CC BY
29ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
УДК 620.197.6
А.в. латышев, научный сотрудник, e-mail: [email protected];
Е.в. петрусенко, к.т.н., ведущий научный сотрудник; А.п. сазонов, к.х.н., начальник лаборатории,
с.А. рыжов, к.х.н., ведущий научный сотрудник, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
нормирование и контроль качества термореактивных покрытий трубной продукции в заводских условиях
NORMALIZATION AND QUALITY CONTROL OF TERMOSETTING PIPE
COATINGS IN FACTORY PRODUCTION PROCESS
A.V. Latyshev, E.V. Petrusenko, A.P. Sazonov, C.A. Ryzhov, «Gazprom
VNIIGAZ»
The article covers the theory and practice of application and exploitation of thermosetting coatings. The statistics of defect formation in thermosetting pipe coatings and quality control problems and operational reliability estimation of these coatings are given. Keywords: technical demands, termosetting materials, fittigs, anticorrosion coatings, acceptance testings.
Для защиты от коррозии соединительных деталей, монтажных узлов и запорной арматуры применяются антикоррозионные покрытия на основе термореактивных материалов - эпоксидных, полиуретано-вых, полиэфирных смол, полимочевины и др., наносимые в заводских условиях методом безвоздушного распыления. Для применения на объектах ОАО «Газпром» изделия с антикоррозионными покрытиями должны выпускаться по согласованным с ОАО «Газпром» техническим условиям.
Основные требования к термореактивным покрытиям газопроводов регламентируются «Техническими требованиями к наружным покрытиям на основе термореактивных материалов для антикоррозионной защиты труб, соединительных деталей, запорной арматуры и монтажных узлов трубопроводов с температурой эксплуатации от -20 0С до +100 0С» [1], утвержденными 02.08.2005 г. В соответствии с данным нормативным документом, требования к покрытию включают следующие показатели: контроль внешнего вида, толщину, диэлектрическую сплошность, прочность при ударе, адгезию к стали, наличие пор на срезе покрытия, водостойкость адгезии, площадь
катодного отслаивания, изменение переходного сопротивления,сопротивление пенетрации, водопоглощение, прочность при разрыве, относительное удлинение и стойкость к отслаиванию при термоци-клировании. Перечисленные показатели свойств покрытия контролируются при приемо-сдаточных испытаниях изделий в заводских условиях и при периодических испытаниях в лабораторных условиях.
В ОБЩЕМ СЛУЧАЕ ПРИ КОНТРОЛЕ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ ОСНОВНЫМИ ОПЕРАЦИЯМИ ЯВЛЯЮТСЯ:
1. Контроль качества исходных изоляционных материалов.
2. Контроль качества поверхности металла изделия и соблюдение параметров технологии нанесения покрытий.
3. Контроль качества покрытия по приемосдаточным показателям.
4. Контроль качества покрытия при проведении периодических испытаний. Основным документом, юридически подтверждающим качество покрытия, является сертификат (паспорт качества) завода-изготовителя, который оформляется по результатам проведения приемосдаточных испытаний. В общем случае при проведении приемо-сдаточных
испытаний оценивается качество покрытия по показателям, которые проводятся в течение 2-3 дней (внешний вид покрытий, толщина, диэлектрические, физико-механические и адгезионные свойства).
Вместе с тем на практике наблюдаются случаи, когда покрытия изделий, успешно прошедшие приемо-сдаточные испытания, в процессе транспортирования,при проведении погрузочно-разгрузочных, строительно-монтажных работ и при неправильных условиях хранения растрескиваются, отслаиваются, теряют надлежащий внешний вид. Причем дефекты возникают не только в результате механических повреждений, а образуются вследствие воздействия окружающей среды - низких температур, влажности, цикличности термических воздействий и пр. Причины подобных несоответствий качества покрытий, как правило, кроятся в нарушениях заводской технологии нанесения данных покрытий. Соответствие технологии нанесения оптимальным параметрам оценивается в процессе периодических испытаний продукции. Однако проведение периодических испытаний покрытий является весьма трудоемким процессом и преду-
\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
№ 5 \\ май \ 2011
смотрено по техническим условиям с периодичностью не реже одного раза в год, что делает их, по существу, «точечным» контролем технологии производства. В этой связи даже при положительных результатах приемо-сдаточных испытаний при текущем выпуске продукции необходимо строго контролировать выполнение технологических параметров процесса нанесения покрытия. Среди технологических параметров, определяющих качество покрытия, наиболее важными являются: степень подготовки поверхности изделия (обезжиривание, шероховатость, степень обеспыливания, величина засоленности, внешний вид), температура нанесения покрытия,температура и время сушки покрытия, влажность воздуха, пропорции и равномерность смешивания компонентов (в общем случае точность смешения компонентов должна составлять ±3-5%).
В целях оптимизации технологических режимов нанесения покрытия для каждой системы изоляционных материалов, применяемой в конкретных условиях производства, первоначально следует экспериментально (с оценкой свойств по-
крытия в лабораторных условиях) определить допустимый уровень и степень влияния на качество покрытия вышеперечисленных технологических режимов, после чего строго придерживаться на производстве установленным нормам нанесения и формирования покрытия. Перед началом работ по применению любого типа покрытия заводы - производители изделий с покрытием должны сделать соответствующий запрос в фирму - поставщика изоляционных материалов с требованием указать оптимальные режимы нанесения покрытий из материалов поставщика применительно к условиям данного производства, а также официально согласовать с поставщиком материалов технологическую инструкцию по нанесению покрытий. В настоящее время для оценки свойств покрытия в зарубежных спецификациях и отечественных нормативных документах по приемо-сдаточному контролю заводских покрытий разрабатываются дополнительные требования по экспресс-оценке эксплуатационной устойчивости защитных свойств. Например, по стандарту Z245.20-06 «Внешнее эпоксидное покрытие для стальных труб» [2]
экспресс-тест на катодное отслаивание предусматривает выдержку образцов-свидетелей в течение 24 часов при 65±3 0С и поляризационном напряжении минус 3,5 В. Данное испытание проводится до отгрузки продукции, и его результаты зависят как от стабильности свойств исходных материалов покрытия, так и (в большей степени) от соблюдения технологии нанесения покрытия. Этот тест позволяет в сжатые сроки убедиться в соответствии эксплуатационных характеристик покрытий и минимизировать тем самым вероятность отгрузки продукции несоответствующего качества. Альтернативой экспресс-оценки устойчивости адгезионного взаимодействия покрытия с металлом является испытание на термоциклирование, при котором образцы с покрытием попеременно охлаждают и нагревают в диапазоне температур от -60 до +20 0С. Возникающие из-за несоответствия коэффициентов термического расширения (КТР) покрытия и металлической подложки напряжения в случае плохой адгезии приводят к краевому отслаиванию покрытия. Так, согласно справочным данным, КТР полиэтилена и стали отличаются более чем в 15 раз,
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ
КОПЕЙСКИЙ ЗАВОД ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ
НАНЕСЕНИ^ХНТИКОРРОЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ (ДВУХ- И ТРЁХСЛОЙНЫХ) НА ОСНОВЕ ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПОЛИЭТИЛЕНА НА НАРУЖНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБ ДИАМЕТРОМ ОТ 159 ДО 1420ММ.
ССЕНИЕ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ НА НАРУЖНУЮ И ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ СТАЛЬНЫХ ТРУБ ДИАМЕТРОМ ОТ 159 ДО 1420ММ. ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ И НАЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ В СООТВЕТСТВИИ С ПРОЕКТОМ ИЛИ ТРЕБОВАНИЯМИ ЗАКАЗЧИКА.
1ВЛЕНИЕ ГНУТЫХ ОТВОДО! МЕТОДОМ ХОЛОДНОГО ГНУТЬЯ ИЗ СТАЛЬНЫХ ТРУБ ДИАМЕТРОМ ОТ 219 ДО 1420ММ
ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ ТРУБ В СОБСТВЕННОЙ ЛАБОРАТОРИИ ПУТЕМ ПРОВЕДЕНИЯ:
- НЕРАЗРУШАЮЩЕГО УЗК И РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ПРОКАТА;
- СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА МЕТАЛЛА;
- МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ;
ГИДРОИСПЫТАНИЙ ТРУБ ДИАМЕТРОМ 720 И 1020 ММ.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТРУБ ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ: - ОЧИСТКА ОТ НАРУЖНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ Б/У ГИДРОКЛИНЕРОМ;
- ВНУТРЕННЯЯ ОЧИСТКА ТРУБ Б/У;
- ВИЗУАЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ;
- МЕХАНИЧЕСКАЯ И ОГНЕВАЯ ТОРЦОВКА КОНЦОВ ТРУБ;
- РЕМОНТ КОРРОЗИОННЫХ ДЕФЕКТОВ;
- НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ;
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ СВАЙ ИЗ ТРУБЫ ДИАМЕТРОМ 159-1420 ММ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЖИЛЫХ И НЕЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИИ, ДОРОЖНЫХ И ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ, А ТАКЖЕ В КАЧЕСТВЕ ОПОР ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ, КАК В ГРУНТЕ, ТАК И В ПРИБРЕЖНОЙ ЗОНЕ С ПОГРУЖЕНИЕМ В ВОДУ.
ВСЯ ПРОДУКЦИЯ ООО «КОПЕЙСКИЙ ЗАВОД ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ» СЕРТИФИЦИРОВАНА В СООТВЕТСТВИИ С ГОСТ Р ИСО 9001-2001 И СТО ГАЗПРОМ 9001-2001. ПРЕДПРИЯТИЕ ИМЕЕТ СЕРТИФИКАТ «ТРАНССЕРТ». ПРОИЗВОДСТВО НА ООО «КОПЕЙСКИЙ ЗАВОД ИЗОЛЯЦИИ ТРУБ» ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ НА ОСНОВАНИИ ТУ, СОГЛАСОВАННЫХ ОАО «ВНИИСТ» И ООО «ВНИИ! A3».
ЧЕЛЯБИНСКАЯ ОБЛ., Г. КОПЕЙСК, УЛ. МЕЧНИКОВА, 1 ТЕЛЕФОН/ФАКС: (35139) 20-981, (35139) 20-982 E-MAIL: [email protected] WWW.KZIT.RIJ
ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
Таблица 1. Распределение несоответствий по типам дефектов покрытий фасонных изделий при приемо-сдаточных испытаниях
Номер категории несоответствия
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Число выявленных дефектов за 2008 г.
234 24 19 17 16 13 7 6 3 1
а для пары «жесткий ПУ - сталь» это соотношение составляет около пяти. Практика показала, что повышение требований к приемо-сдаточным испытаниям повышает спрос на применение материалов хорошего и стабильного качества, поставляемых от поставщиков, оказывающих оперативную техническую поддержку.
Там, где требования к технологии нанесения и методам испытаний покрытий являются низкими, для нанесения используют, как правило, самые дешевые материалы, применение которых позволяет достигать минимального приемо-сдаточного уровня, но при проведении периодических испытаний подобных покрытий возникают серьезные проблемы. Применение таких материалов значительно повышает риск получения скрытого брака, который выявляется в процессе транспортировании, хранении и эксплуатации изделий. Особенно чувствительны к несоблюдению технологии термореактивные материалы, которые отверждаются очень быстро, что требует применения оборудования по нанесению, обеспечивающего смешивание компонентов в пистолете. Это вызвано двумя причинами:
1. При ускоренном отверждении у покрытия быстро нарастают внутренние напряжения, что может отрицательно сказаться на формировании адгезии.
2. Данные материалы смешиваются не в статическом миксере, как медленно отверждающиеся полиуретаны, а в пистолете-распылителе. В этом случае с покрытиями чаще возникают проблемы из-за недостаточной эффективности смешивания и гомогенности системы (отвердитель и основной компонент). Компоненты медленно отверждающихся полиуретанов смешиваются в миксере и,
перед тем как попасть в пистолет, проходят через шланг высокого давления, что обеспечивает более эффективное смешивание системы и формирование покрытия при нанесении на поверхность изделия.
Для ускорения процесса отверждения покрытия по месту производства рекомендуется осуществлять сушку заизо-лированных изделий при температурах 40-50 0С в течение 4-6 часов, что позволяет обеспечить качество готового покрытия. Подобная процедура позволяет повысить степень отверждения покрытия, снизить внутренние напряжения; повысить устойчивость адгезии к действию агрессивной среды. Как правило, степень отверждения покрытия (т.е. готовность изделия к отгрузке) оценивают в заводских условиях по величине адгезионной прочности, которая нарастает в среднем в течение 5-7 суток с момента нанесения покрытия. Другим показателем, по которому можно оперативно оценить степень отверждения, является ударная прочность, измеренная при отрицательных температурах. Практика показывает, что только хорошо сформированное покрытие в состоянии удовлетворить предъявляемым требованиям по данному показателю. Важным фактором нанесения термореактивных покрытий является выполнение требований по толщине. Причем имеет значение как минимальный уровень толщины, при которой покрытие будет обеспечивать показатели свойств технических требований, так и максимальный. Как показывают исследования и практика, превышение толщины покрытий свыше оптимальной (2-4 мм) не просто приводит к удорожанию производства, но имеет еще и негативные технологиче-
ские последствия: в условиях действия отрицательных температур стойкость к растрескиванию и отслаиванию покрытий при повышении их толщины снижается.
В таблице 1 приведены обобщенные данные по характеру выявляемых дефектов при приемо-сдаточных испытаниях фасонных изделий с покрытиями в заводских условиях за 2008 г. (данные предоставлены компанией «Бизнес Тренд»). Контроль проводился для изделий, поставляемых на объекты ОАО «Газпром». Все дефекты были разделены по десяти категориям: несоответствие минимальной толщине (1); несоответствие диэлектрической сплошности (2); неоднородность поверхности (наличие пузырей, трещин, отслоений, пропусков, шагрени, волнистости, наплывов) (3); механические повреждения (4); несоответствие длины неизолированных концов (5); несоответствие адгезии (6); расслоения покрытия (7); вздутия (8); сквозные кратеры, поры (9); несоответствие угла скоса покрытия (10). По данным таблицы 1 видно, что при приемо-сдаточных испытаниях несоответствие толщины является доминирующим несоответствием. Задачей проводимых в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» исследований по обобщению накопленного опыта в области нормирования требований к наружным покрытиям на основе термореактивных материалов является разработка СТО Газпром, требования которого будут обязательными для термореактивных покрытий, применяемых для защиты от коррозии объектов ОАО «Газпром». Разработка первой редакции и обсуждение проекта данного документа планируется в 2011-2012 гг.
Литература:
1. «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 -20 °С до +100 °С», утвержденными ОАО «Газпром» 02.08.2005 г.
2. Z245.20-06 «Внешнее эпоксидное покрытие для стальных труб», Canadian Standards Association, 12.2006 г.
Ключевые слова: технические требования, термореактивные материалы, соединительные детали, антикоррозионные покрытия, приемо-сдаточные испытания.
а^ком-рамТ
Качество не подвластное времени!
Собственное производство и гарантированная поставка качественных изоляционных мастик "ТРАНСКОР-ГАЗ" и "ТРАНСКОРи; рулонного материала "РАМ4; термостойкой мастики "ДЕКОМ-ГАЗ"; термостойкого материала "ДЕКОМ-РАМп; битумно-полимерной мастики ДЕКОМ-АЭРОГАЗ" для ремонта магистральных газо- и нефтепроводов б трассовых условиях
КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ ОБЕСПЕЧЕНО СЕРТИФИЦИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА, СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ТРЕБОВАНИЯМ ГОСТ Р ИСО 9001 - 2008
www.DELAN.SU
Р|Л 143900,Московскаяобл., г. Балашиха,шоссе Энтузиастов, 3 0 /[ ■ | т/ф: +7.495.521.00.23 / +7.495.521.80.29/ Г^^Ш
Г ШГЖI +7.495,521.21.13/ +7.495.521.69.74 ) ^^
