Повышение адгезионной прочности и ресурса эпоксифенольных лакокрасочных покрытий нефтегазового оборудования

• Автор: Плугатырь, Валерий Иванович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 130 с. : ил.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Адгезионный механизм защитных свойств покрытий

1.2. Теории адгезии и экспериментальные методы исследования

1.3. Физико-химические основы регулирования адгезионной

способности полимерных покрытий

1.4. Факторы, определяющие адгезионную прочность и ресурс

защитного покрытия

2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧИХ СРЕД, ОБРАЗЦОВ

И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

^' 2.1. Характеристика рабочих сред

2.2. Обоснование выбора защитного покрытия

и характеристика объекта исследования
2.3. Характеристика компонентов и материалов
2.4. Экспериментальная установка
2.5. Методы определения адгезии лакокрасочных покрытий
2.5.1. Метод отслаивания покрытия от подложки
2.5.2. Метод «грибков»
2.5.3. Метод решетчатых надрезов
3. ПОВЫШЕНИЕ АДГЕЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ
^ СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ К ЭПОКСИФЕНОЛЬНОМУ ПОКРЫТИЮ
3.1. Анализ состояния стальной поверхности при нанесении
лакокрасочных покрытий по общепринятой технологии

3.2. Влияние тепловой обработки стальной поверхности
перед нанесением покрытия на адгезионную прочность
3.3. Опытно-промышленная апробация тепловой подготовки стальной поверхности путем совмещения с термоабразивной
А очисткой перед нанесением покрытия
4. ПОВЫШЕНИЕ АДГЕЗИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЭПОКСИФЕНОЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
К СТАЛЬНОМУ СУБСТРАТУ
4.1. Изучение влияния модифицирования отвердителя
на адгезионную прочность покрытий
4.2. Влияние дисперсности кварцевого наполнителя
на адгезионную прочность эпоксифенольного покрытия; к стальной поверхности
4.3. Повышение адгезионной прочности эпоксифенольного
ф покрытия модифицированием поверхности наполнителя
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСА ЭПОКСИФЕНОЛЬНЫХ
ПОКРЫТИЙ И ПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Выбор методики расчета
5.2. Результаты расчета и их обсуждение
5.3. Промышленная апробация эффективности эпоксифенольных покрытий в условиях подготовки и переработки природного газа
У Основные выводы
Литература
В связи с интенсивным развитием нефтегазовой отрасли, модернизацией устаревших и появлением новых технологических установок, работающих в весьма жестких условиях, к используемому оборудованию и конструкционным материалам предъявляются высокие требования. Применение оборудования с покрытиями, защищающими его от воздействия рабочих сред является одним из основных направлений повышения ресурса оборудования.
В качестве защитных покрытий оборудования для процессов подготовки газа находят широкое распространение эпоксифенольные полимерные композиции. В некоторых случаях они не имеют альтернативы. Однако, наряду с комплексом ценных свойств, эти покрытия обладают недостаточно высокой сохранностью адгезионной прочности при длительном воздействии воды, водных растворов и эмульсий, присутствующих в составе рабочих сред, что приводит к снижению ресурса защитных покрытий и оборудования.
Процессы конкурентной адсорбции на поверхности металла под покрытием чрезвычайно сложны и зависят от многих факторов, в том числе от характера адгезионного взаимодействия материалов покрытия и стальной поверхности.
Изучению материаловедческих аспектов адгезионного взаимодействия на границе раздела фаз между покрытием и металлом посвятили свои работы А. А. Берлин, В. Е. Басин, В. Л. Вакула, Л. М. Притыкин, А. Д. Яковлевым. И. Карякина, И; Л. Розенфельд, Ф. И. Рубинштейн, Ю. А. Мулин, Ю. А. Паншин, Н; А. Явзина,
Н. А. Гафаров, А. А. Гончаров, В. М. Кушнаренко, Л. С. Саакиян,
После сборки установки с образцами перед включением сушильной печи открывали вентиль 2 и продували газовую камеру 4 с образцами 5 в течение одной минуты для вытеснения воздуха. Затем включали сушильную печь, установив при этом терморегулятор на заданную температуру. Продолжительность нагрева образцов после достижения требуемой температуры составляла 10 мин. Затем печь отключали, не прекращая при этом подачи аргона (для исключения неконтролируемого контакта поверхности образцов с атмосферным воздухом). Периодически часть образцов извлекали, выдерживали в атмосфере помещения в течение заданного промежутка времени и наносили покрытие с армированным стеклотканью слоем, (в соответствии с ГОСТ 15140-78). Сушку покрытий, проводили при; комнатной5; температуре в течение 24 ч. Количество образцов составляло не менее 5 на каждый вид измерений;
Следует отметить, что температура и продолжительность сушки« образцов с эпоксифенольными покрытиями может оказывать заметное влияние на адгезионные свойства и-защитную «способность покрытий. Эта большая и серьезная задача может составить специальную тему исследования. Выбор обычной (комнатной) температуры сушки определился исходя из производственных условий нанесения, поскольку возможность организации горячей сушки покрытий в условиях нефтегазовых предприятий в большинстве случаев бывает ограниченной.
Экспозицию в нейтральной среде аргона проводили при различных задаваемых температурах. Образцы (пластинки из стальной фольги) выдерживали после тепловой обработки при комнатной температуре в сухом помещении с влажностью 0,15...0,20 % в тече-