• Е. Яценко
  • А. Рябова
  • Л. Климова

Резюме

Сред антикорозионните покрития за стоманени изделия стъкло-емайлираното стъкло е най-надеждното и универсално, базирано на алумоборосиликатни стъкла от системата SiO2-Al2O3-B2O3-R2O. Това антикорозионно покритие позволява да се увеличи химическата устойчивост на вътрешната повърхност на тръбопроводите към различни групи реактиви. Следователно, в хода на проучването, предварително разработен състав беше модифициран чрез въвеждане на оксиди SrO, ZrO2, CaO, MoO3, Li2O и тяхната киселина и алкалност на емайловите фрити и покрития на тяхна основа и беше установено, че добавянето на стронций и циркониевият оксид в количество от 2% е оптимален.

антикорозионни

Ключови думи

1. Въведение

В момента петролната индустрия на Руската федерация се развива бързо и ефективно. Корозията на оборудването и съоръженията в петролната и газовата промишленост обаче е една от основните причини за намаляване на тяхната производителност, причинявайки огромни икономически загуби и екологични щети. В момента защитните покрития (битум, епоксидна смола, полиуретан и др.) Са широко използвани за защита на нефтопроводи, сред които стъкло-емайлирани покрития с висока химическа устойчивост и термомеханични свойства, по-специално топлоустойчивост, достигаща 500 ° С, заемат специално място място. Поради факта, че силикатно-емайлираното покритие за стоманени тръбопроводи е изложено на агресивна среда, съдържаща въглеводороди и образуваща вода, в която присъстват хлориди, сулфати и органични киселини, както и до 10% сероводород и 10% въглероден диоксид . Съставът на покритието се основава на киселиноустойчив стъклен състав (Ryabova et al. 2018) с високо съдържание на кварц и нисък борен анхидрид и алкални оксиди, което ще подобри химическата устойчивост на емайлите и ще разшири обхвата на тяхното изпичане (Yatsenko и др. 2018).

Също така, при избора на вида на защитното покритие трябва да се вземат предвид следните фактори: експлоатационни условия, състав на транспортираната среда, температура и налягане в системата, скорост и характер на движението на потока, наличие на абразивни частици в течността поток, състав и свойства на свързания петролен газ (APG), наличие на асфалт-смола-парафинови отлагания (AFS), проява на живота на микроорганизмите.

Следователно целта на тези проучвания е разработването на антикорозионни стъкло-емайлови покрития за защита на стоманените тръбопроводи от средновъглеродна стомана 32G2S и изследването на фактори, влияещи върху процеса на тяхното бездефектно формиране и технически и експлоатационни свойства.

2 Методи и подходи

Технологията на емайлиране на вътрешната повърхност на тръбопроводите включва следните технологични етапи: предварително отгряване на стоманени тръби при температура от

750 ° C с цел отстраняване на замърсителите и обезвъздушаване на външните слоеве от стомана; механична подготовка на вътрешната повърхност на тръбите с използване на взривяване с помощта на единични или многократни взривни устройства за отстраняване на котлен камък и по-грубост за по-добра адхезия към стъкло-емайловото покритие; приготвяне на емайлирана суспензия на основата на фино смлян стъклен гранулат; нанасяне на плъзгаща суспензия върху вътрешната повърхност на хоризонтална тръба чрез пръскане с използване на работно колело; сушене при температура 100–120 ° C и индукционно печене при температура 860–880 ° C.

Целта на работата е да се разработи съставът и технологията за нанасяне на еднослойно покритие от стъкло-емайл за средновъглеродни стомани, което има високи нива на химическа и абразивна устойчивост и е способно да образува гладко покритие без дефекти върху стоманена повърхност. За да се реши този проблем, алумоборосиликатната система SiO2-Al2O3-B2O3-R2O е избрана като най-приемлива в еднослойната емайлираща технология, която е модифицирана чрез въвеждане на съединения като SrO, ZrO2, CaO, MoO3, Li2O, за да се подобряват химическата устойчивост и образуването на дефекти под формата на проходни пори. Въвеждането на емайли стронций, калций и циркониеви оксиди, които са неразтворими в оксиди, помага да се намали излугването на алкални и алкалоземни катиони при излагане на киселинно покритие. Литиевият оксид, въведен заедно с натриеви и калиеви оксиди, допринася за химическата устойчивост на емайловите покрития поради проявата на полиалкално и поликатионно действие. Количеството добавки, въведени в шихтата, е 2 тегл.%, Тъй като въвеждането на добавки под 1% леко засяга свойствата на емайлираните покрития и повече от 2% може значително да повлияе на промяната в технологичните свойства на стопилката.

След това смесените смеси се варят при температура от 1350 ° С в продължение на 1 час в електрическа фурна в алундови тигли, подлагат се на мокро гранулиране и се нанасят под формата на фино смлян емайл върху проби от стомана 32G2S. След изсушаване и изпичане при температура от 850 ° C получените емайлови покрития бяха тествани, за да се изследва ефектът от модифициращите оксиди върху структурата и свойствата на емайлите.

За оценка на устойчивостта на корозия бяха проведени тестове за определяне на киселинната устойчивост, характеризираща се със загуба на тегло след излагане на 20% кипяща солна киселина и алкална устойчивост - загуба на тегло след излагане на 8% разтвор на натриев хидроксид. За фрити, тестовете бяха проведени по зърнен метод, а за емайловите покрития - въздействието върху тяхната повърхност.

3 Резултати и дискусия

Индикатори за свойствата на модифицирани фрити и емайлирани покрития в зависимост от състава