СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ ЭМАЛИ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ И СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ
PROCEDURE FOR APPLICATION OF PROTECTIVE ENAMEL ON INTERNAL SURFACE OF PIPE AND PROCEDURE FOR COATING QUALITY CONTROL

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам нанесения защитных покрытий в качестве антикоррозионной изоляции на внутреннюю поверхность труб, и к способам контроля качества такого покрытия.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ нанесения защитной эмали на внутреннюю поверхность трубы, включающий предварительную очистку поверхности, нанесение эмали и сушку (см. патент RU №2179076, опубл. 10.02.2002).
Недостатком его является высокая трудоемкость, высокие энергозатраты и низкое качество.
Технической задачей предлагаемого технического решения является упрощение технологии, увеличение производительности, снижение энергозатрат, повышение качества покрытия.
Z
Z
Для решения поставленной технической задачи предлагается нанесение защитной эмали на внутреннюю поверхность трубы производить путем предварительной очистки поверхности, нанесения эмали и сушки, причем сначала трубу прогревают и сушат путем продувки через нее воздуха t=+40÷80°С, затем производят очистку внутренней поверхности абразивоструйным методом до устранения загрязнений и получения шероховатости не менее R 40, после этого удаляют пыль продувкой воздухом, затем наносят не менее 2-х слоев эмали, причем каждый слой выполняют толщиной мокрого слоя 90÷180 мкм, а сушат каждый слой эмали путем продувки со скоростью 2÷8 м/сек через трубу воздуха температурой t=+15÷25°С в течение не менее 3 часов, при этом интервал между нанесением слоев должен составлять не более 24 часов. Отличительной особенностью предлагаемого способа, от известного наиболее близкого к предлагаемому решению, является то, что сначала трубу прогревают и сушат путем продувки через нее воздуха t=+40÷80°С, затем производят очистку внутренней поверхности абразивоструйным методом до устранения загрязнений и получения шероховатости не менее R 40, после этого удаляют пыль продувкой воздухом, затем наносят не менее 2-х слоев эмали, причем каждый слой эмали выполняют толщиной мокрого слоя 90÷180 мкм, а сушат каждый слой путем продувки со скоростью 2÷8 м/сек через трубу воздуха температурой t=+15÷25°С в течение не менее 3 часов, при этом интервал между нанесением слоев должен составлять не более 24 часов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу контроля качества нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубы является способ, заключающийся в деформировании образца в определенных пределах и определения нарушения покрытия (см. патент RU №2231044, опубл. 20.06.2004).
Недостатком его является высокая трудоемкость способа и низкая точность контроля.
Технической задачей предлагаемого технического решения является упрощение способа, снижение трудоемкости и повышение точности контроля прочности сцепления защитного покрытия с трубой.
Для решения поставленной технической задачи предлагается контроль качества нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубы производить путем деформирования образца и определения нарушения покрытия, причем из трубы с нанесенным на нее покрытием в виде защитной эмали после полимеризации вырезают образец в виде цилиндра длиной, равной 0,5-1,5 диаметра трубы, который подвергают сжатию в радиальном направлении до нарушения покрытия, а о качестве защитного покрытия судят по величине деформации образца в момент обнаружения нарушения этого покрытия.
Отличительной особенностью способа является то, что из трубы с нанесенным на нее покрытием в виде защитной эмали после полимеризации вырезают образец в виде цилиндра длиной, равной 0,5-1,5 диаметра трубы, который подвергают сжатию в радиальном направлении до нарушения покрытия, а о качестве защитного покрытия судят по величине деформации образца в момент обнаружения нарушения этого покрытия.
Z
Способ нанесения защитной эмали заключается в следующем. Сначала трубу прогревают и сушат путем продувки через нее горячего воздуха t=+40÷80°С. Затем производят очистку внутренней поверхности абразивоструйным методом до устранения загрязнений и получения шероховатости не менее R 40. После этого удаляют пыль продувкой воздухом через трубу. Затем наносят не менее 2-х слоев эмали, причем каждый слой эмали выполняют толщиной мокрого слоя 90÷180 мкм, с помощью головки центробежного распыления, при этом скорость перемещения головки определяется по формуле:
2
где L - длина трубы (м), имеющей площадь поверхности для окраски, равную 1 м;
2
Т - время нанесения эмали (сек) на 1 м поверхности трубы.
где t - толщина слоя покрытия (мкм);
Q - расход эмали через жиклер (л/мин);
н
P - давление на выходе из насоса при работе распылительной головки (МПа);
ж
P - давление при снятии характеристики жиклера (МПа).
тр
где D - диаметр окрашиваемой поверхности трубы (мм);
расп
D - диаметр чаши распылительной головки (мм).
Сушат каждый слой эмали путем продувки со скоростью 2÷8 м/сек через трубу воздуха температурой t=+15÷25°С в течение на менее 3 часов, при этом интервал между нанесением слоев должен составлять не более 24 часов. Предлагаемая технология подготовки трубы перед нанесением покрытия и сушки слоев эмали обеспечивает надежное сцепление эмали с поверхностью трубы, а также между слоями. Нанесение эмали методом распыления центробежной головкой, вращающейся со скоростью 1800-2500 об/мин обеспечивает широкий факел распыления с величиной капель единицы микрон. А рассчитанная по выше приведенным формулам скорость перемещения обеспечивает заданную оптимальную величину мокрого слоя покрытия. Широкий факел распыления в сочетании с большой скоростью вращения головки обеспечивает перекрытие полос и более ровный слой покрытия.
Способ контроля качества нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубы заключается в следующем. Из трубы с нанесенным на нее покрытием в виде защитной эмали после полимеризации вырезают образец в виде цилиндра длиной, равной 0,5-1,5 диаметра трубы, который подвергают сжатию в радиальном направлении до нарушения покрытия, а о качестве защитного покрытия судят по величине деформации образца в момент обнаружения нарушения этого покрытия.
Данный способ наиболее эффективен при оценке качества покрытия труб, имеющих значительную кривизну, и позволяет произвести контроль на образцах выполненных из труб с нанесенным покрытием.
Z
Пример. Предлагаемый способ нанесения защитной эмали на внутреннюю поверхность трубы был использован для покрытия внутренней поверхности насосно-компрессорных труб с внутренним диаметром 60 мм и длиной 12 м двухкомпонентной эпоксифенольной эмалью АРГОФ-ЭП. Прогрев и сушка трубы осуществлялась продувкой воздуха температурой t=+50±5°С. Очистка и получение шероховатости не менее R 40 осуществлялась с использованием пескоструйного оборудования Airblast с наконечником Circleblast (см. приложение 1). На внутреннюю поверхность труб с помощью головки центробежного распыления типа WIWA (см. приложение 2) были нанесены два слоя эмали толщиной 140÷160 мм каждый слой. Скорость перемещения головки 0,41 м/сек. Сушка осуществлялась путем продувки воздухом температурой t=+18÷20°С со скоростью 3-4 м/сек. После сушки второго слоя и недельной выдержки из трубы был вырезан образец длиной 50 мм, который был подвергнут сжатию в радиальном направлении на испытательном прессе. Нарушения покрытия было обнаружено при достижении деформации трубы 7,5 мм. Испытания труб, покрытых предлагаемым способом, в эксплуатационных условиях показали на надежность и долговечность покрытия и длительное противостояние агрессивной среде.