Рассмотрена проблема, заключающаяся в необходимости антикоррозионной защиты труб, работающих в тяжелых условиях, в частности, в нефтегазовой промышленности, теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве. Приведены современные эффективные технологии теплогидроизоляции и защиты труб. Предложены наиболее перспективные комбинации защитных внутренних и наружных покрытий, позволяющие значительно увеличить срок службы труб и сократить потери энергоресурсов и металла.

Изучен ряд вопросов по подготовке поверхности стальных труб перед жидкофазным цинкованием. Показано, что при некачественном травлении труб перед цинкованием на их поверхности зачастую формируется неравномерное, хрупкое покрытие, наблюдается непрооцинковка. Установлено, что способ жидкофазного цинкования насосно-компрессорных труб с последующим их диффузионным отжигом обладает рядом преимуществ по сравнению с порошковым способом. При жидкофазном цинковании более чем в 20 раз снижается продолжительность процесса, что способствует снижению стоимости оцинкованных труб. Выявлена возможность ускорения процесса отжига оцинкованных труб, что позволяет в 4 - 5 раз уменьшить вес необходимого оборудования. Показано, что при подготовке поверхности труб перед их жидкофазным цинкованием можно использовать дробеструение, которое улучшает экологию процесса нанесения цинкового покрытия.

Проведен выбор покрытий, обеспечивающих защиту поверхности труб от коррозии на период складского хранения и транспортировки. Подобран оптимальный вариант экологически чистых твердых покрытий. Определены пути по увеличению срока защитного действия и улучшению товарного вида покрытий.

Рассмотрен процесс освоения новой полностью автоматизированной линии горячего цинкования водогазопроводных труб по комплексной программе, которая позволила уже на стадии пуско-наладочных работ изучать свойства получаемых цинковых покрытий, корректировать работу узлов агрегата цинкования и технологический процесс в целом. При этом обеспечивались требования нового Европейского стандарта EN 10240 на горяче-цинковые покрытия, нанесенные на автоматизированных установках. Освоение современной линии горячего цинкования труб по разработанной комплексной программе, выполненные исследования свойств цинковых покрытий расширяют знания и практический опыт в области противокоррозионной защиты труб и других стальных изделий.

Рассмотрены вопросы долговечности (срока службы) и эксплуатационной надежности труб систем водоснабжения. Показано, что покрытия, нанесенные способом горячего цинкования, являются одними из наиболее эффективных и распространенных для защиты от коррозии труб из углеродистых сталей. Горячеоцинкованные трубы - широко распространенный в мире вид продукции. Проанализированы вопросы качества цинковых покрытий на трубах во взаимосвязи с требованиями Европейских стандартов. Приведена оценка спроса на горячеоцинкованные водогазопроводные трубы в странах СНГ и дана отраслевая структура потребления этих труб. Рассмотрены экономические вопросы процесса горячего цинкования труб в СНГ и показана целесообразность инвестирования производства горячеоцинкованных труб.

Обоснована методика и проведены коррозионные испытания транспортно-консервационных, защитных покрытий, а также смазочно-охлаждающих жидкостей; выбраны наиболее эффективные составы, которые рекомендованы для нанесения на поверхность горячекатаных труб на время их хранения и транспортировки.

Приведены результаты ускоренных испытаний свойств защитных и транспортно-консервационных покрытий, обоснован выбор составов для противокоррозионной защиты горячекатаных труб от морской коррозии при их хранении и транспортировке.

Уперше досліджено основні характеристики нового іонного розпилювача стрижнів, призначеного для нанесення покриттів на внутрішню поверхню труб. За допомогою методу дифракції електронів вивчено фазовий склад конденсатів, одержаних під час розпилення стрижнів з Fe, W і C. Створено математичну модель, на підставі якої розраховано поздовжні розподіли речовини, осадженої на внутрішній поверхні труби. Проведено порівняльний аналіз теоретичних та експериментальних розподілів осадженої речовини. Встановлено характер впливу магнітних властивостей металевих стрижнів на процес їх іонного розпилювання.

На основании полученных данных по показателям адгезионной прочности, водостойкости и эластичности трехслойных полимерных покрытий труб большого диаметра, полученных на действующих производственных линиях, показано, что испытанные эпоксидные порошковые праймеры при правильно выбранной технологии их переработки дают сопоставимые результаты на трубах, подвергнутых обработке хроматным раствором. Уровень адгезии покрытия при отслаивании определяется типом используемой адгезионной композиции. Среди испытанных полиэтиленовых композиций для условий Крайнего Севера наилучшими представляются материалы Clearflex SF-688 (Eni Chem), Borcoat HE 3450 (Borealis).

В системе покрытия: отвержденный эпоксидный праймер - сталь, консольным методом экспериментально определены термические и усадочные внутренние напряжения. Суммарные внутренние напряжения состаляют 12 - 17 % от уровня исходной адгезионной прочности. Величина внутренних напряжений пропорциональна конверсии эпоксидных групп праймера.

Індекс рубрикатора НБУВ: К748.17

Рубрики:

Нанесення на труби покриттів

Шифр НБУВ: Ж14768 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены строение и основные свойства диффузионных цинковых покрытий, полученных путем химико-термической обработки в смесях на основе порошка цинка. Промышленными испытаниями на нефтепромыслах Украины диффузионно оцинкованных насосно-компрессорных труб (НКТ) установлено, что диффузионные цинковые покрытия, полученные в порошковых смесях, имеют повышенную стойкость против коррозионно-эрозионного воздействия агрессивной водной среды, что обусловлено наличием в покрытии коррозионностойких железоцинковых сплавов с повышенной микротвердостью. Диффузионные цинковые покрытия не склонны к старению (в отличие от полимерных покрытий), они обладают высокой твердостью, износостойкостью, а диффузионная связь обеспечивает высокую степень сцепления с поверхностью покрываемого изделия. Использование в условиях нефтедобычи НКТ (обсадных труб, насосных штанг) с диффузионным цинковым покрытием позволяет увеличить срок их службы на длительную безаварийную эксплуатацию нефтяных скважин.

Решена актуальная для практики проблема - контроль температур внутренней поверхности трубы при нанесении защитной пленки соединений хрома в условиях вакуума. Разработана программа расчета температур в стенке трубы, предназначенная для инженерных расчетов с целью оптимизации технологических режимов и получения высококачественного защитного покрытия.

Рассмотрены научные основы выбора последовательности слоев в многослойном покрытии на внутренней поверхности трубы, работающей при действии высоких температур и давлений с учетом действия температурных напряжений.

Проведены расчеты работоспособности трубы с многослойными покрытиями при действии высоких температур и давлений с учетом ползучести.

Проведены анализ и сопоставление свойств цинковых покрытий на стальных изделиях, формируемых различными способами. Особое внимание уделено диффузионным цинковым покрытиям и их применению для защиты насосно-компрессорных труб и соединительных муфт от коррозионно-эрозионного воздействия агрессивных сред при нефтедобыче. Приведены данные длительных (более 6 лет) промышленных испытаний диффузионно-оцинкованных НКТ на глубоких нефтяных скважинах Украины. Описан первый опыт промышленного диффузионного цинкования НКТ длиной 9,0 - 10,5 м и муфт к ним для газодобывающих скважин Украины.

Изложены методические подходы, определены технологические параметры процесса нанесения износостойкого корундового покрытия на внутреннюю поверхность металлических труб методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в поле центробежных сил. Проведены расчеты изменения стандартной мольной энергии Гиббса для всех возможных реакций между компонентами шихты с целью выяснения, какие из этих реакций теоретически могут протекать самопроизвольно. Для определения энергетической способности шихты проведены расчеты тепловых эффектов (энтальпий) соответствующих реакций. Рассмотрены теплообменные процессы между металлической трубой и продуктами экзотермической реакции при формировании корундового слоя. Получены опытные образцы элементов стального трубопровода с наплавленным корундовым слоем, исследован материал покрытия.

Описана разработанная автоматизированная линия газотермического напыления антикоррозионных покрытий на трубчатые металлоконструкции и трубы. Оригинальные технические решения, заложенные в конструкции линии позволяют практически решать вопросы автоматизированного нанесения электрометаллизационных покрытий при высоком качестве выпускаемых изделий.

Проведен анализ и сопоставление свойств различных цинковых покрытий на стальных изделиях. Внимание уделено диффузионным цинковым покрытиям и их применению для защиты насосно-компрессорных труб (НКТ) и соединительных муфт от коррозионно-эрозионного воздействия агрессивных сред при нефтедобыче. Приведены данные длительных (более 10 лет) промышленных испытаний диффузионно оцинкованных НКТ на глубоких нефтяных скважинах Украины.

Для нанесення багатокомпонентних високоентропійних металевих покриттів із покращеними захисними властивостями авторами запропоновано новий пристрій на основі магнетронного розпорошення та ефекту пустотілого катода, в якому мішень виконано у вигляді складеного стрижня. Область використання цього пристрою включає нанесення покриттів на внутрішню поверхню труб малого діаметра (від 4 см). У даній роботі розвинуто математичну модель масоперенесення розпорошеної речовини для зазначеного пристрою, яка надає змогу розраховувати розподіл молярних часток компонентів покриття залежно від координати поверхні осадження, конфігурації складеної мішені-стрижня та геометричних розмірів основних конструктивних елементів пристрою.