Покрытие для защиты углеродистых сталей от коррозии

 

Изобретение относится к составам для покрытия для защиты от коррозии при контакте сталей с нефтью и нефтепродуктами. Покрытие получают нанесением смеси, содержащей полиэтилен, золу ТЭЦ, цеолит Татарско-Шартрашанского месторождения, что позволяет повысить коррозионную стойкость покрытия. Коррозионная стойкость покрытия характеризуется скоростью коррозии, которая составляет 1,1-1,4 мм/год к 10^-3. 1 табл.

Изобретение относится к составам для защиты от коррозии углеродистых сталей при контакте с нефтями и нефтепродуктами.

Для защиты от коррозии нефтепродуктов известны полимерные липкие ленты, изготовленные из поливинилхлорида или полиэтилена, стабилизированные сажей, а также битумно-резиновые или битумно-полимерные мастики, армированные стеклохолстом (см. В.Г. Волков, Н.И.Тестов, В.В.Шуванов. Справочник по защите подземных металлических сооружений от коррозии. Л., Недра, 1975, с. 56).

Недостатком этих материалов является сложность их нанесения на внутренние поверхности трубопроводов.

Известны материалы, применяемые для покрытия внутренних поверхностей трубопроводов. Это свинцовый сурик, эмали, наносимые с подогревом, бетон и эпоксидные смолы (см. Справочник. Коррозия. Под ред. Л.Л.Шрайера. М., Металлургия, 1981, с. 515).

Недостатком этих материалов является низкая коррозионная стойкость металла при контакте с нефтями и нефтепродуктами, особенно насыщенными минеральными солями и сероводородом, и их растрескивание под действием температурных факторов.

Наиболее близким к заявляемому является полиэтиленовое покрытие для защиты углеродистых сталей от коррозии, получаемое напылением порошкообразного полиэтилена на металлические изделия, нагретые до высокой температуры (см. Справочник. Коррозия. Под ред. Л.Л.Шрайера. М., Металлургия, 1981, с. 526).

Недостатком этого покрытия является недостаточная коррозионная защита металла при его длительном контактировании с нефтяными продуктами, насыщенными хлоридами и сероводородом.

Изобретение направлено на повышение коррозионной стойкости углеродистых сталей, защищенных полиэтиленовым покрытием.

Это достигается тем, что состав покрытия для защиты углеродистых сталей от коррозии на основе состава, содержащего и полиэтилен, дополнительно включает золу (отход ТЭЦ) и цеолит Татарско-Шартрашанского месторождения при следующем соотношении ингредиентов (мас.%): полиэтилен 70-80, зола 15-10, цеолит 15-10.

Смесь для нанесения покрытия приготавливается при механическом смешении ингредиентов предварительно размолотых и просеянных через сито с размерами отверстий 0,25 мм.

Исходные компоненты: 1) Полиэтилен АН 03 277-73, ГОСТ 16 388-85, 2) Зола - отход ТЭЦ должна удовлетворять следующим требованиям: а) объемная насыпная плотность золы в сухом состоянии не должна превышать 1100 кг/м³; б) влажность золы не должна превышать 20% по массе, в) содержание в золе остатков несгоревшего топлива, определяемого по потерям при прокаливании до 10000^oC (ГОСТ 9758-68) допускается в количестве не более 20%, а при прокаливании до 6000^oC не более 10%, г) содержание в золе сернокислых соединений в пересчете на SO₃ не должно превышать 3% по массе (см. Инструкцию по применению зол теплоэлектростанций в качестве мелкого заполнителя керамзитобетона (Куйбышев, 1975, 8 с.).

3) Цеолит Татарско-Шартрашанского месторождения состава, мас.%: клинтоптиолит 29-31, монтмориллонит 23-25, кристобалит 14-16, слюды 2-4, глауконит 2-2,4, рудные минералы 2,5-3,5: кальцит 22-24 (см. М.Г.Алтыкис, М.М. Халиуллин, Р. З.Рахимов. Влияние добавок цеолитсодержащих пород на свойства гипсовых вяжущих. Известия ВУЗов строительства, N 3, 1996, с. 8).

Смесь наносится обычным способом на поверхность изделия.

Пример 1. Нанесение полиэтиленового покрытия по прототипу.

Поверхность образцов стали Ст3 ошкуривали до класса шероховатости R_a 2,5 (ГОСТ 2.309-73), обезжиривали ацетоном и протравливали в 10% соляной кислоте при 200^oC в течение 1 мин, промывали дистиллированной водой и высушивали на воздухе. Образцы нагревали до 1900^oC, напыляли порошкообразный полиэтилен и повторно нагревали при 1900^oC до оплавления прилипших к образцу зерен полиэтилена. Толщина покрытия составляла 1-1,5 мм.

Коррозионную стойкость образцов определяли по ОСТ 39-099-79 в растворе состава, г/л: NaCl - 162,9, CaSO₄2H₂O - 0,1, MgCl₂6H₂O - 16,2, CaCl₂6H₂O - 33,7, H₂S - 0,1.

Испытания коррозионной стойкости образцов проводили гравиметрическим способом в течение 108 суток при 200^oC. До и после испытания образцы взвешивали, а затем, предполагая, что продуктами коррозии является гидрат окиси Fe(III), увеличение веса образцов пересчитывали на глубинный показатель коррозии (см. Н.П.Жук. Курс теории коррозии и защиты металлов. М., Металлургия, 1976, 472 с.). Каждая экспериментальная точка определялась как среднеарифметическое из 10 образцов. Последний вес определяли после выдержки образца в течение месяца в эксикаторе при 200^oC над свежеобожженным хлористым кальцием.

Примеры 2-8 Нанесение полиэтиленового покрытия предлагаемого состава.

Образцы стали Ст3, Ст4, Ст5 готовили к нанесению порошкообразного покрытия предлагаемого состава и сам процесс нанесения покрытия осуществляли так же, как описано в примере 1. Толщина покрытия во всех случаях составляла 1-1,5 мм.

Составы смеси и результаты коррозионных испытаний на различных сталях приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предлагаемый данным изобретением состав увеличивает коррозионную стойкость стали более чем в 10 раз.

Формула изобретения

Покрытие для защиты углеродистых сталей от коррозии на основе полиэтилена, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит золу ТЭЦ и цеолит Татарско-Шартрашанского месторождения, в следующих соотношениях компонентов, мас.%: Полиэтилен - 70 - 80 Зола ТЭЦ - 15 - 10 Цеолит - 15 - 10

РИСУНКИ

Рисунок 1