Внутреннее защитное покрытие трубопроводов

Причины внутренней коррозии нефтепроводов

Порыв стального технологического трубопровода в результате коррозии может нанести серьезный материальным ущерб компании и экологии в районе нефтедобычи. Самые распространенные способы борьбы с внутренней коррозией трубопровода, считается нанесение изоляционной защиты.

Важно заметить, что общая скорость коррозии может составлять 0,01-0,4 мм/год, а локальная - 1,5-6 мм/год. Стальные технологические трубопроводы, если у них отсутствует внутренний защитный слой, могут функционировать в пределах 1-3 лет. При этом отмечались случаи, когда спустя несколько месяцев после того, как такие трубопроводы были введены в действие, наступала их сквозная коррозия. Применение антикоррозийных покрытий способно в 8-10 раз увеличить срок эксплуатации промысловых трубопроводов.

Фактический срок службы стальных нефтепроводов, без внутренний антикоррозийной защиты, может составить  от 1 до 3 лет. А на отдельных участках нефтедобычи сквозная коррозия труб может наступить в течение нескольких месяцев эксплуатации.

Внутренний противокоррозионный слой нанесенный с соблюдением всех требований продлевает срок службы трубопровода 5-8 раз.

На данном этапе существует два основных направления антикоррозионной защиты:

1) Гладкостные антифрикционные покрытия (далее ГАП) -  снижают трение о внутреннюю поверхность труб и увеличивают объемы прокачиваемой среды. Согласно требованиям, допустимая толщина слоя должна быть от 60-150 мкм, шероховатость в пределе - 13-15 мкм, но, толщины слоя в 60-150 мкм недостаточно для того чтобы обеспечить продолжительную защиту от коррозии в магистрали.

Внутреннему «гладкостному» покрытию, должны быть присущи такие качества:

• высокий уровень адгезии к стали;
• устойчивость к долговременному пребыванию в условиях значительной влажности;
• стойкость к солям и растворителям, к колебаниям давления;

Гладкостные покрытия по большей части используются на магистральных газо- и нефтепроводах, если предполагается, что по ним будут транспортировать неагрессивные вещества. Выделим несколько преимуществ. Первый момент - ввод в действие трубопровода осуществляется намного быстрее и проще. Это обусловлено тем, что в процессе хранения и установки обработанным таким образом трубам не грозит коррозия.  Процесс сушки трубопровода после проведения гидравлических испытаний значительно ускоряется. Также перед запуском трубопровода не придется очищать его от ржавчины и грязи. Помимо того, снижаются расходы на сжатие и транспортировку при эксплуатации трубопровода.

Защитный слой должен соответствовать ряду критериев – устойчивость к воздействию влаги, кислотного конденсата, распылению соли. Важнейшее условие – устойчивость покрытия к блистерингу, то есть, в случае резкого сброса давления, на нем не должны появляться пузыри.

Необходимо учесть, что «гладкостное» покрытие является относительно тонким, поэтому не гарантирует, что трубопровод эффективно и надолго будет защищен изнутри от коррозии, если предполагается транспортировка агрессивных веществ. Данный момент представляет особую актуальность, если речь идет о технологических трубопроводах блоков. Из-за значительной обводненности нефтепромыслов, высокого содержания в веществах, перемещаемых по трубопроводам включений, характеризующихся высокой коррозионной активностью, а также высокой температуры, коррозийные процессы внутри труб существенно усиливаются.

2) Антикоррозионные покрытия (АП) - обеспечивают защиту внутренней поверхности трубопровода, перекачивающих коррозионно-агрессивные среды. Изоляционными материалами для нанесения защитного слоя толщиной от 250 до 700 мкм служат либо эпоксидные двухкомпонентные (смола, отвердитель) жидкие краски, либо порошковые краски.

Внутренняя противокоррозионная защита обладает высокими устойчивыми свойствами и обеспечивает сохранность труб  на момент транспортировки, хранения и во время монтажных работ. 

Преимущества применения на технологических трубопроводах внутренних защитных покрытий:

• продление срока эксплуатации (для анти-коррозионных покрытий);
• устойчивость к коррозии (ГАП,АП);
• уменьшение материальных расходов(ГАП,АП (статистически доказано, что продление срока службы технологического трубопровода на 1-5% окупает вложения на нанесение антикоррозионного покрытия));
• увеличение объема прокачиваемой среды (ГАП);
• снижение парафино-образований и отложений на стенках технологических трубопроводов (ГАП );

• эпоксидные ЛКМ (толщина  250-700 мкм);
• порошковые краски (толщина 300-500 мкм);

Эпоксидная изоляция экранируют металлические стенки труб от коррозионного воздействия перекачиваемой среды, а также:

а) сводится к минимуму отложения (соли, парафин);

б) снижают вероятность износа абразивом;

в) гарантируют чистоту перекачиваемой среды;

г) понижают гидро-потери;

д) снижают энергетические расходы;

Внутренняя противокоррозионная защита обладает высокими устойчивыми свойствами и обеспечивает сохранность труб  на момент транспортировки, хранения и во время монтажных работ.

Антикоррозионные защитные покрытия - преимущества, технология нанесения

Процесс изоляции внутренней поверхности труб, существующей на данный момент, предполагается, что как изоляционные материалы используются порошковые полимерные материалы и лакокрасочные вещества. При этом они бывают, как жидкими (содержащими свыше 30% растворителей), так и высоковязкими - удельный вес растворителей не превышает 30% (высоким сухим остатком). Также применяются краски, в составе которых растворители полностью отсутствуют.

Рис. 1 - Антикоррозионные защитные покрытия труб

Применение порошковых полимерных материалов и ЛКМ с высоким сухим остатком, достоинства:

• Улучшение санитарно-гигиенических условий;
• Сокращение длительности производственного цикла окраски посредством того, что получить требуемую толщину можно, нанося лишь один-два слоя;
• Беспористые покрытия. Высокие физико-механические и защитные свойства получаемого изоляционного слоя;
• В сравнении с содержащими растворитель ЛКМ, показатель невозвратимых потерь значительно ниже;

За счет того, что в атмосферу не попадают пары растворителя, процесс производства становится более безопасным с экологической точки зрения.

Если сравнивать покрытия на основе порошковых полимеров и эпоксидных ЛКМ с высоким сухим остатком, то последний вариант считается более предпочтительными. Причина в существенной энергоемкостью и взрывоопасностью работы с порошковыми полимерами.

В качестве ключевых критериев при выборе защитного слоя выступает среда, в которой будет эксплуатироваться трубопровод, а также присущая веществам совокупность характеристик, как защитных, так и технологических. Исходя из этих параметров, можно констатировать, что для внутренней обработки подходят - эпоксидные, модифицированные эпоксидные и фенолформальдегидные смолы. В большинстве случаев толщина слоя антикоррозийного покрытия колеблется в пределах 300-500 мкм.

При напылении эпоксидных покрытий, толщина которых обычно в пределах 250-700 мкм, как исходными материалы выступают или порошковые красящие вещества, или двухкомпонентные жидкие краски.

Проще всего наносить защитные покрытия на базе жидких эпоксидных красящих веществ (удельный вес растворителей не превышает 30%). Трубы предварительно подготавливают. После этого в один проход наносят покрытие, путем распыления соответствующей смеси. Температура полимеризации данного покрытия – 50 -70 ℃ (для сравнения, чтобы обеспечить полимеризацию порошковых эпоксидных красок, трубы следует разогревать до температуры 200-210 ℃).

Технология нанесения защитного покрытия на поверхность стальных трубопроводов - это комплекс операций, состоящих из:

• входной контроль качества труб;
• уборка жировых загрязнений поверхности( при наличии загрязнений удаляются химическими, термическими или другими методами, степень обезжиривания – не более 1 по ГОСТ 9.402);
• очистка внутренней поверхности с созданием требуемой чистоты (не менее Sa 2½ по ИСО 8501-1 или степени 2 по ГОСТ 9.402) и шероховатости поверхности – от 40 до 100 мкм с использованием пескоструйной или дробеструйной очистки;
• технологический нагрев труб до заданной температуры (при необходимости);
• нанесение антикоррозионного защитного покрытия (необходимого по технологии количества слоев) и его отверждение;
• контроль качества защитного покрытия;

Наше производство

Наш завод "Блочно-модульных конструкци" имеет большой опыт в изготовлении технологических блок-боксов для нефтегазодобывающей промышленности, таких как:

• - Автоматизированная групповая замерная установка (АГЗУ)
• - Блок гребенки (БГ, БРВ)
• - Блочно-кустовая насосная станция (БКНС)
• - Насосная станция пожаротушения (НСП)
• - Насосно-перекачивающая станция (НПС, НСВ)

И с нанесением внутреннего антикоррозионного защитного покрытия фирмы «HEMPEL» HEMPADUR-85671 на стальные трубопроводы диаметрами от 45мм до 400 мм для технологических блоков специальным оборудованием, применение технологий и собственного авторского оборудования, позволяет производить работы по внутренней антикоррозийной защите не только на прямых участках трубопроводов, но и на сборочных единицах сложной формы с углами поворота до 90°, проведения последовательного пооперационного технологического контроля и контроля качества готовой продукции, что обеспечивает высококачественное нанесение на трубы антикоррозионного покрытия.