1 стр. из 1

В последние годы одной из важнейших научно-производственных проблем является защита «рабочих» поверхностей металлических, бетонных, деревянных и др. изделий и конструкций от негативных воздействий внешней среды. В результате таких воздействий наблюдается разрушение поверхности, приводящее в дальнейшем к нерегламентируемому износу материала. Что касается металлов, то под влиянием химического или электрохимического воздействия внешней среды происходит разрушение их поверхности, называемое коррозией.

Проблема коррозии металлов

Наиболее распространенным видом коррозии является ржавление железа и некоторых его сплавов. Это также относится и к такому универсальному материалу, как сталь, которая широко используется в промышленном строительстве (в том числе мостов), при изготовлении технологического оборудования и машин, в нефтегазовом комплексе (трубопроводы, резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов) и в других отраслях. Применение металла в строительстве известно еще со времени построения зданий культового назначения. При современных методах строительства почти всегда используются металлические несущие конструкции, которые позволяют возводить здания разного назначения и большой этажности. Однако под воздействием атмосферы, воды и агрессивных сред (кислот, щелочей, соли и т. д.) незащищенные или недостаточно защищенные стальные конструкции подвергаются коррозии.

Нефть и нефтепродукты являются агрессивными промышленными средами, их добыча, транспортировка и хранение практически всегда сопровождаются коррозией металлических поверхностей. В результате комплексного воздействия стенки и днища емкостей и трубопроводов разрушаются со скоростью от 0,1 до 1 мм в год. Специалисты отмечают, что прямые убытки от коррозии составляют около 4% национального дохода экономически развитых стран. При этом потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических конструкций, изделий и оборудования, могут составлять до 20% годового производства стали. Например, в США ежегодные убытки оцениваются в сумме порядка $50 млрд., на отечественном рынке — более 100 млрд. руб.

Способы защиты от коррозии

Какие же способы защиты от коррозии являются наиболее распространенными? В частности, коррозию металлических объектов или конструкций можно уменьшить или практически устранить нанесением на «рабочую» поверхность различного типа защитных покрытий, а также применением коррозионностойких материалов (например, нержавеющие стали) и др.

Наиболее простой и доступной защитой от коррозии является нанесение покрытий на основе лакокрасочных материалов (ЛКМ). Основными компонентами, входящими в состав ЛКМ, являются пленкообразующие вещества, растворители, пигменты и наполнители (как правило барьерного типа), катализаторы (сиккативы) и др. При этом тип пленкообразующего вещества во многом определяет свойства покрытия.

Следует отметить, что современные материалы и оборудование для получения высококачественных защитных покрытий были представлены на III Международной специализированной выставке «InCoExpo/Технологии промышленной окраски», проходившей в конце 2006 г. в КВЦ «Сокольники». Главными критериями при выборе типа защитного покрытия являются: высокая адгезия к защищаемой поверхности при длительном воздействии агрессивных сред, стойкость к абразивному износу, устойчивость при температурных колебаниях рабочей среды от –50 до +160 0C, простота технологии нанесения антикоррозионных покрытий в «полевых» условиях.

Так, в случае антикоррозионной защиты крупногабаритного нефтегазодобывающего оборудования, к которому относятся также нефтехранилища, нанесение покрытия осуществляется в полевых условиях, при которых трудно создать температурно-влажностные параметры, требующиеся для большинства существующих защитных материалов. В данном случае предусматривается применение лакокрасочных материалов холодной сушки (т. е. отверждаемых при температуре окружающего воздуха).

Кроме того, системы покрытий, предназначенные для защиты внутренних стальных поверхностей резервуаров, должны не только защищать поверхность резервуара от коррозии, но и сохранять качество нефти и нефтепродуктов в течение всего времени их хранения. Последнее особенно важно, так как продукты коррозии (оксиды и гидрооксиды железа) катализируют процесс окисления насыщенных и ненасыщенных углеводородов (содержащихся в нефти), что приводит к ухудшению химических характеристик топлива.

Современные защитные материалы

Несмотря на существующее многообразие защитных покрытий в настоящее время невозможно выбрать только одно уникальное и универсальное, которое обеспечило бы защиту, например, такого сложного инженерного сооружения, как нефтегазопроводы, от коррозии в различных условиях эксплуатации. По оценкам экспертов, на отечественном рынке большая часть нефтегазопроводов выработала плановый ресурс на 60–70%. При этом около 34% газопроводов и 46% нефтепроводов эксплуатируются свыше 20 лет. Из них для 15% газопроводов, 25% нефтепроводов, 34% продуктопроводов срок службы составляет более 30 лет (условно нормативный резерв).

Наиболее опасным видом коррозионного разрушения является коррозионное растрескивание под напряжением.Такое разрушение характерно для трубопроводов большого диаметра (например, 1 420 мм) с высоким уровнем внутреннего давления.

Следует отметить, что в течение длительного времени при строительстве магистральных и промысловых нефтепроводов в качестве защитных (изоляционных) покрытий применялись битумно-мастичные покрытия и липкие полимерные ленты. Однако накопленные данные испытаний и практический опыт применения выявили недостатки этих покрытий, особенно при эксплуатации трубопроводов диаметром 1 220–1 420 мм. Поэтому согласно стандарту такие покрытия можно применять при строительстве трубопроводов диаметром не более 820 мм.

В настоящее время существует широкий ассортимент современных защитных полимерных покрытий, отвечающих предъявляемым требованиям. Среди них наибольшее распространение находят эпоксидные и полиуретановые основы ЛКМ. Хотя они и более дорогостоящие, зато обеспечивают формирование защитных покрытий с высокими атмосферо-, водо-, абразиво-, морозо- и термостойкими свойствами, а также высокую адгезию к металлу. В частности, заводские эпоксидные покрытия получили широкое применение в США, Канаде, Великобритании и других странах. При толщине 350–400 мкм они имеют высокие защитные и эксплуатационные характеристики, а также повышенную теплостойкость (до 80–100 0С). Однако эти покрытия характеризуются относительно невысокой ударной прочностью (особенно при минусовых температурах). В соответствии с требованиями ОАО АК «Транснефть» данный тип покрытия может использоваться для строительства нефтепроводов диаметром до 530 мм, а в случае двухслойных эпоксидных покрытий (толщиной 750–1 000 мкм) — до 820 мм.

Среди отечественных производителей ЛКМ для защитных покрытий одним из крупнейших является компания ООО «Гамма» (основана в 1991 г., Санкт-Петербург). Она разрабатывает и производит лакокрасочные материалы промышленного применения для нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отрасли, а также машиностроения, судостроения и судоремонта, авиастроения, транспорта, строительства и других отраслей. Так, для защиты внутренних стальных поверхностей резервуаров для хранения нефти с низкой коррозионной активностью специалисты компании предлагают использовать традиционную и широко применяемую в настоящее время систему покрытий на основе эпоксидных материалов с высоким сухим остатком типа «Б-ЭП-0261» и «Б-ЭП-610»; для нефти с высокой коррозионной активностью (например, при высоком содержании в нефти сероводорода) в качестве грунтовочного слоя использовать аналогичную систему «Танкпрайм», промежуточного и финишного слоев — «Танкпейнт» или покрытия на основе уретановых материалов типа «Гамма-УР». При этом грунтовка может армироваться (усиливаться) стеклотканью или стекломатами (общая толщина покрытия до 2 500 мкм).

Для защиты наружных стальных поверхностей резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов наилучшую защиту обеспечивают окрасочные системы, включающие протекторную цинкнаполненную грунтовку. Однако применение цинкнаполненных грунтовок требует специального окрасочного оборудования, обеспечивающего постоянное перемешивание в процессе нанесения основы лакокрасочного материала с цинковым порошком. В случаях, когда требуется высокая антикоррозионная защита и не имеется особых требований к внешнему виду (например, при последующем укрытии емкости снаружи теплоизоляцией), в качестве верхнего покрытия может быть использована эпоксидно-виниловая эмаль «Эвикор-Ц».

В 2001 г. ООО «Гамма» организовало новое производство — Охтинский завод порошковых красок (ОЗПК). Эффективную защиту внутренних поверхностей трубопроводов обеспечивают системы покрытий на основе жидкой эпоксидно-фенольной грунтовки «Гамма-ОХТЭК» и эпоксидной порошковой краски «ОХТЭК-3» (последняя краска производства ОЗПК). В данном случае в качестве промежуточного и финишного слоев можно также использовать жидкую двухупаковочную эпоксидную эмаль «Эпобен-Терма». Следует отметить рост производства и потребления (как на отечественном, так и на мировом рынке) порошковых красок. В частности, специалистами ОЗПК разработана эпоксидная порошковая краска «ОХТЭК-3 трубная». Она представляет собой гомогенизированную порошкообразную смесь эпоксидных смол, отвердителей, пигментов и модификаторов и предназначена для противокоррозионной защиты магистральных трубопроводов, когда требуются высокие защитные и противокоррозионные свойства покрытия.

Для защиты от коррозии стальных конструкций шоссейных и железнодорожных мостов, транспортных сооружений и т. п. разработаны покрытия на основе цинкнаполненной грунтовки «ЭП-057» и эмалей: эпоксидно-виниловой «Эвикор-Ц» и уретановой «Гамма УР-11». Они отличаются маслобензостойкостью, стойкостью к действию химических реагентов и влажной атмосферы, а также к воздействию температур в диапазоне от –60 до +60 0C. При этом для металлических конструкций мостов и транспортных сооружений, погруженных в воду, предусмотрена система покрытия на основе эпоксидных материалов без растворителей: грунтовки «Б-ЭП 0303» и эмали «Б-ЭП 452».

Следует отметить, что разработкой антикоррозионных лакокрасочных покрытий на основе полиуретана для защиты металла и бетона (сроком от 10 до 15 лет) занимается фирма ООО «Разноцвет» (Москва). Для этого она использует однокомпонентные полиуретаны, которые отверждаются с помощью влаги, содержащейся в воздухе, а также способны впитывать влагу из пор металла (после очистки его от ржавчины и остатков прежнего лакокрасочного покрытия). В частности, фирмой разработана система антикоррозионной защиты «Уретан-Антикор», в состав которой входят грунтовочный, промежуточный и финишный слои. Грунтовочный состав глубоко проникает в пораженный ржавчиной металл и адсорбирует влагу на его поверхности (предотвращая возникновение внутренних напряжений). Наполнителями промежуточного слоя служат алюминиевая паста и железная слюда. Плоские чешуйки слюды плотно перекрывают друг друга и предотвращают проникновение внешних загрязнений. Для финишного слоя используется эмаль, которая содержит железную слюду, пигменты и специальные добавки для защиты от УФ-излучения.

На выставке «InCoExpo/Технологии промышленной окраски» свою продукцию представили и другие известные оте-чественные фирмы-производители ЛКМ. Завод «Краски КВИН» (г. Белгород) — быстросохнущие энергосберегающие лакокрасочные материалы «Экспресс»: эмали алкидно-уретановые, грунт-эмали, грунт-эмаль по ржавчине «Корроед», алкидно-фенольная грунтовка и т. д. Время высыхания материалов «Экспресс» — от 30 мин.при температуре окружающей среды. Материалы находят широкое применение при окраске железнодорожного и городского транспорта, сельскохозяйственной и дорожной техники, крупногабаритных металлических конструкций, промышленного оборудования. Потребителями продукции фирмы «Краски КВИН» являются Московский локомотиворемонтный завод, Рославльский вагоноремонтный завод (для НГК «Славнефть», Смоленская обл.), Московский нефтеперерабатывающий завод, Ростовский комбайновый завод, ОАО Мценский завод коммунального машиностроения и другие.

Также широкий спектр антикоррозионных материалов под торговой маркой «Прим» продемонстрировали: ООО производственная компания «Техпромсинтез», ЗАО лакокрасочный завод «ЭмЛак» (в том числе противокоррозионные материалы, разбавляемые водой), группа компаний «Мобил строй XXI» и другие фирмы.

Кроме того, на выставке были широко представлены фирмы, производящие порошковые краски. Это популярные компании: ООО «Белсте», ООО «Эколон» (Санкт-Петербург), Гатчинский завод порошковых красок (производящий порошковые краски по лицензии австрийской компании TIGEWERK), ООО Ярославский завод порошковых красок (входит в состав компании «Русские краски») и др.
Среди известнейших отечественных компаний следует отметить ООО холдинговую компанию «Пигмент» (Санкт-Петербург), которая была основана в 1839 г. для обеспечения лакокрасочными материалами Балтийского судостроительного, Путиловского и других заводов. Кроме того, «Пигмент» производит химически стойкие ЛКМ для защиты от коррозии различных металлических изделий и конструкций, подвергающихся действию кислот, щелочей, агрессивных газов и химических реагентов; срок службы покрытия — от 3 до 20 лет. На отечественном рынке широко представлена антикоррозионная продукция известных зарубежных производителей ЛКМ: американской фирмы Ameron Coatings (входит в популярную компанию PPG Protective&Marine Coatings), INVER (Италия), INTERSED (является эксклюзивным представителем французского завода Bichon), AO Chemolak (Словакия; представителем в России является фирма ООО «Антикоррозионные лакокрасочные материалы «Хемаколор») и др.

В частности, компания Ameron предлагает на российском рынке материалы серии Amerlock, которые представляют собой толстослойные эпоксидные покрытия с высоким содержанием твердых веществ (сухого остатка). Эти покрытия предназначены для защиты стальных конструкций и позволяют осуществлять ремонтные работы в различных неблагоприятных условиях, в том числе при минимальной подготовке поверхности. Благодаря использованию запатентованной композиции диффундирующих веществ и элементов, регулирующих поверхностное натяжение, материалы Amerlock обладают уникальной смачивающей способностью с последующим формированием плотного защитного слоя. Образованное покрытие характеризуется высокой стойкостью к действию атмосферных явлений, влажности и химических реагентов.
Материалы серии Amerlock отличаются низким содержанием растворителей, поэтому при нанесении на металлическую поверхность как правило не наблюдаются «вспучивания» или «сморщивания» старого лакокрасочного покрытия. Кроме того, данные материалы могут быть использованы в качестве защитных покрытий, наносимых на металлические поверхности, не подвергавшиеся ранее обработке лакокрасочными материалами.
Сегодня на российском рынке представлен широкий ассортимент материалов оте-чественных и зарубежных фирм для антикоррозионной защиты металлических изделий и конструкций.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!