СПОСОБ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ ОТ КОРРОЗИИ
PROTECTION OF METALS AGAINST CORROSION

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено для повышения коррозионной защиты металлических труб.
Известен способ получения теплогидроизоляционного покрытия трубопровода, в котором последовательно послойно производят газопламенное напыление перекрывающимися полосами порошковой композиции на наружную поверхность трубопровода. Одновременно наносят на последовательно расположенные участки трубопровода антикоррозионный, теплоизоляционный и гидроизоляционный слои (Пат. РФ N 2018767, кл. F16L 59/00, заявлено 15.05.1991, опубл. 30.08.1994). Однако известный способ не позволяет нанести защитное покрытие на внутреннюю поверхность труб большой длины.
Известен также способ обработки изделий из стали, содержащей не менее 0,2% углерода, который включает предварительное нанесение слоя молибдена методом напыления или диффузионного насыщения и последующее диффузионное хромирование. (Пат. РФ N 2063471, кл. С23С 10/02, заявлено 20.03.1995, опубл. 10.07.1996), который принят за прототип. Однако известный способ, принятый за прототип, имеет высокую трудоемкость и стоимость, связанную с предварительным нанесением слоя молибдена.
Техническим результатом от использования заявляемого способа является значительное снижение скорости коррозии металлических труб, увеличение срока эксплуатации, повышение экологической безопасности при использовании в системах питьевого водоснабжения, снижение аварийности на трубопроводах, возможность использования в теплосетях, нефте- и газопроводах, в т.ч. высоких параметров, повышение механических свойств, возможность сварки и пластической деформации без нарушения внутреннего и внешнего защитных слоев.
Сущность изобретения заключается в том, что наносятся защитные покрытия с применением газопламенного напыления для внешней поверхности и вакуумно-диффузионного насыщения для внутренней поверхности. Сначала проводят струйно-абразивную обработку внутренней и внешней поверхности трубы, после чего засыпают в трубу порошок феррохрома фракцией от 0,1 мм до 50 мм, вакуумируют внутренний объем трубы и помещают ее на перемещающий механизм, расположенный под стационарно установленными индуктором, дробеударным аппаратом и газопламенной горелкой. Индуктором нагревают локальную зону трубы в пределах от 900°С до 1500°С (для низко- и среднеуглеродистых низколегированных сталей), при этом осуществляют непрерывное вращательное движение трубы вдоль ее оси. Одновременно напыляют на наружную поверхность трубы порошок феррохрома при помощи газопламенной горелки с периферийной подачей сжатого воздуха для охлаждения локальных зон трубы. В течение от 1 до 20 часов осуществляют от 2 до 10 циклов возвратно-поступательного перемещения трубы относительно индуктора, после чего разгерметизируют и быстро охлаждают трубу и удаляют феррохромовую засыпку. Дополнительно на внешнюю поверхность могут наносить неметаллические изоляционные материалы с целью повышения защиты от блуждающих токов и точечной коррозии.
Такая совокупность признаков предлагаемого способа позволяет повысить механические свойства и обеспечить надежную коррозионную защиту обрабатываемого изделия.
Примером применения предлагаемого способа может служить процесс обработки трубы стальной электросварной 6000×100×4, материал Сталь45. Сначала проводят струйно-абразивную обработку трубы карборундом, засыпают в нее порошок феррохрома фракцией от 3 мм до 20 мм и устанавливают ее на перемещающий механизм, вакуумируют внутренний объем трубы. Включают индуктор и разогревают локальную зону трубы до 1150°С, при этом осуществляют непрерывное вращательное движение трубы относительно ее продольной оси. Одновременно при помощи газопламенной горелки напыляют на внешнюю поверхность трубы порошок феррохрома и проводят дробеударную обработку. При этом дробеударная установка располагается между индуктором и горелкой. В течение 8 часов проводят 5 циклов возвратно-поступательного перемещения трубы относительно индуктора, горелки и дробеударного аппарата, после чего быстро охлаждают и разгерметизируют трубу и удаляют феррохромовую засыпку. Данная технология обеспечивает получение на внутренней поверхности труб равномерного по периметру и длине хромового покрытия, толщина которого на внутренней поверхности составляет от 20 мкм до 40 мкм, на внешней - от 200 мкм до 500 мкм. Дополнительно на внешнюю поверхность наносят лакокрасочное покрытие с целью повышения защиты от блуждающих токов и точечной коррозии.
Заявленный способ предполагается применять в теплоэнергетической, нефтегазовой, металлургической промышленности, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве, в частности в трубопроводах высоких параметров.
Использование изобретения ведет к значительному снижению скорости коррозии труб, повышению срока их службы и улучшению механических свойств.
Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.