Причины разрушения, методы оценки качества и идентификации состава внутренних антикоррозионных полимерных покрытий нефтепроводных труб

• Автор: Юдин, Павел Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.16.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 238 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Типы коррозионных разрушений нефтяных трубопроводов, причины их вызывающие

1.2 Типы антикоррозионной защиты трубопроводов

1.3 Типы внутренних антикоррозионных покрытий

1.4 Методы оценки качества внутренних антикоррозионных полимерных покрытий (ВАКПП) нефтяных трубопроводов

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы испытаний

ГЛАВА 3 АНАЛИЗ ПРИЧИН РАЗРУШЕНИЯ ВНУТРЕННИХ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НЕФТЕПРОВОДНЫХ И НАСОСНОКОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ВАКПП
4.1 Применимость емкостно-омического (импедансного) метода для оценки пористости антикоррозионных покрытий
4.2 Оценка применимости методов прямого и обратного удара для определения свойств ВАКПП
ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ, МОДЕЛИРУЮЩИХ РАЗРУШАЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ВАКПП В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ, МОНТАЖА И ЭКСПЛУАТАЦИИ
5.1 Методы статического и циклического воздействия температуры на воздухе для оценки свойств покрытий
5.2 Методы статического воздействия температуры в жидких средах для оценки свойств покрытий

5.3 Разработка и применение автоклавного теста для исследования свойств ВАКГТП
ГЛАВА 6 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИДЕНТИФИКАЦИИ СОСТАВА ВАКПП
ГЛАВА 7 ОБОБЩЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И ВЫРАБОТКА КРИТЕРИЕВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТРУБ С ВАКПП
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И КРАТКИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы: Нефтепромысловое машиностроение изготавливает оборудование для добычи, подготовки и транспортировки нефти конечному потребителю. Спецификой данного оборудования является работа в различных агрессивных средах. Большое значение имеет разработка методов защиты от коррозии оборудования, поскольку коррозионные разрушения ведут к колоссальным материальным затратам на ремонт и замену оборудования, а отдельным пунктом косвенного увеличения затрат является простой
оборудования, вызванный выходом его из строя и аварийными разливами добываемых и транспортируемых продуктов [1-4]. В связи с этим большое значение в нефтепромысловом и нефтехимическом машиностроении уделяется защите оборудования от коррозии. При этом одной из наиболее актуальных задач является коррозионная защита внутренней поверхности оборудования, в том числе нефтепроводов, находящихся в контакте с агрессивными средами [5]. В связи с чем в настоящее время существует нарастающая потребность в
антикоррозионных покрытиях, используемых для различных производственных нужд, что дало новый виток развития отрасли создания новых и
усовершенствования существующих антикоррозионных покрытий [6].
Наибольший объем по металлоемкости в нефтепромысловом
оборудовании занимают трубы различного назначения и сортамента. Поэтому в настоящей работе решение проблемы коррозионной защиты в нефтепромысловой и нефтехимической промышленности рассматривается на примере внутренних антикоррозионных полимерных покрытий (ВАКПП) нефтепроводных труб. Такие покрытия являются наиболее распространенными и эффективными для защиты нефтепромысловых труб от коррозии [7, 8]. На сегодняшний день существует большое количество ВАКПП с различными эксплуатационными свойствами и характеристиками, что значительно затрудняет выбор качественной продукции из всего многообразия ВАКПП, представленных на выбор нефтедобывающим компаниям.

химических групп изоцианата являются высокореакционные атомы азота, углерода и кислорода. В основе полиола, или пигментированной основы, содержится высокомолекулярный спирт, обладающий реакционно-способными гидроксильными группами, с добавкой пигментов, наполнителей, и прочих компонентов. Данные компоненты смешиваются перед непосредственным нанесением покрытия, и тем самым полиуретановый полимер формируется на самой поверхности окрашиваемого изделия, создавая плотную трехмерную сетчатую структуру. Как правило, отверждение данных полиуретановых покрытий происходит при нормальной температуре, редко при повышенных температурах.
Образование двухкомпонентного полиуретанового полимера протекает по реакции, представленной на рисунке 1.3.4.
р,-М=С=0 + Н- О-Р.2—*Р.-МН-С - О -Р-

Рисунок 1.3.4 - Реакция образования двухкомпонентного полиуретанового
полимера
Свойства данных покрытий напрямую зависят от типа изоцианатного компонента. Ароматические изоцианаты способствуют формированию таких свойств лакокрасочного покрытия, как высокая твердость, износостойкость, водостойкость, химстойкость, хорошая адгезия. Полиуретановые покрытия на алифатических изоцианатах выигрывают перед ароматическими высокой светостойкостью и декоративным свойствам. Также они отличаются водостойкостью и атмосферостойкостью, но при этом необходимо введение катализаторов в связи с низкой степенью их отверждения [100].
Недостатком полиуретановых покрытий является низкая эластичность покрытия и трудность получения пигментированных материалов. Кроме того, необходимы определенные условия их хранения, так как в противном случае