Гладкостное покрытие
С начала 1950-х годов XX века в США разработали технологию гладкостного покрытия, которая позволяет значительно увеличить пропускную способность труб при транспортировке газа. Позднее опыт переняли и в России. Сегодня технология активно применяется в газовой и нефтяной промышленности.
Гладкое и эластичное покрытие, устойчивое к адгезии, изменениям давления газа позволяет увеличить срок эксплуатации труб на 8-10 лет.
Недостатки внутренних гладкостных покрытийВ числе минусов гладкостных покрытий можно выделить
- Высокую стоимость труб внутренним с гладкостным покрытием.
- Производственный процесс гладкостных покрытий трудоемкий и энергозатратный. При этом исключить шероховатости абсолютно практически невозможно.
- Внутренняя поверхность подвержена повреждениям при внешнем механическом воздействии, например очистным скребком.
- Тонкое покрытие не обеспечивает эффективную и долговременную защиту от коррозии, поэтому в агрессивной среде срок службы срок службы снижается.
- Отсутствие устойчивости покрытия к температуре сварки.
Существует два варианта защиты внутреннего слоя труб от вредоносных факторов:
- распыление антифрикционного барьера во внутренней части;
- нанесение антикоррозийной прослойки на внутреннюю поверхность.
Главная задача антифрикционного покрытия – уменьшение шероховатости внутренней поверхности трубы и увеличение пропускной способности. Ещё одно свойство – защита от коррозии путём препятствия прямому контакту агрессивных элементов с металлом. Технология была разработана в середине 1950-х годов и по сей день широко применяется в магистральных газопроводах и нефтепроводах.
Гладкостное покрытие труб
При перемещении жидких нефтяных масс с примесями солей по трубопроводу, происходит отложение окаменелости, затрудняющей движение газа и нефти внутри магистрали. Горючие смеси движутся под большим давлением, что способствует ускоренному отложению осадка внутри трубопровода. Некоторые соединения могут вызывать коррозию отдельных участков магистрали, приводящую к быстрому изнашиванию труб. Локальная скорость образования ржавчины может доходить до отметки в 1,4-7 мм в год. Средний срок использования стальных изделий без защиты – 1-4 года. Эпоксидный барьер продлевает период их службы в 7-12 раз.
Гладкостная прослойка обладает антифрикционной и антикоррозийной защитой, за счет чего увеличивается срок службы трубопровода и обеспечивается беспрепятственное движение нефтегазовых продуктов внутри него. Для качественной защиты газопроводов достаточно нанести слой материала толщиной в 35-75 мкм. Затраты на защитный барьер многократно окупаются в первые годы использования, так как трубопровод с эпоксидным барьером не требует ремонтных работ.
Технология нанесения
Технология нанесения защитной оболочки заключается в использовании красок на основе эпоксидной смолы, процент растворителей в которых не должен превышать 30%. Поверхность изделия подготавливается к напылению путем обезжиривания фенолосодержащим праймером, который увеличивает стойкость краски к агрессивным условиям. Лишняя влага в составе праймера должна испариться под действием невысоких температур, обеспечивая хорошее сцепление материала со сталью.
Схема нанесения гладкостного покрытия
Далее распыляется рабочая смесь равномерным слоем, толщина которого 35-70 мкм. Полимеризация покрасочного материала проводится при температуре в 40-70°С. Порошковые краски на основе эпоксидной смолы более устойчивы к воздействию высоких температур, поэтому для их затвердевания нужен нагрев до 200-220°С. Тонкая прослойка эпоксидного материала препятствует прямому контакту активных химических элементов с металлическими стенками изделия, а сниженная шероховатость обеспечивает хорошую проходимость газа и нефти.
При гладкостном напылении остаются уязвимыми зоны сварных стыков, поэтому для их защиты применяются такие методы:
- локальное напыление колец на стыки;
- цинковое и алюминиевое напыление дополнительного слоя;
- поверхностное нанесение антикоррозийных сплавов.
Преимущества внутренних гладкостных покрытий
Использование стальных труб с гладкостным внутренним барьером имеет ряд существенных преимуществ перед стандартными стальными изделиями:
- Быстрая готовность к эксплуатации. После испытаний под высоким давлением должно пройти некоторое время перед использованием газопровода в работе. За это время остатки влаги оказывают разрушающее действие на металл, что требует дополнительных усилий для зачистки скопившейся грязи и ржавчины. Эпоксидный барьер ускоряет процесс испарения лишней влаги, за счёт чего трубопровод быстрее приводится в рабочее состояние;
- Экономия энергии. При сильном трении жидких нефтепродуктов о стенки трубопровода требуются большие затраты на энергию. Антифрикционное покрытие обеспечивает минимальную шероховатость и свободное прохождение масс внутри магистрали;
- Уменьшение сторонних примесей в транспортируемых продуктах. Антикоррозийная прослойка препятствует разложению металла и образованию новых химических соединений, которые ухудшают качество нефтегазовых продуктов;
- Снижение давления на сварные швы. Высокая пропускная способность способствует равномерному распределению давления внутри трубопровода, что исключает риск порыва стыков;
- Уменьшение турбулентного слоя газа, что снижает возникновение критических состояний внутри магистрали;
- Увеличение срока службы арматуры за счёт отсутствия коррозии;
- Снижение капитальных затрат. Хорошая пропускная способность позволяет использовать трубы меньшего диаметра, что значительно выгоднее.
