Антикоррозионное силикатно-эмалевое покрытие труб: проверено временем

В последние годы проблемы защиты наруж­ной поверхности труб были решены бла­годаря тому, что на смену битумным покрыти­ям пришли надежные заводские полиэтилено­вые покрытия.

Для предохранения внутренней поверхности труб от коррозии разработаны различные виды покрытий: эпоксидные, песчано-цементные, ла­ковые, силикатно-эмалевые и др. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Основными недостатками являются:

• песчано-цементное покрытие обладает ше­роховатостью и уменьшает площадь попе­речного сечения труб;

•  лаковые и эпоксидные покрытия имеют не­достаточные прочностные и температурные характеристики;

• трубы из стеклопластика имеют сравни­тельно высокую стоимость;

• применяемые ингибиторы коррозии не обе­спечивают значительного увеличения сро­ков службы трубопроводов.

В то же время накопленный производствен­ный опыт показывает, что применение силикатно-эмалевого покрытия для защиты от коррозии как внутренней, так и наружной поверхности сталь­ных труб и деталей трубопроводов обеспечивает

их высокую химическую коррозионную и терми­ческую стойкость.

Имея высокие гладкостные характеристики, си­ликатно-эмалевые покрытия не позволяют скапли­ваться на стенках труб различным отложениям, что не снижает их пропускную способность.

Силикатная эмаль — затвердевшая, в основ­ном стеклообразная неорганическая масса, осно­вой которой является кремнезем. Эта эмаль при термической обработке направляется на метал­лические изделия (стальные трубы и фасонные изделия).

Поскольку основой создания силикатных по­крытий являются природные силикаты — хими­ческие соединения, содержащие кремнекислородные соединения Si_xO , вопрос запасов силикатов является разрешенным, т.к. они составляют 98% массы земной коры и являются основой для при­менения в силикатной промышленности.

При формировании структуры силикатно-эмалевого покрытия применяется индукционный обжиг, который обеспечивает весьма высокую адгезивную прочность. (Адгезия — прилипание, обеспеченное межмолекулярным взаимодействием.)

Силикатно-эмалевое покрытие защищает трубы в температурном режиме работы от минус 50 °С до плюс 350 °С и служит примерно 50 лет.

Производство силикатно-эмалевого покры­тия широко распространено за рубежом, напри­мер в таких странах, как США, Англия, Мекси­ка, Австралия, Германия, Швейцария, Япония, Франция.

В общей структуре производства труб черной металлургией США выпуск эмалированных труб по объему превосходит производство труб из не­ржавеющих сталей.

Силикатно-эмалевое покрытие производится во многих городах России, таких как Москва, Пенза, Оренбург, Екатеринбург, Ростов-на-Дону и др., а также Республике Казахстан — в городе Атырау.

Технология получения силикатно-эмалевого по­крытия достаточно проста, но трудоемка и энергозатратна. Производить эту операцию возмож­но в стационарных заводских условиях:

• предварительно трубы и фасонные дета­ли трубопроводов подвергают индукцион­ному нагреву, а затем обрабатывают в дро­беструйных герметичных камерах, обеспе­чивающих очистку наружной и внутренней поверхностей и их обеспыливание;

• затем производится нанесение и сушка эма­левого шликера (фриты);

• после этого обжигается слой эмалевого шли­кера при температуре 800-850 °С и образует­ся слой силикатно-эмалевого покрытия.

Трубы с силикатно-эмалевым покрытием ис­пользуются для транспортировки обводненной нефти, содержащей высокий процент сероводо­рода, для закачки в нефтяной пласт высокомине­рализованной воды и различных химических ре­агентов, увеличивающих нефтеотдачу пласта, для обустройства системы пожаротушения на действу­ющих нефтяных скважинах.

Силикатно-эмалевое покрытие предотвраща­ет отложение парафина, асфальто-смолистых со­единений, солей на внутренней поверхности сте­нок трубы, что улучшает гидродинамические ха­рактеристики трубопроводов.

При использовании внутреннего эмалевого покрытия гидравлическое сопротивление и по­тери давления по сравнению с трубой без покры­тия уменьшается в 1,5 раза. Это позволяет умень­шить диаметр трубопровода, что снижает его металлоемкость в 1,2 раза. При этом режим пе­рекачки жидкости из турбулентного переводит­ся в ламинарный.

Экономический эффект от применения различ­ных перечисленных ранее покрытий определяется не столько стоимостью их изготовления, сколько сроком службы.

В этом случае силикатно-эмалевым покрыти­ям нашли широкое применение при сооружении промысловых нефтяных трубопроводов, трубо­проводов, транспортирующих высокоагрессив­ные среды в химической промышленности, при строительстве теплотрасс, топливопроводов для перекачки авиационного горючего в аэропортах, при перекачке едких стоков животноводческих ферм и в других отраслях, где органические или металлические покрытия непригодны.

Силикатно-эмалевые покрытия прошли гиги­енические испытания на предмет использования их для строительства трубопроводов горячего, хо­лодного и питьевого водоснабжения.

Проведенными технико-экономическими рас­четами установлено, что затраты при нанесении внутреннего силикатно-эмалевого покрытия оку­паются в течение 1,5-2 лет.

Силикатно-эмалевое покрытие труб соответ­ствует требованиям ГОСТа Р 51164-98, СНиП 2.05.06-85, РД 153-34.0-20.158-2003 и выполняет­ся по ТУ 1390-001-01297858-96, оно соответству­ет требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2001, лицен­зировано Гостехнадзором РФ.

Таким образом, применение силикатно-эма­левого покрытия практически решает проблемы, связанные с коррозионным разрушением метал­лических труб, и способствует решению экологи­ческих проблем, возникающих при повреждении нефтепроводов.