Способ нанесения антикоррозионного, теплоизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность трубы

 

Изобретение относится к антикоррозионной и тепловой защите, главным образом, стальных труб, а также стальных резервуаров . Для этого слой вспученной эмали наносят на внутреннюю поверхность трубы и защищают его от попадания влаги покровным слоем простой эмали. Высокие теплоизоляционные свойства вспученной эмали получают благодаря яому, что процесс создания пористой структуры происходит при температуре, равной 70-80% температуры плавления основы вспученной эмали, 2 табл.

СОК)Э СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

РОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4946274/26 (22) 17.06.91 (46) 23.08.93. Бюл. № 31 (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" (72) В.Ф.Будников и Ю,И.Бакалин (73) В,Ф.Будников (56) Заявка Франции ¹ 2257059, кл. F 16 L

59/02, опубл. 1975.

Заявка Франции ¹ 2228188, кл. F 16 L

59/02, опубл. 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1268538, кл. С 04 В 28/24, 1985.

Бакалин Ю.И. К теории газовыделения в среде большой вязкости "Becqi АН БССР" серия физ.-энерг., 1977, № 2, с. 102 — 103.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1021863, кл, F 16 1 59/02, 1982.

Изобретение относится к антикоррозионной и теплоиэоляционной защите, главным образом, стальных труб, а также стальных резервуаров и может быть использовано в нефтедобывающей, химической, энергетической, в том числе — атомной промышленности.

Теплоизоляционные свойства, как известно, материал приобретает не столько за счет низкой теплопроводности. сколько эа счет вкраплений в его массу газа, В большинстве случаев теплоизоляционные материалы гигроскопичны, При впитывании воды они резко ухудшают свои теплоизоляционные свойства, В нижеприводимом анализе аналогов видно, как изобретательская

„, . рЦ „„1836489 АЗ (я)л С 23 D 5/02, F 16 Ь 58/14 (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННОГО

ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ (57) Изобретение относится к антикоррозионной и тепловой защите, главным образом, стальных труб, а также стальных резервуаров. Для этого слой вспученной эмали наносят на внутреннюю поверхность трубы и защищают его от попадания влаги покровным слоем простой эмали, Высокие теплоизоляционные свойства вспученной эмали получают благодаря. тому, что процесс создания пористой структуры происходит при температуре, равной 70-80 j температуры плавления основы вспученной эмали.

2 табл. мысль стремится теплоиэоляционный слой изолировать от попадания влаги.

Целью изобретения является повышение механической и термической прочности и качества теплоизоляционного покрытия в условиях переменной тепловой нагрузки и незащищенности от попадания влаги.

Под механической прочностью понимается нераэрушение покрытия при ударах, под термической — неразрушение при знакопеременном изменении температуры металла, на который нанесено покрытие, под повышениемкачества — более низкий коэффициент теплопроводности.

Цель достигается тем, что слой вспученной эмали наносят на внутреннюю поверхность трубы и защищают ее от попадания

1836489 влаги покровным слоем простой эмали. Происходит это так: после подготовки внутренней поверхности металла трубы под змалирование и нанесения на нее слоя грунтовой эмали наносят на грунт шликер вспучиваемой эмали, т.е. эмали известного состава со вспучивающими добавками (поpoLUoK графита„или извести), после сушки этого слоя тоубу,нагревают до температуры, равной 70-80 температуры плавления эмалевой оСновы, входящей в состав вспучиваемой эмали; выдерживают в течение 4—

10 мин в зависимости от толщины стенки трубы; остужают до температуры ниже

100 С и на полученный слой вспученной эмали наносят слой.шликера эмали без вспучивающих добавок, имеющей температуру плавления, равную 65 — 70 температуры плавления эмалевой основы, входящей в состав вспучиваемой эмали; слой шликера сушат и обжигают при температуре плавле,ния этой эмали.

Получается двухслойная эмаль: слой, прилегающий к грунтовой эмали на стенке трубы, вспученный, обладающий низкой теплопроводностью, покровный слой препятствует проникновению влаги в пористый слой и, кроме этого, повышает механическую прочность всего покрытия от ударов внутри трубы, Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что антикоррозионное теплоизоляционное покрытие располагается внутри трубы. защищает ее от агрессивных газов и жидкостей, перекачиваемых через нее, а само покрытие защищается трубой от внешних механических повреждений. Теплоизоляционные cBoAGTBB покрытия могут быть не ниже, чем при нанесении его снаружи, но термическая прочность значительно выше, т.к. металл трубы не будет подвергаться воздействию высоких температур перекачиваемых флюидов;

Существенными признаками предлагаемого способа являются:

1) подготовка поверхности трубы к змалированию, нанесение грунтовой эмали, 2) нанесение стеклоэмалевого шликера со вспучивающими добавками (графитовый порошок или пушока СаСОз на внутреннюю стенку трубы, 3) сушка слоя шликера, 4) обжиг при температуре, равной 7080-,ь температуры расплавления эмалевой основы, 5) остывание со скоростью не более

1ОС/мин до 250 — 3000С, 6) свободное остывание до температуры ниже 100" С, 7) нанесение на слой вспученной стекло-эмали покровного слоя шликера стеклозмали, имеющей температуру плавления равную 60 — 65 температуры плавления стеклоэмали вспученного слоя, 8) сушка шликерного покрытия, 9) обжиг при температуре не выше 65—

70 температуры плавления стекло-эмали вспученного слоя, 10) остывание, как в пп.5 и 6.

Отличительными существенными признаками, удовлетворяющими условиям критерия существенности отличий являются: а) нанесение на внутреннюю стенку трубы стеклоэмалевого шликера со вспучивающими добавками, б) обжиг при температуре, равной 70—

80 температуры расплавления эмалевой основы, в) нанесение на слой вспученной эмали покровного слоя шликера стеклоэмали, имеющей температуру плавления в пределах

65 — 70 температуры плавления стеклозмали вспученного слоя, г) обжиг покровного слоя при температуре не выше 65 — 70 температуры расплавления стеклоэмали вспученного слоя.

Пример конкретного осуществления.

Из ряда известных эмалей выбирается такая пара, чтобы она удовлетворяла условию: температура плавления покровной эмали должна быть в пределах 65 — 70 температуры плавления основной эмали, на базе которой получают слой вспученной

35 эмали. Такими парами могут быть, например: — основная эмаль 231, температура плавления 1060,1 С вЂ” покровная эмаль 304. температура

40 плавления 704,1 С или — основная эмаль 110, температура плавления 875,2 С вЂ” покровная эмаль 305, температура плавления 554,1 С.

Первая пара может служить для случаев, требующих высокой термостойкости.

Шликер вспучивающей эмали составляется в следующих пропорциях, мас.ч,; — фритта эмали 231 или 110 100

50 — кварцевый песок 30-40 — глина (бентонит) 9 — бура 1,0 — газообразователь 8 — 13 — вода 40-50

В качестве газообразователя использовался графитовый или известковый порошок.

Труба диаметром 75 мм после подготовки поверхности и нанесения эмалевого грунта заполнялась в вертикальном положе1836489

Таблица1

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя.

Вт/м град нии приготовленным шликером, затем шликер выливался, труба переводилась в горизонтальное положение, ей придавалось вращение 5-8 o6/мин и через нее прокачивался подогретый воздух; после высыхания шликерного слоя, труба помещалась в проходную печь и обжигалась в течение 4-10 мин при температуре 745 — 850 С для шликера на основе эмали 231 (Тплавления

1060,1ОС) и при температуре 615 — 700 С для шликера на основе эмали 110 (Тплавления =

875,2 С).

После остывания до температуры ниже

100 С на вспученный слой эмали наносился шликер простой эмали, имеющей температуру плавления не выше 65 — 70 от температуры плавления эмали вспученного слоя, т.е. в нашем случае это эмаль 304 {Тплавления

= 704,1 С), для вспученного слоя на основе эмали 221 и эмаль 305 (Тплавления = 554,1ОС) для вспученной эмали 110: после сушки покровного слоя он обжигался при указанных температурах. Чтобы определить наилучшие сочетания температуры обжига вспученного слоя и количественного соотношения в шликере газообразователя, было проведено несколько вариантов обжигов шликера вспученного слоя при различных же параметрах обжига покровной эмали. Результаты сведены в табл. 1 и 2.

Образцы труб со вспученными слоями эмали наилучших (наименьших) коэффициентов теплопроводности (обведены рамкой) покрывались эмалями с различными температурами плавления: для вспуч, слоя эмали

231 — эмаль 223 (Тплавления = 1005,9 С

95,5 от Тплавления = эмали 231), эмаль 110. о (T«„ e»„— 875 2 С1 95 5 от 1 плавления эм.

231), эмаль 110 (Тплавления =- 875,2 С, 82.5 QT

Тплавления зм. 231) эмаль 304 (Тплавлениа

704,1 С, 70 от Тплавления эм. 231); для вспученного слоя эмали 110 — эмаль 340 (Tnnae5 ления = 703,9 С, 80.3=,ь от Тпл.), эмаль 306 (Тплавления = 920.8 С, 105 oT Тпл). эмаль 305 (Тплавления = 554,1 С, 63,3 от Тпл), Наилучшие коэффициенты теплопроводности были получены для обоих Слоев

10 вспученных эмалей при температуре плавления покровных эмалей, не превышающих

65 — 70 от температуры плавления основной эмали вспученного слоя.

П реимуществами и редложен ного спо15 саба нанесения теплоизоляционного и антикорроэионного покрытия являются хорошие теплоизоляционные свойства при надежной защите от механических повреждений, коррозии, термического разруше20 ния.

Формула изобретения

Способ нанесения антикоррозионного теплоизоляционного покрытия на внутрен25 нюю поверхность трубы. включающий подготовку поверхности, нанесение грунтовой эмали и нанесение шликера эмали со вспучивающими добавками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения механиче30 ской и термической прочности и качества теплоизоляции, слой шликера со вспучивающими добавками обжигают при температуре. равной 70 — 80 температуры плавления эмалевой основы. затем наносят

35 слой покровной эмали, которую выбирают по ее температуре плавления, не превышающей 65 — 70%, температуры плавления эмалевой основы вспученного слоя, 1836489

Таблица2

Изменение коэффициента теплопроводности теплоизоляционного слоя в зависимости от температуры плавления (обжига) покровного слоя эмали

Составитель В.Будников

Редактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор H.Êåøåëÿ

Заказ 3011 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКИТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101