| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Металлонаполненные захисні покриття
Антикорозійні покриття, що містять значну кількість металевих пігментів і наповнювачів, що відносяться до металлнаполненным або композиційним.
Ці пігменти і наповнювачі істотно підвищують бар'єрні властивості різних плівкоутворюючих матеріалів, подовжуючи шлях дифундують молекул агресивного середовища через покриття. Знизити швидкість дифузії води і кисню через плівки захисних покриттів, і, отже, швидкість корозії металу, крім введення до складу сполучних (плівкоутворювачів) різних наповнювачів і пігментів, можна, використовуючи сполучні з найбільш високим іонним опором, збільшити товщину покриття, застосовуючи матеріали з меншою кількістю розчинників.
За останній час в нашій країні і за кордоном великий інтерес як масловодобензостойких лакофарбових матеріалів привертають цинкнаповнені або протекторні покриття. Для виготовлення цинкнаповнених лакофарбових матеріалів використовують різні сполучні на основі водних розчинів силікатів лужних металів, кремнійорганічних силікатів, епоксидних, эпоксикаменноугольных, епоксиефірних і поліуретанових смол. Матеріали на основі силікатів і порошкоподібного цинку називаються цинк-силікатними.
Як все високопігментовані композиційні покриття, цинкнаполненное покриття до деякої міри пористо. Міра участі різних часток цинку в підтримці електричного контакту між порошком цинку та металевою підкладкою різна (від максимальної до нуля) і обумовлена високим вмістом металевого цинку в композиції, а також зменшенням обсягу покриття при її висиханні. Основна дія часток цинку в покритті пов'язано з його електрохімічним впливом на поверхню металу.
Але механізм захисної дії цинкнаполненного покриття значно складніше. При зануренні у водний електроліт система «основа-покриття» набуває електродний негативний потенціал цинку, ніж повністю пригнічується корозія підкладки (заліза чи сталі). Цей перший період триває 5 - 10 місяців. У наступний період, у ряді випадків триває десятками років, потенціал системи стає дещо позитивніше потенціалу цинку, що пояснюється явищами катодного і анодного поляризовності у системі цинк, залізо.
В результаті електрохімічного взаємодії частинок цинку з підкладкою в мінералізованою агресивному середовищі, що проникла через пори покриття до підкладки, на межі розділу фаз утворюються опади і солі, багато з яких є інгібіторами корозії: гідрат окису цинку, карбонат кальцію, азотнокислий калій, гідрат окису натрію, карбонат натрію, силікати натрію і заліза. В результаті виявляється катодна поляризовність металу і настає гальмування локального руйнування підкладки.Анодна поляризовність металу під цинкнаполненным покриттям викликана утворенням на поверхні часток цинку гидрооксидных плівок, пасивуючих цинк. Поляризовність та забезпечення захисту підкладки при позитивних значеннях потенціалу системи залізо-цинк забезпечує захист при меншій витраті цинку.
Тривала і надійна захист сплавів на залізній основі від корозії цинк-силікатними покриттями при їх контакті з водними агресивними середовищами пояснюється одночасною дією електро-хімічного, пригнічувальної і гідроізоляційного факторів. Спочатку діє електрохімічний фактор, а потім, у зв'язку з деяким зрушенням потенціалу в позитивну сторону, починає переважати інгібіторний і ізолюючий ефекти.
Захисний ефект цинкнаповнених покриттів залежить не тільки від солевмісту середовища, але і від складу іонів середовища, які призводять до утворення зазначених вище інгібіторів катодного типу. В цьому відношенні пластові і стічні води нафтопромислів є основним корозійних фактором при збиранні і зберіганні нафти в резервуарах, що найбільш сприяють прояву захисного ефекту цинкнаповнених покриттів. Підвищити захисні властивості цих покриттів можна додатковим введенням інгібіторів корозії в рецептуру цинк-силікатних композицій або затверджувачів.
Замість цинкового порошку можливе застосування порошків алюмінію, легованого цинком і інших кольорових металів.
Вдосконалення цинк-силікатних фарб в нашій країні і за кордоном продовжується. Воно проводиться за рахунок підвищення дисперсності порошку цинку, додаткового введення пігментів і наповнювачів, введення захисних добавок, поліпшенням якості зв'язуючих.
В даний час у нашій країні використовується поки невелике число цинкнаповнених лакофарбових покриттів, які утворюються грунтовок та емалей.
Промисловістю освоєно виробництво фарби КО-42 (ТУ 6-10-1468-79), що представляє собою суспензію цинкового порошку в этилсиликатном сполучному. Фарба є двухпаковочной і поставляється у вигляді пігменту та основи, що змішуються перед застосуванням у співвідношенні 2:1 мас. Життєздатність готової до застосування фарби при 20 'С - 8год. Фарба наноситься на поверхню краско-розпилювачем або пензлем в 4 шари. Товщина четырехслойного покриття - 120 - 150 мкм. Міжшарова сушка і залежність від температури - 2 - 5 ч.Остаточна витримка пофарбованої поверхні до експлуатації при температурі не нижче - 10 'З - шість діб.
Враховуючи, що фарби КО-42 спеціально в якості грунтовок і в поєднанні з іншими пленкообразователями не застосовуються, запропонована двокомпонентна грунтовка КО-0219 на основі частково гідролізованого етилсилікати-32 та активного наповнювача - високодисперсного цинкового порошку. Орієнтовний склад матеріалу, % (мас): цинковий порошок - 75,0, етилсилікат - 32 - 12,0, кислотний каталізатор гідролізу - 0,25, органічний розчинник - 11,75, вода -1,0. Життєздатність готового до вживання матеріалу від 8 годин до 3 діб. В'язкість - 13 - 18 с по ВЗ-4. Наноситься матеріал фарборозпилювачем. Тривалість висихання ґрунтовки 3 - 5 хв при 18 - 23 'Пн.
Основні переваги ґрунтовки КО-0219 полягають у високих фізико-механічних показниках і захисних властивостях нефтеводяных агресивних середовищах. Навіть при товщині 20 мкм вони по захисним властивостям знаходяться на рівні і навіть вище грунтовки ВЛ-023. Ця грунтовка може застосовуватися як підшар при штатних схемах захисту від корозії резервуарів різними лакофарбовими матеріалами. Важливо відзначити, що в разі нанесення КО-0219 на метал спеціальної підготовки поверхні (очищення від іржі) перед фарбуванням не потрібно.Покриття пожаробезопасно, маслобензостойко, а так-же атмосферостойко більше року при товщині 20 мкм. При цьому з нанесеної грунтовкою можна проводити зварювальні роботи, без впливу цього матеріалу на якість зварного шва.
Інша система цинкнаповнених матеріалів - це грунтовка «Силикацинк-01» (ТУ 205 України 379-82) і фарба «Силикацинк-2 і 3» (ТУ 205 України 390-82). Фарба «Силикацинк-2 і 3» є трехупаковочной композицією, що складається з высокомодульнного рідкого скла, цинкового порошку, водного розчину фосфорнокислого кальцію. Після висихання фарба утворює рівне матове покриття сірого кольору.
Грунтовка «Силикацинк-0,1» і фарба «Силикацинк-2 і 3» можуть наноситися на слабо підготовлену поверхню ретельно знежиреного металу, після контакту її протягом 2-х діб з морської (мінералізованою водою, обробки поверхні гострим паром при 98-100 'С протягом 0,5 год (пропарка резервуара), миття гарячою водою при температурі 60 - 80 'З, а також миття поверхні металу за допомогою комплексного антистатичного миючого препарату КАМП.Система цих цинк-силікатних покриттів (2 - 3 шари) тривалий час стійка до мінералізованих водних середовищах, у бензинах, авіаційних, автомобільних паливах, керосинах, оліях і нафти, що встановлено при натурних випробуваннях при перевезенні нафтопродуктів танкерами.
Протикорозійний композиція марки ЦВЕС (ТУ 16200/352-23-85 розроблена інститутом металургії Уральського відділення РАН. Композиція є двухупаковочной і складається (% мас. часткою): етилсилікати -40 по ГОСТ 26371-84 - 12,1, полівінілбутираля марки ЛА по ГОСТ 9439-73 - 6,1, ортофосфорної кислоти по ГОСТ 10678-76-0,3, етилового спирту ГОСТ 18300-72-72,1, прісної води ГОСТ 2874-82 - 9,4. Порошок цинку поставляється окремо.Основною особливістю фарб ЦВЕС є те, що вони приготовані на високодисперсному цинковому порошку ПЦВД (ТУ 48-88-05-01-81), отримане за спеціальною технологією методом випаровування і конденсації, розробленої інститутом металургії УО РАН.
Композиція ЦВЕС пожаровзрывоопасна, токсична, що обумовлено властивостями порошку цинку і етилового спирту, що входять до складу композиції. Покриття на основі ЦВЕС стійки в обводненій і знесоленої нафти і нафтопродуктів, призначених для захисту внутрішньої поверхні сталевих резервуарів (РД ДП «Роснефть» 39-0147323-304-88, розроблено Гипротюменнефтегазом). Композиція готується змішанням основи і порошку цинку у співвідношенні 1:1.
Фарбування металевої поверхні резервуарів проводиться композицією ЦВЕС в 3-4 шару товщиною 120-150 мкм. Наносять її розпилювачем, пензлем або валиком. Витрата фарби для отримання четырехслойного покриття - 160 г/м2. Товщина одношарового покриття - 30 - 40 мкм. Сушіння покриття проводиться в наступних режимах: при 20 - 30 'С - 1 - 2 ч., при 10 - 20 'С - 2 - 3 год, при 1 - 10 'С - 3 - 5 год, при мінус 9 - 10 'З - 5 - 8 ч. Підготовка поверхні для цих ЛКМ пов'язана з ретельним видаленням з неї продуктів корозії, бруду, масла, вологи і проводиться за допомогою дробоструминних апаратів.Потім поверхню додатково знежирюється бензином-розчинником.
Стосовно до протикорозійного захисту внутрішньої поверхні сталевих нафтових резервуарів гідністю цинк-силікатних композицій є їхня менша вартість у порівнянні з епоксидними і хлорвиниловыми матеріалами, менша токсичність, велика технологічність (особливо - можливість нанесення при негативних температурах), а також висока захисна здатність резервуарів у всіх трьох агресивних середовищах. Недолік - менший термін служби, що перекривається періодичним нанесенням нових шарів покривається матеріалу. Покриття на основі композицій ЦВЕС легко ремонтуються.Тому якщо знати, що довговічність покриттів на основі матеріалів ЦВЕС не дуже велика: на покрівлі 3 - 5 років, на бічній поверхні 5 - 7 років,а на днищі 2 - 3 роки, то враховуючи цю обставину, можна вчасно розкрити резервуар з цим покриттям, ретельно його обстежити і відремонтувати порушені місця. Слід при цьому пам'ятати, що покриття на основі ЦВЕС не витримують пропарювання, тобтодля очищення пофарбованої поверхні найкраще промити стінки резервуара гарячою водою, а ремонтовані ділянки покриття проходять підготовку за повною схемою: знежирення, піскоструминна обробка минипескоструйным пістолетом, нанесення заданого числа шарів з междуслойной сушкою.
Композиція ЦВЕС знайшла велике застосування на нафтопромислах Західного Сибіру і в Башкирії. Так, композицією ЦВЕС пофарбовано 3 резервуару РВС-5000 в УПН «Раевка» та ПСП «Чегодаево», НГВУ «Аксаковнефть».
В РВС М 2В «Раевка» забарвлене 350 м2 з витратою 400 кг матеріалу ЦВЕС. В РВС 1Ф 21 НСП-2 пофарбовано 350 м2 з витратою фарби 300 кг. В іншому резервуарі 5000 м3 пофарбовано 535 м2 і витрачено 600 кг фарби ЦВЕС.
Фарбувальні роботи проведені в лютому і листопаді 1994 р., коли вже були морози нижче 20 'С. Остаточні оцінки нанесеного покриття будуть отримані в 1996 році при планових зупинках цих резервуарів. Рекомендується випробування цих покриттів продовжити.
|
| Категорія: Захист нафтових резервуарів від корозії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 550
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
