| Статистика |
|---|
Онлайн всього: 1 Гостей: 1 Користувачів: 0
|
|
Опір захисних покриттів впливу агресивних середовищ і механічних навантажень
Захисні покриття, які використовуються для запобігання корозії внутрішніх стінок сталевих резервуарів, піддаються в процесі їх експлуатації різних зовнішніх впливів. В першу чергу вони контактують з рідкими і газоподібними корозійно-агресивними середовищами, схильні до дії підвищених і знижених температур, відчувають різного роду механічні навантаження під час заповнення і спорожнення резервуарів, піддаються вібрації і деформуючим навантажень при зміні геометричних розмірів резервуарів, появі вспучин і т. д.
Разом з тим, рідкі та газоподібні середовища впливають на захисні покриття фізико-хімічно, що викликає зміна складу, структури самої плівки, знижує сили адгезії плівки до металу, а механічні навантаження і деформації підкладки призводять до зміни фізико-механічних властивостей захисної плівки, аж до появи в ній тріщин і проникнення через них агресивного середовища до поверхні металу. Звідси ясно, що здатність системи покриття - метал виконувати свої захисні функції залежить в першу чергу від стійкості і міцності адгезії покриття до зазначених впливів.
Рідкі і газоподібні середовища впливають на покриття також шляхом адсорбції на їх поверхні, а при проникненні в об'єм плівки - викликають набухання або навіть розчинення окремих компонентів покриття. В результаті хімічного впливу корозійно-агресивних середовищ з покриттям руйнуються і перебудовуються структурно-хімічні зв'язки між молекулами полімеру та іншими добавками, що входять до складу сполучного. Встановлено, що більш сильний вплив на фізико-механічні властивості покриттів надає не адсорбційне, а об'ємне вплив середовища.
Корозійно-хімічна стійкість покриття і його здатність захищати метал від корозійного впливу середовища визначається не тільки складом і структурою плівкоутворювача, але й іншими компонентами, що входять до складу покриття. Якщо пігменти в покритті здатні хімічно взаємодіяти з корозійно-агресивні середовища іонами, то знижується міцність і еластичність самого покриття, змінюється його колір, збільшується обсяг полімерної плівки.Пластифікатори часто сприяють зниженню стійкості всього покриття в цілому із-за низького хімічного опору цих добавок впливу середовища, видалення їх з плівок та підвищення завдяки цьому проникності покриттів.
Коливання температури також впливають на захисну стійкість покриттів в агресивних середовищах. Саме по собі підвищення температури до граничних значень, після якого відбувається руйнування полімерної плівки, різко знижує стійкість покриттів. На практиці такі температури в резервуарах не зустрічаються. Але основне негативну дію на корозію і стійкість захисних покриттів надає різниця температур між зберігається в резервуарі середовищем і його стінками.Завдяки зовнішніх температурних впливів резервуар різко змінює свої геометричні розміри і величину механічних навантажень на покриття, що позначається, у свою чергу, на експлуатаційної надійності захисних покриттів.
Механічні дії на покриття, наявні на внутрішніх стінках резервуара, активізують вплив корозійного середовища, оскільки під впливом механічних напруг зростає поглинання рідкої середовища матеріалом покриття. В результаті цього відбувається мікро - і макрорастрескивание напружених покриттів, з усіма витікаючими з цього наслідками для нього і підкладки.
Руйнування полімерних плівок в системі метал - покриття при механічних впливах протікає не миттєво, а в часі. Тому здатність плівки полімеру до швидкого перерозподілу виникають у ній локальних напружень (процес релаксації) в значній мірі визначає її опір механічним впливам. Найбільш успішно протистоять деформуючим навантажень захисні плівки, що знаходяться завдяки пластификаторам у високоеластому стані.
Внутрішні напруги розподіляються в об'ємі полімерної плівки нерівномірно. Найбільші напруги створюються в шарі, прилеглому до поверхні металу. У міру видалення від неї вони убувають. Тому для зниження внутрішніх напружень рекомендується в якості грунтувальних матеріалів використовувати еластичні полімери, здатні до високої релаксації, хоча релаксуючий ефект зростає зі збільшенням товщини шару грунтовки. З іншого боку, зі збільшенням загальної товщини покриття міцність його знижується.Отже, необхідно підбирати оптимальні товщини покриттів, що враховують вимоги корозійного захисту і рівень деформуючих навантажень.
Розрізняють кілька видів власних внутрішніх напружень в полімерних плівках. Клинчасті тріщини в поперечному перерізі спостерігаються навіть при хорошій адгезії покриттів і деформативності. Цей дефект характеризує старіння поверхні нанесеного покриття. Розкриття, розташованих паралельно один до одного сторін тріщини. Причина полягає у поганої адгезії покриття з заґрунтованій поверхнею. На поверхні покриття відбувається утворення зморшок, так звана «крокодиляча шкіра».Причина полягає в старінні поверхні пластичного покриття і утворення сітки неглибоких тріщин на поверхні.
Чашеобразное відшарування покриття. Причина викликана острівцями, утворюються із-за появи сітки тріщин і старіння покриття.
Здуття покриття. Причина - проникнення в покриття зовнішнього середовища, розбухання покриття, погане зчеплення з заґрунтованій поверхнею.
Відрив покриття з підкладки. Причина - недостатньо міцна адгезія покриття з металом, мала міцність самого шару, що типово для протекторних грунтовок і покриттів.
Велике відшарування покриттів, отриманих на основі ненасичених поліефірів. Причина - виникнення великих напруг всередині шару покриття при високій швидкості затвердіння.
АТ «НДІ Лакофарбових покриттів» (р. Хотьково) і Московський інститут «Проектхимзащита» розробили норми допустимої деформації на розтяг лакофарбових покриттів для протикорозійного захисту внутрішньої і зовнішньої поверхні резервуарів, що експлуатуються в різних агресивних середовищах.
Під нормою деформації слід розуміти найбільшу величину відносної деформації покриття, яку воно може випробувати в процесі експлуатації в будь-якому середовищі, зберігаючи при цьому свої захисні властивості протягом заданого часу.
Величину відносної деформації, яка буде мати місце при експлуатації резервуара, визначають розрахунковим шляхом, дослідно-розрахунковим шляхом (за даними зміни форми резервуара такої ж місткості і конструкції), або з допомогою тензорезисторів, наприклад, фольгових.
Перевірочні розрахунки, виконані інститутом «ВНИИмонтажспецстрой» для сталевих вертикальних циліндричних резервуарів типу РВС, показали, що деформативність антикорозійного покриття з урахуванням рулонированного виготовлення та монтажу металоконструкцій в період експлуатації резервуарів не перевищує 0,6%.
Вибір системи покриття з урахуванням його деформативності проводиться наступним чином. В залежності від характеру і виду середовища або умов експлуатації вибирається система покриттів в залежності від розрахованої або виміряної деформації, яка має місце при експлуатації даного типу резервуара. Знаючи параметри деформативності покриттів, стійких в агресивних середовищах, що утворюються при збиранні і зберіганні нафти та нафтопродуктів, можна відібрати ті покриття, які витримають коливання стінок резервуарів і отже, не будуть мати тріщин. А це означає підвищену довговічність даної системи покриттів в умовах експлуатації резервуарів.
|
| Категорія: Захист нафтових резервуарів від корозії | Додав: 26.09.2016
|
| Переглядів: 1260
| Рейтинг: 0.0/0 |
|
