РУЛОННЫЙ АНТИКОРРОЗИОННЫЙ МАТЕРИАЛ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к промышленному строительству и может быть использовано для защиты от коррозии наружных поверхностей магистральных и нефте-, газо-, продуктопроводов и трубопроводов различного назначения и резервуаров, а также как ремонтный материал для изоляции повреждений основной изоляции.
Надежная и бесперебойная работа трубопроводов и наземных металлических сооружений в значительной степени определяется эффективностью их противокоррозионной защиты. В противном случае они подвергаются интенсивному коррозионному разрушению, что приводит к значительным безвозвратным потерям металла. В настоящее время одним из основных направлений совершенствования борьбы с коррозией является применение новых высокоэффективных изоляционных материалов и конструкций на их основе.
Широкое использование мастик в качестве антикоррозионного материала обусловлено их пластичностью в широком диапазоне температур, низкой проницаемостью, достаточно высокой адгезией, совместимостью практически со всеми видами изоляционных материалов и т.д.
В настоящее время для повышения технологичности применения мастичных материалов, особенно в полевых условиях, они используются в виде антикоррозионных мастичных лент. Они практически лишены недостатков мастичных покрытий и обладают целым рядом серьезных преимуществ, выделяющих их из списка остальных изоляционных материалов.
Транспортировка и хранение антикоррозионных материалов в виде лент производится, как правило, в виде рулонов. Если антикоррозионный слой достаточно тугоплавкий, то наличие в конструкции ленты слоя, препятствующего склеиванию ленты в рулоне, не обязательно [1]. Однако в настоящее время антикоррозионный слой лент выполняется из материалов, имеющих достаточно низкую температуру размягчения. В таких случаях наличие антиадгезионного слоя, препятствующего склеиванию ленты в рулоне, обязательно.
Известны рулонный кровельный и гидроизоляционный материал «Бик-рост» [2], антикоррозионная изоляционная лента [3], в которых в качестве антиадгезионного слоя используются полиэтиленовая пленка или бумага, пропитанная составом против склеивания соответственно.
Достоинствами антикоррозионной изоляционной ленты являются ее достаточно высокие защитные свойства. Однако одним из основных недостатков прототипа является использование бумаги в качестве антиадгезива, которая существенно снижает надежность этого слоя, что в свою очередь приводит к нарушению антикоррозионного слоя и снижению его эксплуатационных свойств. Невысокая прочность бумаги препятствует нанесению изоляционной ленты на поверхность трубопроводов с использованием механических приспособлений.
Наиболее близкой по технической сущности является антикоррозионная изоляционная лента [4, прототип], состоящая из:
1. Основа из полимерной ленты;
2. Мастичный слой, состоящий из смеси полимера «Асмол» и битума;
3. Антиадгезивный слой из полиэтилентерефталата.
Достоинствами данной антикоррозионной изоляционной ленты являются ее достаточно высокие защитные свойства и повышенная прочность. Невысокая прочность полиэтилентерефталата, используемого в качестве антиадгезивного слоя, приводит к нарушению антикоррозионного мастичного слоя и повреждениям полотна при механизированном нанесении его на поверхность трубопровода. Также к недостаткам прототипа можно отнести использование только одного вида антиадгезива - полиэтилентерефталата, что существенно снижает сырьевую базу для производства данной антикоррозионной ленты.
Технической задачей полезной модели является улучшение эксплуатационных свойств противокоррозионной рулонного материала, в частности:
1) предотвращение склеивания ленты в рулоне;
2) предотвращение подклеивания антиадгезионного слоя к мастике при хранении ленты и во время нанесения;
3) нарушения антикоррозионного мастичного слоя;
4) возможность нанесения предлагаемого рулонного материала на поверхность трубопровода механизированным способом.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что рулонный антикоррозионный материал, состоящий из основного слоя, мастичного слоя и антиадгезивного слоя, согласно изобретению в качестве основного слоя содержит полимерные ленты, при этом в качестве мастичного материала содержит асфальто-смолистые соединения, битум, растворитель, термоэластопласт, пластификатор, модифицирующие добавки при следующем соотношении компонентов, масс.%:
битум 2-5,
асфальто-смолистые соединения 65-85,
растворитель 4,
термоэластопласт 2-5,
пластификатор 5-14,
клей АС-М 2-7;
в качестве антиадгезивного слоя в предлагаемой рулонном материале используются: фторопластовая пленка или специальные антиадгезионные (силиконизированные) пленки, которые представляют собой пленки с нанесенным кремнийорганическим (силиконовым) слоем.
Материалы, используемые в качестве антиадгезивного слоя, в предлагаемом противокоррозионном материале:
1) предотвращают слипание мастичного слоя ленты в рулоне;
2) не подклеиваются к мастике при хранении ленты;
3) легко снимаются во время нанесения ленты на изолируемую поверхность в широком диапазоне температур;
4) способствуют повышению прочности антиадгезионного слоя;
5) обеспечивают возможность механизированного нанесения рулонного материала на поверхность магистральных нефте-, газо-, продуктопроводов и трубопроводов различного назначения.
Использование в предлагаемом рулонном антикоррозионном материале мастичного слоя вышеуказанного состава исключает возможность использования простых несиликонизированных пленок, в т.ч. полиэтилентерефталата, используемого в ленте-прототипе.
Основным недостатком хранения, транспортировки и использования мастичных рулонных антикоррозионных лент является склеивание их в рулоне. Как правило, состав мастичного слоя предопределяет вид антиадгезивного слоя. В ленте-прототипе мастичный слой представляет собой смесь полимера «Асмол» и битума. Наличие значительного содержание битума в мастике (до 30%) обуславливает проявление недостатков, характерных для битумно-полимерных мастик, наиболее существенными из которых являются невысокая адгезия и достаточно узкий диапазон температур нанесения материала на защищаемую поверхность. В этом случае использование несиликонизированного полиэтилентерефталата оправдано с точки зрения ее эксплуатационных качеств и является экономически выгодным. Однако при использовании мастичного слоя с повышенной адгезией к защищаемой поверхности, в котором содержание битума составляет всего 2-5% и расширении диапазона температур, использование пленок без повышенной прочности или простых несиликонизированных пленок невозможно.
Широкий температурный диапазон использования мастичного слоя заявляемого состава также исключает возможность использования в качестве антиадгезивного слоя пленок без повышенной прочности или простых несиликонизированных пленок, вследствие их нестабильных антиадгезивных качеств.
Для предотвращения слипания противокоррозионного материала заявленного состава в рулоне необходимо использование либо пленок, имеющих повышенную прочность - например, фторопластовая пленка, либо специально обработанных пленок, имеющих кремнийорганический компонент - силиконизированные пленки. Использование пленок с повышенной прочностью или пленок с кремнийорганическим слоем исключает слипание мастичного слоя, вследствие чего противокоррозионный мастичный слой не нарушается.
Отличительные признаки заявляемой полезной модели получить новый технический результат, который выразился в возможности нанесения предлагаемого рулонного материала на поверхность трубопровода механизированным способом. Нанесение механизированным способом антикоррозионных лент, в которых антиадгезивный слой представляет собой несиликонизированную пленку, или пленку, не обладающую повышенной прочностью практически невозможно, т.к. достаточно высокая тугоплавкость мастичного слоя требует приложения значительных усилий для протягивания антикррозионной ленты для нанесения ее на защищаемую поверхность. При этом несиликонизированная пленка, или пленка, не обладающая повышенной прочностью подвержена частым порывам и делает невозможным нанесение антикоррозионной ленты на трубопровод при помощи механических приспособлений.
Предлагаемый рулонный антикоррозионный материал совместим с различными типами изоляций (экструдированные полиэтилен и полипропилен, битумные мастики, стеклоэмалевые, полиуретановые и эпоксидные покрытия, термоусаживающиеся материалы, полимерные липкие ленты и др.), что позволяет:
1) производить локальный ремонт протяженных участков трубопроводов;
2) изолировать сварные стыки труб;
3) осуществлять ремонт поврежденной основной изоляции трубопровода.
Он не требует подогрева поверхности металла и мастичного слоя перед использованием. Нанесение рулонного материала возможно на поверхность металла с 4-й степенью очистки. Данная степень обеспечивается зачисткой поверхности металла металлической щеткой, что легко реализуется в трассовых условиях.
На поверхность трубы рулонный мастичный материал наносится как ручным способом (вручную либо с использованием ручных изоляционных машин) так и механизировано - с использованием изоляционных машин в составе изоляционно-укладочных колонн.
В таблице 1 приведены показатели качества покрытия металлических поверхностей рулонным мастичным материалом. Испытания проводились согласно требований ГОСТ Р 51164-98.
Таблица 1.
Результаты испытания рулонного мастичного материала
Наименование показателя
Норма по ГОСТ Р 51164-98
Антикоррозионная изоляционная лента (прототип)
Рулонный антикоррозионный материал
Внешний вид
Отсутствие складок, отверстий, разрывов. Мастичный слой нанесен по всей поверхности ленты, без пропусков, посторонних включений
Соответствует
Соответствует
Толщина, мм
1,5-2,2
2,2
2,1
Прочность при разрыве, Н/см, не менее
10,0
23,1
27,5
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее
200
260
236
Температура гибкости, °С, не выше
минус 40
минус 40
минус 45
Адгезия к стали при 20°С, Н/см, не менее
10,0
15,0
30,0
Адгезия в нахлесте при 20°С, Н/см, не менее
7,0
20,5
22
Таким образом, предлагаемый рулонный антикоррозионный материал обладает улучшенными эксплуатационными свойствами, в частности высокой прочностью, повышенной адгезией к поверхности металла, причем с течением времени данный показатель увеличивает свою величину, сохраняет высокую пластичность и защитные свойства при длительной эксплуатации, а также предлагаемый рулонный антикоррозионный материал наносится на поверхность с использованием механических приспособлений.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ:
1. Авторское свидетельство 561773 с приоритетом от 31.03.67, кл.2 E04D 5/00 «Рулонный материал» / Новиков Я.Н., Мамырин Б.П., Дорман Я.А.
2. Патент РФ 2134330 с приоритетом от 15.09.97, кл.6 E04D 5/06 «Рулонный кровельный и гидроизоляционный материал «Бикрост» / Худайбердин Р.А., Лушпин В.М., Темникова Г.С., Зиннуров Р.Б.
3. Патент РФ 10830 с приоритетом от 01.02.99, кл.6 F16L 59/10 «Антикоррозионная изоляционная лента» / Гладких И.Ф., Черкасов Н.М., Субаев И.У.
4. Патент РФ 2199051 с приоритетом от 04.03.02, кл.7 F16L 58/04 «Антикоррозионная изоляционная лента» / Черкасов Н.М., Гладких И.Ф., Черкасов Н.М., Субаев И.У., Горбачева Р.И. (ПРОТОТИП)