную защиту при температурах до 650°С как под изоляцией, так и без нее.

Рис. 9. Коррозия под изоляцией
Рис. 9. Коррозия под изоляцией

Широко используемые для изоляции материалы, например, базальтовая вата, содержат водорастворимые хлориды и органические кислоты, присутствующие в вяжущих составах при изготовлении изоляционных плит, которые концентрируются на поверхности, создавая достаточно агрессивную среду, разрушающую обычные антикоррозионные покрытия. Если изначально антикоррозионное покрытие было сделано некачественно, либо система покрытия была подобрана непрофессионально, то происходит достаточно быстрое коррозионное разрушение поверхности.

Исследования показали, что самые жесткие коррозионные нагрузки возникают при температурах от 65 до 148°С. Если принять во внимание тот факт, что технологические трубопроводы непрерывно эксплуатируются при температурах выше 150°С, можно предположить, что коррозия, возникающая в результате конденсации, будет протекать значительно медленнее. Однако это не так.

Таблица 2. Физические свойства термоизоляционного материала Carbotherm 551
Таблица 2. Физические свойства термоизоляционного материала Carbotherm 551

В системах Carboline используются материалы, которые могут наноситься на горячие поверхности с температурой до 80°С и не требуют остановки производства. Достаточно выполнить очистку поверхности ручным инструментом или химическую очистку, после чего можно нанести материал покрытия. Один из таких материалов, Carbotherm 551, был разработан относительно недавно и сочетает в себе антикоррозионные свойства и термическую изоляцию. Это эпоксидный материал на водной основе с мини-сферами в качестве наполнителя, которые придают защитному слою термоизоляционные свойства. Покрытие может эксплуатироваться при температурах от -50 до +177°С. После отвердения образуется пленка, которая, во-первых, защищает персонал от ожогов в случае прикосновения к поверхности, во-вторых, обладает достаточно высокими термоизоляционными свойствами (табл. 2). В случаях, когда необходимо снизить температуру хранимого вещества в резервуаре, достаточно нанести 1 мм данного материала на его поверхность для отражения солнечных лучей.

Для защиты поверхностей от выпадения конденсата, который служит источником жестокой коррозии, при помощи Carbotherm 551 можно обеспечить их изоляцию (даже сложных форм) и исключить постоянное присутствие влаги за счет выпадения конденсата.

Рис. 10. Смачивающие свойства материала Rustbond
Рис. 10. Смачивающие свойства материала Rustbond

ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ RUSTBOND

Помимо этого, Carboline также предлагает материалы, которые могут наноситься на слабо подготовленные поверхности, когда нет возможности выполнить абразивоструйную подготовку из-за требований техники безопасности и допускается только легкая безыскровая очистка, например, при строительстве кабельных эстакад с высоковольтными кабелями. Таким материалом является уникальное тонкослойное защитное покрытие Rustbond, обладающее повышенной смачивающей/проникающей способностью.

На рис. 10 показано, как благодаря низкой вязкости и повышенным смачивающим свойствам материала, за счет капиллярного эффекта происходит проникновение покрытия в труднодоступные участки поверхности. После отвердения на поверхности образуется плотная непроницаемая пленка, которая инкапсулирует поверхность от воздействий внешней среды и выступает подложкой для нанесения очередного слоя антикоррозионной системы. В отличие от обычных эпоксидных материалов в пленке Rustbond после отвердения возникают незначительные внутренние напряжения, которые на порядок меньше напряжений, возникающих в обычных эпоксидных покрытиях.

Рис. 11. Огневые испытания материала Pyrocrete 241
Рис. 11. Огневые испытания материала Pyrocrete 241
Рис. 12. Поверхность до и после нанесения материала Pyrocrete 241
Рис. 12. Поверхность до и после нанесения материала Pyrocrete 241

МАТЕРИАЛ PYROCRETE 241

Еще одно направление деятельности компании Carboline – это производство огнезащитных материалов для пассивной огнезащиты конструкций. В последние годы в нефтепромысловой практике широкое распространение получили огнезащитные материалы на цементной основе. Мы предлагаем материал Pyrocrete 241 – облегченный цементный состав, упрощающий задачу монтажа и эксплуатации конструкций за счет снижения их веса (рис. 11, 12).

Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Безгрунтовочное поликарбамидное напыляемое противокоррозионное толстослойное наружное покрытие «Петромаст 23»
«Гальванол» – протекторный состав для «холодного» цинкования
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №07/2020

Инженерная практика

Выпуск №07/2020

Подготовка и транспорт нефти. Утилизация ПНГ. Осложненный фонд скважин
Защита оборудования от коррозии Применение эпоксидного порошкового покрытия на рабочих органах насосных агрегатов ЦНСВлияние ГТМ на процессы транспортировки и подготовки нефтиРегулирование частоты вращения электроприводных насосных и компрессорных агрегатов Стратегия инновационного развития Группы «Татнефть»Технологии для ППД и утилизации ПНГПовышение качества и надежности работы компоновок ОРЭАнализ негерметичности ЭК в ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь»Применение дуплексных систем защиты от коррозии
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Трубопроводный транспорт
Коррозия 2020
3-я Ежегодная международная производственно-техническая конференция

КОРРОЗИЯ ‘2020: Эффективные методы работы с фондом скважин, осложненным коррозией. Эксплуатация промысловых нефтегазопроводов и водоводов в условиях высокой коррозионной активности

20-22 октября 2020 г., г. Пермь
Мероприятие носит рабочий характер и нацелено на обмен опытом и определение наиболее экономически и технологически эффективных решений и технологий в области работы с фондом скважин, осложненным коррозионным фактором и анализ применения современных методов и технологий для сокращения аварийности промысловых трубопроводов различного назначения в условиях высокой коррозионной активности. В этом году одной из тем обсуждения станут вопросы повторного обращения труб нефтегазового сортамента бывшие в употреблении.