ОТРАЖАЮЩАЯ ПЛЕНКА

Заявленное решение относится к области хранения и транспортировки нефти, нефтепродуктов (НП) и сжиженного природного газа (СПГ) и может быть использовано при производстве либо реконструкции резервуаров для хранения и транспортировки нефти НП и СПГ.
Из области техники известны решения аналогичного типа.
Так, например, из уровня техники известны двусторонние отражающие пленки (RU 2146303, С23С 14/20, С23С 14/34, 10.03.2000 г.), состоящие из пластмассы, с двух сторон покрытой слоями металла, нанесенными методом распыления. Нескользящая сторона пленки из пластмассы предварительно обработана тлеющим разрядом. Изобретение позволяет получать устойчивые долговечные пластмассовые пленки с двусторонним отражающим покрытием.
Также известна многослойная пленка и способ ее изготовления (RU 97105699, С23С 14/38, 20.04.1999), при котором способ изготовления отражающей многослойной пленки, выполненной из пленки из пластмассы со скользящей и нескользящей сторонами, которые покрыты металлсодержащим отражающим слоем, включающий следующие стадии: а) предварительную обработку нескользящей стороны пленки тлеющим разрядом, б) осаждение методом распыления на предварительно обработанную тлеющим разрядом нескользящую сторону пленки отражающего слоя и в) осаждение методом распыления на скользящую не обработанную предварительно тлеющим разрядом сторону пленки отражающего слоя.
Кроме того, из зарубежной патентной информации известны аналогичные решения, в частности, патенты и заявки: CN 103069308 (А), 24.04.2013, KWANGJU INST SCI & TECH (KR), US 2010132756 (A1), 03.06.2010, TONOOKA KAZUHIKO,KIKUCHI NAOTO, US 6159621 (A), 12.12.2000, SAINT-GOBAIN VITRAGE.
Общим недостатком перечисленных решений является недостаточно надежная защита охраняемых объектов, в частности, резервуаров для транспорта и хранения нефти, НП и СПГ, от влияния солнечной радиации, испарение легких фракций углеводородов из нефти либо НП, высокие затраты на поддержание изотермического режима хранения СПГ.
Задача настоящего решения заключается в разработке защитного средства, при использовании которого становится возможным решение упомянутых проблем.
Технический результат заявленного решения заключается в снижении уровня влияния солнечной радиации на объект, в том числе, резервуары для транспортировки и хранения нефти, НП и СПГ.
Указанная задача решается за счет использования многослойной защитной пленки, содержащей три слоя, первый - эпоксидный слой (грунтовка), наносимый методом напыления порошкового термореактивного материала, второй - термоплавкий(клеевой) полимерный подслой, представляющий собой композицию на основе сополимера этилена с винилацетатом, либо другого материала, обеспечивающего заданное качество покрытия и третий слой - светоотражающий слой, представляющий собой металлизированную полиэфирную пленку.
3
Кроме того, эпоксидный слой (грунтовка) может быть выполнен толщиной от 50 до 100 мкм. Термоплавкий полимерный слой может быть выполнен толщиной не более 0,5 мм, а светоотражающий слой может представлять собой металлизированную полиэфирную пленку, выполненную толщиной 12-15 мкм, плотностью - 1,4 г/см.
Решение поставленной задачи было достигнуто за счет теоретического и следовавшего за ним экспериментального подбора количественного и качественного состава отражающей пленки.
Цикл экспериментов был проведен на моделях горизонтальных резервуаров. Модели резервуаров были покрыты белой и алюминиевой красками и специальной пленкой в один и два слоя. Нагрев от солнечного света имитировался с помощью прожектора. Изменение температуры окружающего модели резервуаров воздуха наблюдалось посредствам цифрового термометра с точностью до 1 знака после запятой.
3
Также в процессе эксперимента производились контрольные взвешивания резервуаров с нефтепродуктов на весах с высоким классом измерения. В качестве топлива применялся бензин Аи-95 с плотностью 750 кг/м. Эксперименты проводились на резервуарах, заполненных на 90% нефтепродуктами, а также заполненных на 50% и 25%.
Полученные результаты продемонстрированы в Таблице 1 (фиг. 2) «Динамика изменения температуры окружающей среды и бензина Аи-95, в случае заполнения резервуаров на 90%» и на Графике 1 - «Динамика изменения температуры окружающей среды и бензина Аи-95, в случае заполнения резервуаров на 90%».
Толщина первого слоя бралась просто из аналогичного покрытия, без экспериментов, толщина второго слоя определялись как минимальная толщина, при которой будет обеспечена надежная адгезия, толщина третьего слоя определялась из условия производства светоотражающего покрытия, которое при изготовлении имеет толщину 12-15.
3
Наилучшие результаты достигались при следующих параметрах слоев отражающего покрытия: эпоксидный слой (грунтовка) - толщина от 50 до 100 мкм, термоплавкий полимерный подслой, толщина не более 0,5 мм, светоотражающий слой толщиной 12-15 мкм, плотностью - 1,4 г/см.
Заявленное решение поясняется графическими материалами, никоим образом не ограничивающими сферу применения заявленного решения.
На фиг. 1 - схематичное изображение фрагмента разреза резервуара с многослойной отражающей пленкой.
1 - стенка резервуара,
2 - эпоксидный (первый) слой,
3 - термоплавкий клеевой (второй) слой,
4 - светоотражающий (третий) слой.
На фиг. 2 - Таблица 1 - «Динамика изменения температуры окружающей среды и бензина Аи-95, в случае заполнения резервуаров на 90%»,
На фиг. 3 - График 1 - «Динамика изменения температуры окружающей среды и бензина Аи-95, в случае заполнения резервуаров на 90%».
В трехслойном светоотражающем покрытии объединены такие достоинства, как высокая химическая стойкость и межфазные свойства эпоксидных полимеров с защитными свойствами светоотражающего покрытия.
Характеристики трехслойного светоотражающего покрытия основаны на проявляющемся синергическом эффекте между отдельными слоями, при этом образуются сильные химические связи между компонентами покрытия, что обеспечивает максимизацию проявления химических и механических свойств защитных покрытий в целом.
Первый слой покрытия обычно представляет собой однокомпонентное напыленное эпоксидное покрытие на основе порошка либо двухкомпонентное эпоксидное покрытие, нанесенное в жидком состоянии; толщина слоя праймера колеблется в пределах 50-100 мкм.
Эпоксидный праймер служит для: создания тонкой неразрывной пленки на поверхности металла, характеризующейся высокими химической стойкостью и сопротивлением катодному отслаиванию; обеспечение химической связи с промежуточным полимерным слоем и соответственно хорошей адгезии при рабочих температурах.
Минимально рекомендуемая толщина слоя праймера - около 50 мкм; при такой толщине обеспечивается хорошая адгезия с предварительно зачищенной пескоструйным методом металлической поверхностью трубы.
Выбор типа праймера, использованного в светоотражающем покрытии, зависит от ряда факторов - применяемого оборудования, температуры хранимой или транспортируемой среды, типа верхнего покрытия и т.д.
Праймер из эпоксидного порошка применяется на объектах транспорта и хранения всех диаметров, наносится быстро, качество покрытия легко контролируется. Жидкий эпоксидный праймер без растворителей - менее пригоден для нанесения, так как процесс будет связан при этом со значительными потерями покрывного материала, хотя жидкие праймеры могут наносится при меньших температурах (как правило, комнатных), чем расплавленные порошкообразные.
Праймер, содержащий растворитель, - его основное преимущество заключается в относительно небольших затратах на обычное пневматическое или другое распылительное оборудование, также нет необходимости предварительно подогревать оба компонента эпоксидного покрытия.
Промежуточный полимерный слой состоит из сополимера этилена и винилацетата, сополимера винилиденхлорида и метакрилата или полимера на основе полиацеталей (поливинилбутираля, поливинилбутиральфурфураля и др.).
Толщина промежуточного слоя обычно колеблется в диапазоне 250-400 мкм, в зависимости от метода формирования покрытия. Роль этого промежуточного слоя - обеспечить прочную адгезионную связь между неполярным верхним слоем светоотражающего покрытия и полярной основой, например сталью или эпоксидным праймером.
3
Верхнее светоотражающее покрытие может представлять собой металлизированную полиэфирную пленку, выполненную толщиной 12-15 мкм, плотностью - 1,4 г/см. Роль этого слоя - защита объектов транспорта и хранения нефти, НП и СПГ от влияния солнечной радиации.
Как видно из изложенного выше, использование решения позволяет существенно снизить негативное влияние солнечной радиации на охраняемые объекты, в том числе, резервуары для транспортировки и хранения нефти, НП и СПГ.