Покрытие для нефтегазового комплакса, Астана

Системы покрытий ВМП на основе цинкнаполненных грунтов для долговременной защиты от коррозии в нефтегазовом комплексе.

Покрытия ВМП предназначены для сооружений, эксплуатируемых в сложных условиях, к техническому состоянию и безопасности которых предъявляются повышенные требования. К таким объектам с уверенностью можно отнести и наземные конструкции предприятий нефтегазовой отрасли.

Помимо обычных климатических воздействий конструкции испытывают разрушающее влияние агрессивных газов, сопутствующих добываемому углеводородному сырью, а также различных технологических факторов, связанных с режимами эксплуатации. В то же время, их обслуживание и ремонт зачастую крайне затруднен из-за огромной протяженности и разветвленности нефтегазовых магистралей, особенно расположенных в малонаселенных районах Сибири или Крайнего Севера.

Особенности эксплуатации сооружений и оборудования отрасли предопределяют и требования к применяемым в ней защитным лакокрасочным покрытиям. Покрытия должны быть надежными и обеспечивать высокие сроки безремонтной службы; стойкими в атмосфере, загрязненной сернистыми соединениями и другими агрессивными газами; выдерживать характерные для большинства газодобывающих районов страны низкие температуры и их частые перепады; сохранять заданные декоративные свойства; быть удобными при нанесении в полевых и заводских условиях.

Всем этим требованиям отвечают системы покрытий ВМП.

В мировой практике защиты от коррозии общепризнано, что наибольшую долговечность, более 15 лет, даже в средах с очень высокой коррозионной активностью, обеспечивают системы покрытий, состоящие из цинкнаполненной грунтовки и покрывных материалов на основе химически стойких полимеров (международный стандарт ИСО 12944). Эффективность таких систем обусловлена сочетанием двух механизмов защиты – катодного и барьерного.

Цинкнаполненные грунтовки, содержащие в качестве пигмента порошок цинка, обеспечивают катодную защиту стали. Их применение, по существу, является «холодным» цинкованием. Эти материалы позволяют реализовать уникальные защитные свойства цинка там, где применение традиционных методов цинкования невозможно.

Предприятие ВМП производит широкий спектр цинкнаполненных грунтовок (см. таблицу), отличающихся типом полимерной основы и содержанием порошка цинка, которые могут эффективно использоваться для защиты конструкций нефтегазовой промышленности:

• полиуретановая ЦИНОТАН и эпоксидная ЦИНЭП — для конструкций в атмосфере, в том числе с высоким уровнем загрязнений, в воде и растворах солей, в нефти и нефтепродуктах;

  — этилсиликатная ЦВЭС – в атмосфере, в том числе при температурах до 200 оС, в воде и

• термопластичная полимерная ЦИНОЛ – для опор и эстакад трубопроводов, объектов инфраструктуры в слабоагрессивной атмосфере и пресной воде и как альтернатива горячему

• кремнийорганическая ЦИНОТЕРМ – в атмосфере при повышенных температурах до 400

Высокие защитные свойства этих материалов неоднократно подтверждались на предприятиях отрасли, в частности при испытаниях в промышленных условиях объектов «Астраханского ГПЗ» (атмосфера над серными ямами, горячий пароконденсат, технические водные среды).

Роль цинкнаполненных грунтовок в системах покрытий на их основе становится определяющей при нарушениях сплошности покрытия, неизбежных в процессе эксплуатации. «Жертвенное» окисление цинка предотвращает развитие коррозии стали под покрытием и вглубь металла.

Кроме того, к преимуществам цинкнаполненных грунтовок ВМП с точки зрения конструкций нефтегазовой отрасли можно отнести, во – первых, то, что благодаря высокому содержанию цинка они не распространяют пламя по поверхности металла. Во–вторых, их отличает прекрасная стойкость в условиях холодного климата при низких температурах вплоть до -60 оС и стойкость к перепадам температур. Эти же свойства они придают и системам покрытий на их основе.

Барьерную функцию в системах для долговременной защиты металла выполняют покрывные слои — промежуточный и отделочный (см. таблицу). Они экранируют сталь и грунтовку от агрессивной среды, замедляя окисление цинка, а также придают покрытию твердость, стойкость к абразивному износу и заданные декоративные свойства.

Для качественного повышения эффективности барьерной защиты в составе многих покрывных материалов ВМП в качестве пигментов используются специальные чешуйчатые пигменты — «железная» слюдка и алюминиевая пудра.

Для объектов нефтегазовой отрасли особо рекомендуются покрытия на основе химически стойких полимеров, таких как полиуретаны и эпоксиды. Это полиуретановые эмали серии ПОЛИТОН – УР, композиции ФЕРРОТАН и АЛЮМОТАН, эпоксидные материалы серии ИЗОЛЭП и другие. Они характеризуются высокой адгезией к различным подложкам, прочностью и твердостью, устойчивостью в атмосфере, загрязненной хлоридами, соединениями серы и азота, в нефти и нефтепродуктах, в воде и растворах солей.

Полиуретановые покрытия (эмаль ПОЛИТОН – УР (УФ) ) обладают и отличными декоративными характеристиками, прекрасно сохраняют цвет и блеск, отличаются низким пыле- и грязеудержанием, обеспечивая привлекательный внешний вид производственных конструкций.

Одноупаковочные полиуретановые материалы ВМП представляют большой интерес и с точки зрения окраски в полевых условиях. Они просты и удобны в применении, по сравнению с другими типами покрытий имеют расширенный диапазон погодных условий нанесения, включая пониженные температуры и повышенную, вплоть до 98%, влажность воздуха.

На основе материалов ВМП разработаны системы покрытий для долговременной защиты от коррозии металлоконструкций предприятий нефтегазовой промышленности: галерей, эстакад, надземных коммуникаций компрессорных и газораспределительных станций, газоперерабатывающих заводов, наземных участков газо- и нефтепроводов, газоходов и дымовых труб, наружной и внутренней поверхности резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, а также для объектов инфраструктуры – модульных зданий, опор ЛЭП, вышек связи, мостов, резервуаров для воды и т. д.

Долговечность систем в атмосферных условиях составляет 15-25 лет, в жидких средах и при повышенных температурах – 5-15 лет в зависимости от условий нанесения и эксплуатации. По срокам службы они соответствуют требованиям международных стандартов и не уступают лучшим зарубежным аналогам.

Ниже приведены примеры типовых систем покрытий общей толщиной 150-200 мкм, предназначенных для длительной, более 15 лет, защиты конструкций в промышленной атмосфере:

Грунтовка ЦИНОТАН (1сл. ) +эмаль ПОЛИТОН–УР (1сл. ) +эмаль ПОЛИТОН-УР (УФ) (1сл. );

Грунтовка ЦИНОТАН (1 сл. ) + композиция ФЕРРОТАН (2 сл. );

Грунтовка ЦИНЭП (1 сл. ) + эмаль ИЗОЛЭП – mio (1 сл. ) + эмаль ПОЛИТОН–УР (УФ) (1 сл. ).

В целом же количество слоев и общая толщина покрытия зависят от агрессивности условий эксплуатации. Общее правило: чем агрессивнее среда, тем больше должна быть толщина покрытия.

Долговечность покрытий ВМП в атмосфере умеренного и холодного климата, в нефти и нефтепродуктах и в водных средах подтверждена результатами многочисленных испытаний в ведущих отраслевых институтах страны, таких как НИИ ЛКП (г. Хотьково), ВНИИСТ, ЦНИИ ПСК им. Мельникова, ЦНИИС, «БашНИПИнефть», «Гипротюменьнефтегаз» и многих других.

В 2008 году полиуретановые системы покрытий на основе цинкнаполненной грунтовки ЦИНОТАН прошли испытания во ВНИИГАЗе, подтвердившие их стойкость к воздействию низких температур, УФ-излучения и соляного тумана. В результате они признаны соответствующими техническим требованиям ОАО «ГАЗПРОМ» к атмосферным покрытиям и рекомендованы для защиты наземных металлоконструкций в отрасли.

Применение долговечных систем покрытий на основе цинкнаполненных грунтовок по сравнению с еще очень распространенными в нефтегазовой отрасли традиционными дешевыми материалами (например, алкидными) имеет не только технические, но и экономические преимущества. Несмотря на то, что их первоначальная стоимость в пересчете на 1 кв. м. поверхности значительно выше, суммарные затраты в течение 15 — 20 лет эксплуатации конструкции на нанесение, ремонт и восстановление алкидного покрытия более чем в 2 раза превышают затраты на долговечные системы.