Труба стальная с защитным покрытием

Полезная модель относится к области защиты трубопроводов от коррозии, отложений, воздействия агрессивных сред, и применяется в стальных трубопроводах предназначенных для транспортировки нефти, газа, суспензий, жидкостей в нефтегазовой, химической отраслях и коммунальном хозяйстве. Предложено использовать в качестве защитного покрытия стальных труб двухкомпонентную композицию на основе полиуретанового или полимочевинного связующего, отверждаемую атмосферной влагой и образующую после нанесения защитное покрытие с высокой эластичностью, ударной прочностью, абразивной, химической и температурной стойкостью. Причем в состав двухкомпонентной композиции на основе полиуретанового связующего входят: а) полиол (смола), б) полиизоцианат (отвердитель); на основе полимочевинного связующего: а) полиамин, б) полиизоцианат (отвердитель), с соотношением компонентов от 1:5 до 5:1, предпочтительнее от 1:2 до 2:1, наиболее предпочтительно 1:1 по объему. Технический результат - увеличение рабочих характеристик защитного покрытия. 1 н.з.п. ф-лы.

Область техники.

Полезная модель относится к области защиты трубопроводов от коррозии, отложений, воздействия агрессивных сред, и применяется в стальных трубопроводах предназначенных для транспортировки нефти, газа, суспензий, жидкостей в нефтегазовой, химической отраслях и коммунальном хозяйстве.

Уровень техники.

Известно, что транспортировка, посредством стальных трубопроводов, является наиболее эффективным и экономически целесообразным способом перемещения различных жидкостей, газов и других агрессивных сред, но одновременно с этим существует целый ряд проблем, возникающих при их эксплуатации. Первая и основная проблема - это коррозия, которой подвергаются все стальные трубы, контактирующие с водой, кислотами, особенно сероводородом. Известно немало защитных покрытий препятствующих коррозии, например, на основе металлических антикоррозионных материалов (нержавеющая сталь, аллюминий, цинк и т.д.) (см. патент РФ 74682), на основе эпоксидных эмалей (см. патент РФ 81550), на основе битума (см. патент РФ 2279454).

Другой проблемой является образование отложений на внутренней поверхности стальных трубопроводов: органических (парафины, асфальтены, смолы и т.д.) и неорганических (соли, гидраты и т.д.). Предпосылкой к образованию отложений является шероховатая поверхность, перепад температур на стенке трубы, наличие статического напряжения при движении транспортируемой среды.

Кроме противодействия указанным проблемам защитное покрытие должно обладать:

а) высокой эластичностью для исключения образования трещин при изгибе стальных труб, что недостижимо для покрытия по патенту РФ 81550;

б) высокой ударной прочностью, т.к. стальные трубы с покрытием подвергаются ударным нагрузкам при транспортировке, монтаже и эксплуатации;

в) химической стойкостью к различным маслам, кислотам, щелочам, растворенному газу, сточным водам неизбежно присутствующим, например при транспортировке сырой нефти, различных химикалий, в нагнетательных скважинах поддержания пластового давления и т.д. Данное требование не выполнимо для защитных покрытий по патентам РФ 74682, 2279454;

г) абразивной и гидроабразивной износостойкостью, т.к. часто в транспортируемой среде присутствуют абразивные включения (песок, кварц и т.д.). Указанное требование не достижимо для покрытий по патенту РФ 2279454;

д) температурным диапазоном эксплуатации от -75 до +120°С, поскольку некоторые трубопроводы используются в условиях Крайнего Севера, и некоторые трубопроводы предназначены для транспортировки горячих материалов. Данное требование не достижимо для защитных покрытий по патенту РФ 2279454;

Кроме указанных требований защитное покрытие должно обладать высокой адгезией к металлу, легко наноситься как в заводских, так и в полевых условиях, иметь гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину.

Таким образом, представляется полезной разработка стальной трубы с таким защитным покрытием, которое легко наносится, имеет гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину, обладает хорошей эластичностью, ударной прочностью, химической и абразивной стойкостью, высокой адгезией к металлу, широким температурным диапазоном эксплуатации.

Сущность полезной модели.

Техническим результатом заявленной полезной модели является увеличение эксплуатационных характеристик защитного покрытия стальных труб, расширение арсенала технических средств.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать в качестве защитного покрытия стальных труб двухкомпонентную композицию на основе полиуретанового или полимочевинного связующего, отверждаемую атмосферной влагой и образующую после нанесения защитное покрытие с высокой эластичностью, ударной прочностью, абразивной, химической и температурной стойкостью. Причем в состав двухкомпонентной композиции на основе полиуретанового связующего входят: а) полиол (смола), б) полиизоцианат (отвердитель); на основе полимочевинного связующего: а) полиамин, б) полиизоцианат (отвердитель), с соотношением компонентов от 1:5 до 5:1, предпочтительнее от 1:2 до 2:1, наиболее предпочтительно 1:1 по объему.

Примером двухкомпонентной композиции может служить двухкомпонентный жидкий состав под торговой маркой «УрепленМеталлЗащита» состоящий из уретановых форполимеров с концевыми NCO-группами, отверждаемых диаминами.

Осуществление полезной модели.

Перед нанесением защитного покрытия на внутреннюю поверхность стальных труб производят очистку, например металлическим ершем или абразивоструйной машиной, внутренней поверхности от окалины, ржавчины, старых покрытий для достижения более высокой адгезии защитного покрытия к металлу стенки трубы.

Нанесение защитного покрытия производят методом высоконапорного распыления с последующей полимеризацией материала покрытия на открытом воздухе. Причем полимеризация происходит за счет влаги содержащейся в воздухе и остаточной влаги на внутренней стенке трубы.

Использование композиции на основе полиуретанового или полимочевинного связующего, в качестве защитного покрытия стальных труб, позволит получить гладкую, монолитную поверхность и равномерную толщину, обладающую хорошей эластичностью, ударной прочностью, химической и абразивной стойкостью, высокой адгезией к металлу, широким температурным диапазоном эксплуатации.

1. Труба стальная с защитным покрытием, отличающаяся тем, что в качестве защитного покрытия поверхности трубы использована двухкомпонентная композиция на основе полиуретанового или полимочевинного связующего с соотношением компонентов от 1:5 до 5:1.

2. Труба стальная с защитным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что в состав двухкомпонентной композиции на основе полиуретанового связующего входят: а) полиол (смола), б) полиизоцианат (отвердитель).

3. Труба стальная с защитным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что в состав двухкомпонентной композиции на основе полимочевинного связующего входят: а) полиамин, б) полиизоцианат (отвердитель).

4. Труба стальная с защитным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что соотношение компонентов композиции защитного покрытия 1:1 по объему.