• проведение испытаний по оценке защитных свойств различных типов полимерных адгезионных покрытий после воздействия коррозионно-агрессивных сред, характерных для газовой отрасли по Методике ООО "ВНИИГАЗ" Р 51-31323949-41-2000;
  • проведение испытаний по оценке гладкостных и защитных свойств внутреннего покрытия по отечественным и международным стандартам;
  • исследование сопротивления внутреннего покрытия к изменению газового давления и жидкостного давления (оценка образования пузырей - блистеринг) по ИСО 15741:2001 (E);
  • исследование влияния низких температур и перепадов температур (термо-циклы) на свойства и качество покрытия по ГОСТ Р 51164-98, ASTM G14-72;
  • исследование cтойкости внутреннего покрытия к абразивному износу по методике предприятия;
  • исследование атмосферостойкости покрытия (стойкость к воздействию соляного тумана) по ГОСТ 9. 401- 91;
  • определение физико-механических и электрохимических параметров, участвующих в оценке материалов;
  • опытно-промышленная проверка изделий ;
  • разработка нормативной документации;
  •  Образцы внутреннего покрытия (ТК-34Р), выдержавшие испытания в сероводородсодержащей среде 
    Рисунок 4 – Образцы внутреннего покрытия (ТК-34Р), выдержавшие испытания в сероводородсодержащей среде 
    Образцы внутреннего покрытия (ТС-2000), не выдержавшие испытания в сероводородсодержащей среде
    Рисунок 5 – Образцы внутреннего покрытия (ТС-2000), не выдержавшие испытания в сероводородсодержащей среде

    В результате весь комплекс проведенных исследований позволяет получить необходимые данные для выбора к применению покрытия, которое может обеспечить набор служебных свойств в заданных эксплуатационных условиях. На рис.4 -5 представлены образцы покрытий, прошедшие автоклавные испытания.

    Оценка применимости наружных покрытий, состоящих из различных лакокрасочных материалов (ЛКМ),  для защиты наземных металлоконструкций, соединительных газопроводов и строительных сооружений осуществлялась лабораторными испытаниями по оценке их защитно-декоративных характеристик после воздействия комплекса климатических факторов.

    Наружные покрытия типа ГФ, ПФ имеют низкие показатели по декоративным и защитным свойствам при воздействии атмосферно-климатических факторов. Такие покрытия в сочетании с аналогичным грунтом требуют постоянного возобновления защитного слоя, так как относительная работоспособность таких покрытий обеспечивалась за счет ежегодного наслоения новых пленок. Процесс эксплуатации наземных металлоконструкций заключался в сохранении старых покрытий и отсутствии подготовки наружных поверхностей под окраску. Поэтому работоспособность восстановленных покрытий составляла не более 1 года. Такой критерий также брался за основу оценки эффективности наружных покрытий для защиты металлоконструкций при воздействии атмосферно-климатических факторов.

    Другие наружные покрытия – хлорсульфированный  полиэтилен, полиуретановые покрытия, системы полиуретановых покрытий, фтор-полимерные покрытия – имеют  преимущества перед ЛКМ типа ГФ, ПФ: быстрое отверждение на воздухе в присутствии влаги, высокие показатели по защитно-декоративным свойствам в условиях умеренно-холодного климата ГОСТ 15150-69. Такие покрытия не требуют полного удаления старого покрытия. Хлорсульфированный полиэтилен и системы полиуретановых покрытий обладают защитными функциями в течении нескольких лет и оценены как покрытия показавшие эффективную защиту.

    Для определения целесообразности проведения испытаний на комплексное воздействие климатических факторов в соответствии с требованиями ГОСТ 9.401-91 проводились предварительные испытания по оценке стойкости покрытий к воздействию: низких температур (метод А); соляного тумана распространение коррозии от надреза (метод Б); УФ-излучения (метод В). Режим предварительных испытаний приведен в таблице1.

    Для оценки сохраняемости свойств ЛКП на открытой атмосферной площадке в условиях УХЛ (ГОСТ 15150-69) проводились ускоренные климатические испытания с учетом рекомендаций ГОСТ В20.57.304-98. Режим испытаний рассчитывался исходя из усредненного значения эффективной энергии активации процессов старения полимерных материалов – 14 ккал/моль. Цикл испытаний, имитирующий 1 год нахождения на открытой атмосферной площадке, включал в себя термостарение при повышенных температурах и комплексное воздействие климатических факторов в следующей последовательности – отрицательная температура, суточные термоперепады, повышенная влажность, УФ-облучение. Режим ускоренных климатических испытаний приведен в таблице 2.

    История и серфитикаты
    Инновации
    Видеоролик
    Вакансии
    Новости
    Новости в интернет
    Статьи о напылении и наплавке
    Книги
    Патенты
    Предложения партнёрам
    Партнёры
    Контакты
    Полезные ссылки
    Достижения
    ОЦЕНКИ ПРИМЕНИМОСТИ ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И НАЗЕМНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ОАО «ГАЗПРОМ»

    Например, для скважинного и газопромыслового оборудования применяются покрытия на полимерной основе. Такие покрытия осуществляют противокоррозионную защиту, снижают сопротивление при контакте газоконденсатной смеси с внутренней поверхностью насосно-компрессорных труб и улучшают гидравлические характеристики потока. Для противокоррозионной защиты аппаратов газоперерабатывающих заводов, кроме специальных конструкционных материалов, применяют покрытия на полимерной и на металлической основе. Компрессорные станции и магистральные газопроводы наряду с применяемыми способами противокоррозионной защиты защищаются покрытиями на полимерной основе. Наземные металлоконструкции защищаются различными покрытиями на полимерной основе, особенно актуальны покрытия на основе преобразователя ржавчины, не требующие специальной подготовки поверхности, такие покрытия незаменимы во время ремонта и защиты технологических трубопроводов под изоляцией. Технологическое оборудование и трубопроводы морских сооружений также защищаются покрытиями на полимерной основе. Для вновь строящихся объектов – морские платформы, требуется создание новых покрытий, как для подводной, так и надводной частей металлоконструкций и, наконец, строительные сооружения, которые также защищаются покрытиями на полимерной основе.

    Оценка применимости противокоррозионных защитных покрытий технологического оборудования внутренней поверхности аппаратов осуществлялась по результатам лабораторных и опытно-промышленных испытаний. Лабораторными испытаниями в автоклаве моделировались условия технологического процесса сероочистки на газоперерабатывающих заводах. Опытно-промышленные испытания включали в себя оценку состояния покрытия, нанесенного на внутреннюю поверхность аппарата, в эксплуатационных условиях.

    При стойкости покрытия менее 1 года покрытие считалось низкоэффективным. При устойчивости покрытия более 1 года покрытие считалось эффективным. Такой критерий брался за основу оценки эффективности защиты внутренней металлической поверхности при воздействии коррозионно-эрозионной технологической среды.

    Одним из эффективных методов защиты внутренней поверхности абсорбера на Астраханском ГПЗ от коррозионно-эрозионного износа оказался метод высокоскоростного газотермического напыления, металлической основой которого является порошок ПР-28Н10М5С1, основные компоненты которого никель, молибден и кремний. Для улучшения защитных свойств напыленной поверхности использовалась дополнительная пропитка покрытия полиуретаном.

    Внутренняя поверхность абсорбера с металлическим покрытием после года эксплуатации
    Рисунок 1 - Внутренняя поверхность абсорбера с металлическим покрытием после года эксплуатации

    Материал металлического слоя покрытия обладает высокой коррозионной стойкостью в абсорбенте, насыщенном кислыми примесями Н2S и СО2, и высоких температур, характерных для условий эксплуатации абсорберов установок сероочистки. При вскрытии аппарата после года эксплуатации во время ППР было обнаружено, что более 70% защищенной поверхности сохранилось(рисунок1).

    Двусторонние отпечатки образцов с покрытием после теста на сквозную пористость 
    Рисунок 2 – Двусторонние отпечатки образцов с покрытием после теста на сквозную пористость 

    Основным показателем качества металлического покрытия является пористость. В лабораторных условиях для определения количественной оценки характера пористости образцы с покрытием, нанесенным газотермическим методом, выдерживались в кристаллизаторе в течение 20 минут в растворе железосинеродистого калия (40г/л) и хлористого натрия (2г/л). Это испытание обычно используется для определения сквозной пористости гальванических покрытий. На рисунке 2 показаны отпечатки двух образцов (исходного и прошедшего коррозионные испытания) после вышеуказанного теста. Синие точки на отпечатках являются местами сквозных пор. 

    Фрагмент внутренней поверхности абсорбера с дополнительным полиуретановым покрытием после 4 месяцев эксплуатации
    Рисунок 3 - Фрагмент внутренней поверхности абсорбера с дополнительным полиуретановым покрытием после 4 месяцев эксплуатации

    Параллельно с лабораторными испытаниями ООО "ВНИИГАЗ" совместно с АГПЗ проводил опытно-промышленные испытания такого покрытия, нанесенного на внутреннюю поверхность абсорбера в районе 1-2-ой тарелки участка ввода сырого газа по вышеуказанной технологии в условиях производства работ на АГПЗ. Опытно-промышленными испытаниями была поставлена задача рассмотреть возможность использования этой системы покрытий для защиты внутренней поверхности аппарата от коррозионно-эрозионного воздействия технологической среды. Для этого на поверхность абсорбера было нанесено защитное покрытие по вышеуказанной технологии. Через 4 месяца эксплуатации в момент внепланового останова было проведено обследование состояния  нанесенного покрытия. Обследование показало, что дополнительное полиуретановое покрытие, нанесенное поверх металлического, практически не сохранилось. Состояние внутреннего металлического покрытия, нанесенного методом высокоскоростного газо-термического напыления, было удовлетворительным. На рисунке 3 показаны фрагменты поверхности стенки абсорбера. 

    В настоящее время кубовые части абсорберов установок сероочистки защищаются покрытием полученным методом высокоскоростного газотермического напыления металлического порошка (Х28Н10М5С1 + подслой Х14Н7С3Р3) фирмы ООО "ТСЗП".

    Зарубежный опыт эксплуатации в течении 25 лет труб лифтовой колонны (НКТ, буровая колонна) убедительно доказал необходимость использования внутренних защитных полимерных покрытий как метод защиты от коррозии, и способ достижения максимальной гидравлической эффективности. Так, современные полимерные покрытия, на основе эпокси - фенольных и новолачных композиций были специально разработаны для использования их в условиях высокоагрессивных коррозионных сред применяемых при бурении. Такие внутренние полимерные покрытия высокой стойкости, после получения результирующей поверхности практически обеспечивают улучшение гидравлических параметров, стойкость к абразивному износу в условиях заданного режима бурения, химическую и температурную стойкость при работе на глубине и защиту от коррозии.

      Работа по определению критериев оценки качества и работоспособности таких покрытий нами разделена на несколько основных блоков:
      Таблица 1– Режим предварительных испытаний
      Метод испытаний по ГОСТ 9.401-91Температура, °СВлажность,%Время испытаний,час.
      Метод А-60не регламентируется2
      Метод Б35±2распыление 3% раствора NaCl240
      Метод В55±2не регламентируется100
      Таблица 2– Режим ускоренных климатических испытаний
      Воздействующие климатические факторыТемпература, °СВлажность,%Время испытаний,час.
      Термостарение70не регламентируется8
      Воздействие низких температур-60не регламентируется3
      Воздействие термоперепадов2098236 циклов (6 суток)
      -20не регламентируется2
      Воздействие повышенной влажности40987
      Воздействие УФ-облучения55±2не регламентируется5

      Характеристика оборудования, применявшегося для проведения испытаний, представлена в таблице 3.

      Таблица 3– Характеристика оборудования
      Наименование оборудованияОбозначениеКоличествоДиапазон измеренияПогрешность измерения
      Климатическая камера3626/111-60 …+90°С± 0,5°С
      Термокамера3626/111+20 …+90°С 0…98%±1°С
      ТермошкафТ25/1,21+20 …+90°С±1°С
      Климатическая камера3522/511-50 …+90°С±1°С
      Камера соляного тумана12КСТ-0,4-0011+20 …+60°С 0…98%± 2°С
      Камера для УФ-облучения с использованием лампы ДРТ-4001не регламентируется-

      Метрологическое обеспечение испытаний осуществлялось в соответствии с ГОСТ 24555-81.

      Состояние лакокрасочных покрытий оценивалось путем внешнего осмотра по изменению цвета, блеска (декоративные свойства), наличию трещин, пузырей, отслаивания, коррозионных поражений (защитные свойства). Оценка декоративных и защитных свойств проводилась в соответствии с ГОСТ 9.407-84, адгезии - методом решетчатых надрезов  по ГОСТ 15140-78. Блеск оценивался с помощью фотоэлектрического блескомера БФ-2 по ГОСТ 896-69.

      Кроме того оценка применимости противокоррозионных защитных покрытий проводилась в соответствии с техническими требованиями(ТТ) на внутренние и наружные покрытия ОАО "Газпром". Исходный материал для подготовки ТТ был получен при подборе и испытаниях внутреннего металлического покрытия, полученного методом высокоскоростного газо-термического напыления, для защиты внутренней поверхности абсорберов установок сероочистки, и наружных покрытий для защиты наземных металлоконструкций, соединительных газопроводов и строительных сооружений.

      В таблице 4 представлены технические характеристики, являющиеся исходным материалом устанавливающим технические требования на внутренние антикоррозионные покрытия газоперерабатывающего оборудования ОАО "Газпром".

      Таблица 4.
      ПокрытиеНаименование показателяНормаГОСТ, стандарт, методы испытания
      1ПолимерноеТолщина≥ 200,0ИСО 2808:1998 "Метод определения толщины покрытия магнитным тол-щиномером"
      2ПолимерноеАдгезия (МПа), (балл)≥ 4,0, 1-2ГОСТ 15140-78,ИСО 4624:1998,ИСО 2409:1998,"Метод отрыва, метод решетчатых надрезов"
      3ПолимерноеПроницаемость (емкость,сопротивление покрытия)≥ 0,7 ≥ 0,2ГОСТ 9.409-88 "Метод определения емкости и сопротивления покрытия"
      4ПолимерноеСтепень блистеринга покрытия0,FИСО 4628-2 "Метод применения стандартных эталонных фотографий"
      5ПолимерноеТвердость (по Кенигу),(по Персозу)≥ 250 ? 420ГОСТ 5233-89, ИСО 1522-73 "Метод подсчета количества колебаний маятника"
      6ПолимерноеСтойкость покрытий на изгиб(мм)минимальный размер стержня 2-3ГОСТ 6806-73, ИСО 1519 "Метод определения прочности покрытий на изгиб"
      7ПолимерноеПрочность покрытия при ударе (см)≥40,0ГОСТ 4765-79 "Метод определения  прочности покрытия при ударе"
      8ПолимерноеПрочность покрытия при растяжении (мм)≥ 3,0ГОСТ 29309-92 "Метод определения  прочности покрытия при растяжении"
      9Металлическое пок-рытие (высокоско-ростное газотер-мическое напыле-ние порошка, хим. состав: Ni-Co-FeТолщина (мкм)30,0-80,0ИСО 2808:1998 "Метод определения толщины покрытия толщиномером константа МК4-ПО (для электропроводящих покрытий)"
      10Металлическое пок-рытие (высокоско-ростное газотер-мическое напыле-ние порошка, хим. состав: Ni-Co-FeАдгезия (МПа)≥ 8,0ИСО 4624:1998 "Метод отрыва"
      11Металлическое пок-рытие (высокоско-ростное газотер-мическое напыле-ние порошка, хим. состав: Ni-Co-FeПористость (%)≥ 0,3Стандарт ASTM G62A

      В таблице 5 представлены технические требования к наружным атмосферостойким покрытиям.

      Таблица 5.
      ПокрытиеНаименование показателяНормаГОСТ, стандарт, методы испытания
      1Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Толщина(мкм)70,0ИСО2808:1998"Метод опр-ния толщины покрытия (магнитный толщиномер)"
      2Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Адгезия (МПа), (балл)≥ 4,0, 1-2ГОСТ15140-78 ИСО4624:1998, ИСО2409:1998, "Метод отр-ва, метод реш-ых надрезов"
      3Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Декор. св-ва, (АД)1-4ГОСТ 9.407-84
      4Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Прочность покры-тия при ударе(мм)≤ 500,0ГОСТ 4765-73 "Метод определенияпрочности покрытия при ударе"
      5Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Группа горючести
      Группа воспламеняемости
      Г1 (слабогорючее)
      В1 (трудновоспл-меняемое)
      СНИП 21-01-97
      СНИП 21-01-97
      6Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Токсичность Т1МалоопасноеНПБ-244-97
      7Атмосферостойкое покрытие (ЛКМ-грунтовка)Прочность при растяжении≥ 0,3ГОСТ 29309-92 "Метод определения  прочности покрытия при растяжении"

      Процесс создания базы данных (далее реестра) материалов осуществляется в соответствии с техническими требованиям ОАО "Газпром", а также реестра организаций производителей материалов, подготовленных к качественному выполнению работ и оказанию услуг. Процедура (далее – Порядок) экспертизы материалов и технических условий проводится в соответствии с СТО ГАЗПРОМ 2-3.5-046-2006.

      Порядок прохождения экспертизы материалов осуществляется с целью предотвращения использования на объектах ОАО "Газпром" материалов не соответствующих по своим характеристикам, техническим требованиям ОАО "Газпром" и стандартам РФ.

      Процедура формирования реестра материалов требует создания дополнительного нормативного документа аналогичного СТО… –046 , который должен содержать в себе информацию о порядке прохождения экспертизы материалов и ТУ на покрытия.

      Журнал "Территория Нефтегаз" № 3(11) 2008. В.Г. Антонов, С.А. Соловьев, Ю.С. Рябец ООО "ВНИИГАЗ"

      Упрочнение | Защита от коррозии и износа | Восстановление | Оборудование | Технологии | Материалы
      Сделать стартовой эту страницу или
      добавить её в закладки.
        Rambler's Top100 Яндекс.Метрика