Меню  
 
Главная
Разделы
Обзор рынка
Выставки, конференции 
 		 


  Профессиональная  
  Покраска  
 
О журнале
Архив
  


  Контакт  
 
Контакт

 

  


  Подписка  
 


Подписка

Архив

  


  Реклама  
 
on-line

Профессиональная покраска 

  

 


ПОЛІУРЕТАНОВІ ЛАКОФАРБОВІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ ПРОТИКОРОЗІЙНОГО ЗАХИСТУ ТРУБОПРОВОДІВ, РЕЗЕРВУАРІВ І МЕТАЛОКОНСТРУКЦІЙ

  20.05.2004


 

  Суттєве зростання за останні 5 років обсягів використання поліуретанових лакофарбових матеріалів композиційного типу (без розчинників), з високим сухим вмістом і на органічних розчинниках в нафтогазовому комплексі України для захисту магістральних газонафтопроводів, технологічно зв¢язаних з ними сталевих резервуарів для нафти і нафтопродуктів і широкого переліку металоконструкцій  можна класифікувати, як окрему самостійну галузь практичного використання. По- перше, довжина вказаних трубопроводів тановить десятки тисяч кілометрів, а площа поверхонь резеріуарів – десятки тисяч м2. По-друге, приведені тенденції в значній мірі відповідають сучасним напрямкам розвитку світової лакофарбової промисловості, а також вимогам  недавно введеного в дію стандарту Євросоюзу  EN ISO 12944 “Фарби і лаки. Антикорозійний захист сталевих конструкцій системами покриттів”.

Так, зокрема, згідно даних фірми “Ірфарб ” (Бельгія)  з 1997-го по 2002-й роки виробництво і споживання фарб на органічних розчинниках у Західній Європі скоротилось з 56,8 до 50,5%. За прогнозом на 2007-й рік воно становитиме лише 46,3%. Для порошкових, а також водоемульсійних і вододисперсних фарб ці показники, відповідно, зростають - 13,2; 16,0; 18,1 % і 12,0; 15,3; 17,2%. Стабільний приріст виробництва характерний і для фарб з високим сухим залишком. Редактор журналу “Ochrona pred korozja” (Республіка Польща)                    Е. Смешек приводить аналогічні загальні тенденції та детально характеризує поліуретанові фарби в статті “Производство и рынок лакокрасочных изделий в Украине и в Европе» («Покраска», № 3 за 2003 р.). Додамо, що для нафтогазового комплексу України в останні роки теж характерне зменшення обсягів застосування “традиційних” лакофарбових матеріалів на органічних розчинниках.

Капітальний ремонт магістральних газопроводів

Враховуючи, що газотранспортна система України є однією з найпотуж- ніших в Європі (36 тис. км) та  понад 50% газопроводів діаметром 720…1420 мм експлуатується понад 20 років, в останній час  значно зросли обсяги їх капітального ремонту в трасових умовах  з використанням технології безперервної переізоляції. Ця технологія базується на застосуванні зв¢язаних в колони безпосередньо в траншеї високопродуктивних очисно-ізолювальних агрегатів “ЦРЦ Іванс Регабілітейшн Системс” (США) або їх українських аналогів - агрегатів Інституту транспортно-енергетичних систем України “Нафтогазбудізоляції”              (м. Київ). Технологічний процес  капітального ремонту (див. рис. 1) складається з наступних стадій:

n    очищення трубопровода від старого покриття струменями води при тиску до 1000 атм;

n    шрото-, або піскоструминного очищення сталевої поверхні до ступеня SA 2 ½ за ISO 8501 ;

n    нанесення  протикорозійного покриття.

Враховуючи значні потреби в капітальному ремонті газопроводів в Україні переважно застосовують технологічно зручні в приготуванні та одноразовому нанесенні та ефективні в експлуатації (термін служби 25…30 років) поліуретанові покриття. У структурному плані вихідні двохкомпонентні композиції є  високов¢язкими при 20 оС або розплавленими при 60…70 оС наповненими лакофарбовими матеріаламибез органічних розчинників. Причому  українські та зарубіжні виробники не розкривають складу поліуретанових композицій.

Складові вказаних поліуретанових матеріалів: компонент “А” - поліефірна основа і компонент “Б” - ізоціанатний затверджувач не містять органічних розчинників, що підвищує суцільність і захисні властивості покриттів. Доведені до температури 60-70 оС в нагрівальній системі установок безповітряного розпилення, наприклад, “Вільгельм-Вагнер” (Німеччина) компоненти “А” і “Б”  подають на дозувальні помпи, а потім у строго витриманих співвідношеннях на змішування у високошвидкісні головки (пістолети). Вже на цій стадії реагенти починають взаємодіяти. Процес формування рідкої поліуретанової композиції продовжується після її безповітряного розпилення на поверхню сталевих труб. Час “схоплення” композиції не перевищує 3...5 хв, остаточного затверднення - 20...30 хв.  Внаслідок високої початкової в¢язкості і завершення структурування лакофарбовий матеріал рівномірно закріпляється на металевій поверхні, утворюючи шар покриття товщиною до 0,8...2,2 мм.

Для поліуретанової зв¢язки (матриці) характерні високі фізико-механічні, ізоляційні та техніко-експлуатаційні параметри. А підвищені ударна міцність і деформаційні характеристики надають цьому класу покриттів ряд переваг перед поліепоксидною і поліефірною ізоляцією при експлуатації трубопроводів в умовах статичних (стиск, розтяг, згин, зсув) і циклічних (вібрація) механічних навантажень. Крім того, техніко-експлуатаційні властивості покриттів на основі рідких  поліуретанових композицій без розчинників цілеспрямовано підсилюються введенням в їх склад за стандартною для лакофарбових матеріалів технологією дрібнодисперсних мінеральних наповнювачів. Основні параметри нанесених на трубопроводи вітчизняних і зарубіжних поліуретанових одношарових покриттів приведені в табл. 1.

Як видно з таблиці 1 поліуретанові покриття для ізоляції газонафтопроводів відповідають вимогам української нормативної документації, зокрема ДСТУ “Трубопроводи сталеві магістральні.  Загальні вимоги до захисту від корозії”. Атестаційні випробування були проведені в акредитованій Держспоживстандартом України лабораторії Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАН України (м. Львів), а сертифікація - в ОС “УкрСЕПРОтрубоізол” (м. Львів). Крім вказаних покриттів  в Україні були сертифіковані  та використані  для ізоляції трубопроводів наступні поліуретанові лакофарбові матеріали без органічних розчинників одношарового нанесення до товщини 0,8…2,2 мм:

“Амберкоут – 2000”,“Амберкоут СЕЛ – 600”, “FC-210/ Амберкоут” фірм “Фог кемікел”  (Канада) і “Ленех Трейдінг ЛЛЦ” (США);  “Протегол УР - Коутінг 32-55” фірми “Т.І.Б.”, “Десмодур/Десмофен СЖГ 17605 і 18045” фірми “Байер”, “Ромпур 804” фірми “Ромекс” (Німеччина); “ГІП” фірми “Акрилюкс” (Греція). В певній мірі, до типу  приведеного в табл. 1 покриття “Акозан Т.Ю.” фірми “Метротек Спеціаліст” (Великобританія) відноситься покриття на основі бітумно-уретанової мастики “БІУРС” ЗАТ “Порсіл Лтд” (Російська Федерація).

Для протикорозійної ізоляції надземних ділянок магістральних трубопроводів і металоконструкцій в теж  застосовувався ряд сучасних лакофар- бових матеріалів. Підготовка поверхні здійснювалась шрото- або піскоструминним способами  до ступеня SA 2 ½ за ISO 8501. Лакофарбові матеріали наносили на свіжеочищену поверхню установками безповітряного розпилення типу “Вільгельм Вагнер” (Німеччина), “Вагнер” (Швейцарія), “Адал” (Польща) та ін. призначеними для високов¢язких двохкомпонентних композицій. В основному, використову- вались поліуретанові та поліепоксидних фарби з високим сухим залишком або зовсім без розчинників. Це дало можливість досягати товщини покриття в 400…600 мкм за 1…2 стадії нанесення. Прикладом такої ізоляції є сертифіковані ОС “УкрСЕПРОтрубоізол” поліуретанове покриття ТОВ “Комплексне впровад- ження векторних технологій” (м. Київ), поліепоксидне модифіковане покриття “Коутекс-ПР” ТОВ “Дайвер” (м. Київ), епокси - кам¢яновугільно - смоляне покриття “Сігма ТЦН 300(ЛТ)” фірми “Сігма Коутінгз” (Нідерланди), поліепоксидне покриття “Йотамастік-87” фірми “Йотун Пейнтс” (Норвегія) та ін.

Протикорозійний захист резервуарів для нафти і нафтопродуктів

          В 2000…2003 роках в Україні виконаний значний обсяг  робіт  з будівництва сталевих резервуарів для нафти і нафтопродуктів. Це, насамперед, 10  нових резервуарів місткістю  по 20 тис. м3, зв’я заних  з  магістральним нафтопроводом “Одеса-Броди”, на терміналі “Південний” під Одесою, ряд резервуарів місткістю 20 і, навіть, 75 тис. м3 на нафтоперекачувальній станції “Броди” та інших НПС. Суттєво збільшились резервуарні парки на нафтопереробних заводах, нафтобазах, планово здійснювався капітальний ремонт діючих резервуарів.

Зовнішні та внутрішні поверхні новозбудованих і відремонтованих сталевих резервуарів для нафти і нафтопродуктів були захищені сучасними системами нафтобензостійких  вітчизняних і зарубіжних лакофарбових покриттів, переважно, на поліепоксидній і поліуретановій основі. Однією з основних вимог пожежної безпеки до  внутрішніх покриттів  є струмопровідність. Необхідно також відзна- чити особливо жорсткі корозійні умови експлуатації  внутрішніх поверхонь днищ резервуарів.  Крім нафти чи нафтопродуктів  на них постійно діють  донна та емульгована вода та шлами, насичені розчиненими корозійно активними солями, сірководнем і мікроорганізмами. Крім того, внутрішні покриття резервуарів повинні бути стійкими в процесі пропарки і очищення  до дії перегрітої водяної пари,  змивальних розчинів тощо.

Технологічні аспекти

Технологічні схеми  протикорозійного захисту резервуарів для нафти і нафтопродуктів з характеристиками відповідних лакофарбових матеріалів приведені в статті  В.М. Василюка (ВАТ “Укртранснафта”), Б.М. Лавришина,     М.П. Волошина,   В.К. Піддубного (Державний інженерний центр “Львівантикор”), опублікованої в № 2 журналу “Нафтова і газова промисловість” за 2001 рік, а також в монографії Я.А. Середницького “Сучасна протикорозійна ізоляція в трубопровідному транспорті” (1999 р.).

Відомо, що для забезпечення належної якості фарбування сталевої поверхні трубопроводів, резервуарів і металоконструкцій  з неї необхідно повністю зняти іржу та  окалину, очистити до металевого блиску і надати їй необхідної  шорсткості. Тобто очистити до ступеня SA 2 ½за ISO 8501. Для цієї мети виробничі структури, що працюють в нафтогазовому комплексі, переважно  використовують на об¢єктах піскоструминну і рідше шротоструминну обробку.

 В ДІЦ “Львівантикор”, наприклад, очистка зовнішніх чи внутрішніх поверхонь резервуарів здійскюється термореактивною абразивною установкою “Беркут” власної розробки, яка забезпечує повне вигоряння і видалення старих лакофарбових покриттів, нафтових смол, занечищень тощо. При цьму досягається ступеня чистоти поверхні SA 2 ½…3 за ISO 8501 при шорсткості поверхні 25…30 мкм. Продуктивність установки становить 20 м2/год. При необхідності протико- розійного захисту зовнішньої поверхні заповнених нафтою чи нафтопродуктами резервуарів ДІЦ “Львівантикор”, виходячи з вимог протипожежної безпеки, використовує установку гідроабразивної очистки “Нептун” продуктивністю 15..20  м2/год.

Лакофарбові матеріали і покриття

На свіжоочищені сталеві поверхні резервуарів і металоконструкцій за допомогою сучасних установок безповітряного розпилення, типи яких приведені вище, наносяться індивідуальні лакофарбові покриття або їх системи. Вони повинні відповідати чинній в Україні нормативній документації, зокрема, ГОСТ В 28569-90 “Средства хранения и транспортирования светлых нефтепродуктов”  і та СНиП 2.03.11-85 “Защита строительных конструкций от коррозии”.  Для зовнішніх поверхонь резервуарів конструкція покриттів складається з 2 або 3 шарів. Це, найчастіше, грунтувальні та покривні  шари на органічних розчинниках на поліепоксидній, поліуретановій або поліалкідній основах. Як фінішний шар переважно застосовуються поліуретанові фарби.

З українських виробників поліуретанових лакофарбових матеріалів пріоритетні позиції займає ТОВ НВП “Лаурит” (м. Харків), що випускає грунтівку УР-099 антикорозійну, лак поліуретановий УР-298, ємаль поліуретанову алюмінієву УР-698, емаль алкідно-уретанову АУ-199, емаль поліуретанову антистатичну УР-599 та ін., що з успіхом використовуються для захисту зовнішньої і внутрішньої поверхні резервуарів для нафти і нафтопродуктів та металоконструкцій в Філії МН “Дружба” ВАТ “Укртранснафта” та інших підприємствах нафтогазового комплексу України.  

Нова тришарова система  фірми “Сігма Коутінгз” (Нідерланди) складається з епоксидного грунту “Сігмаковер ЦМ Праймер”, епоксидного покривного шару “Сігма ЦМ Коутінг” і  поліуретанового світлостійкого захисного шару “Сігмадур Глосс” товщиною 50 мкм. Широкий асортимент поліуретанових і алкідних фарб типу “Карбозан”, “Карбокоут” та ін.  фірми “Карболайн Бенелюкс” (Нідерланди) для захисту зовнішньої поверхні резервуарів, надземних трубопроводів і металоконструкцій поставляє на український ринок ТзОВ “Компанія Єврокор плюс” (м. Кременчук Полтавської обл.). У системах фірми “Йотун Пейнтс” захисні світлостійкі поліуретанові покриття “Хардтоп АС” і “Футура АС” товщиною 30…50 мкм наносяться на поліепоксидні основи. В конструкцію  двохкомпонентного покриття “Інерта Мастик Міокс – Технодур-90” фірми АТ “Текнос” (Фінляндія), складові якого поставляє в Україну ТОВ “Фарба “ (м. Київ), теж входить зовнішній поліуретановий шар.

Покриття з цинкнаповненими грунтами

Як показано в статті В.-Д. Шульца “Методи забезпечення від корозії сталевих конструкцій згідно з вимогами Євросоюзу” ( журнал “Ochrona przed korozja”, Польща, № 6 за 2000 рік), за вимогами стандарта DIN EN ISO 12944-5 металоконструкції , що працюють  в атмосферних умовах повинні бути захищені системою сучасних покриттів. Перший грунтовий шар товщиною 60…100 мкм( в одиничних випадках 120…160 мкм на поліепоксидній, поліуретановій, поліакриловій та інших основах  повинен містити  дрібнодисперсний цинковий пил або сполуки цинку. Подібні лакофарбові матеріали на органічних розчинниках без цинку використовуються, як 2…3 покривні шари товщиною 100…160 мкм, а поліуретани і модифіковані поліакрилати, як фінішні шари.

Треба додати, що в світовій практиці лакофарбові матеріали такого типу вже з початку 90-х років використовувались для захисту зовнішньої поверхні трубопроводів,  резервуарів і металоконструкцій  на розташованих безпосередньо в приморській зоні нафтових терміналах. Ряд об¢єктів нафтогазового комплексу України, що експлуатується на морі  та в приморських зонах також  необхідно захищати лакофарбовими матеріалами підвищеної протикорозійної ефективності, тому числу цинкмісними.  Так, нафтовий термінал  “Південний” забезпечений  сталевими морськими причалами,  мережами приймальних і завантажувальних нафтопроводів, помпового устаткування тощо. Вказані об’єкти та їх сталеві опори, а також бурові та  газонафтодобувні платформи на Азово-Чорноморському шельфі повинні відповідати вимогам багаторічної експлуатації в  середовищах підвищеної корозійної активності – у морській воді, у вологому, солевмісному повітрі та  обводнених, засолених, мікробіологічно активних грунтах.

 До  систем  використовуваних у даній області за рубежем, з перспективою використання в Україні, покриттів можна віднести, наприклад, поліуретановий грунт “Стілпейнт-ПУ-Цинк” (80 мкм) і поліуретаново-кам¢яновугільні  шари “Стілпейнт-ПУ-Тар” (2х120 мкм) та інші матеріали фірми “Стілпейнт” (Німеччина).

ОС “УкрСЕПРОтрубоізол” сертифікував цинкнаповнений  засіб “Зінга” фірми “Зінгаметал БВБА” (Бельгія) для гальванізації та протикорозійного захисту внутрішньої та зовнішньої поверхні резервуарів для нафти і нафтопродуктів і металоконструкцій, поставку якого в  Україну забезпечує ТОВ “Комплексне впровадження векторних технологій” (м. Київ). Знайшла практичне використання в Україні для захисту металоконструкцій система покриття на основі цинкнаповненого грунту “Нормацинк СЕ” і поліуретанового покривного шару “Нормадур 65 ГШС або Хардтоп АС” виробництва компанії “Йотун Пейнтс АС” (Фінляндія), складові якої поставляє ТОВ “Йотунхейм” (м. Київ). ТзОВ ТПК “Терра” (м. Дніпропетровськ) на основі композицій ЗАТ НВП “Високодисперсні металеві порошки” (Російська Федерація) забезпечує нанесення на внутрішню поверхню резервуарів для нафти і нафтопродуктів та метелоконструкції системи “цинкнаповнений грунт “Цинотан” – поліуретанове покриття “Політон УР”. “Політон-УР” наноситься в 5 шарів сумарною товщиною 250…300 мкм.

Як бачимо, в Україні теж знаходять практичне використання резламентовані прийнятим Євросоюзом стандартом DIN EN ISO 12944-5 системи покриттів на цинкнаповнених грунтах з поліуретановими покривними шарами для металоконструкцій.   

 

 

Я. СЕРЕДНИЦЬКИЙ

Директор Органу з сертифікації протикорозійних

ізоляційних покриттів трубопроводів “УкрСЕПРОтрубоізол”,

канд. хім. наук

ПП 2(6)2004 

  
 

 





GoldMan-Ukraina 2003