Патент на изобретение №2228940
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ИЗОЛЯЦИИ СВАРНЫХ СТЫКОВ И МЕСТ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДА
(57) Реферат: Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от повреждений, а также почвенной и атмосферной коррозии. Способ осуществляют путем нанесения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты, содержащей защитный слой из полиэтиленовой ленты, электронно-химически модифицированной до поглощения дозы 25-50 Мрад и ориентированной в долевом направлении на 25-75%, и адгезионный слой, в котором перед нанесением многослойной адгезионной ленты наносят эпоксидную композицию, а адгезионный слой выполнен из состава, содержащего два сополимера этилена с винилацетатом (I и II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, и дополнительно содержит третий сополимер этилена с винилацетатом (III) с содержанием 27-30% винилацетатных групп и показателем текучести расплава 15-30 г/10 мин, неорганический наполнитель, модификатор – полиизоцианат. Технический результат – улучшение противокоррозионной защиты сварных стыков и мест ремонта трубопровода: адгезия к стали после экспонирования в соленой воде увеличивается в 1,7 раза при уменьшении в 2 раза катодного отслаивания. 2 табл. Изобретение относится к защите подземных трубопроводов от повреждений, а также почвенной и атмосферной коррозии. Известен способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта трубопровода с помощью герметизирующих лент, полотен, полученных нанесением на основу из термопластов, в частности из полиолефинов, адгезионных составов, включающих, например, каучуки, масла, агенты липкости, битумы и другие специальные добавки (см. патент ФРГ, №1504803, МПК C 09 J 7/02, 1976). Недостатком способа является то, что он не позволяет получить высокую адгезию к металлу. Известен способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта трубопровода с помощью термоусаживающего материала, полученного трехслойным нанесением адгезионных составов на полимерную основу, сначала дискретно (точечно, полосками), а потом с использованием специальных шпунтов, соединяющих адгезионные слои в инертную основу (см. патент Великобритании №2023021, кл. F 16 L 58/00, 1979). Недостатком способа является недостаточная адгезия к стали, использованный в способе термоусаживающийся материал имеет сложную технологию изготовления. Известен также способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта продуктопровода с помощью термоусаживающего адгезионного материала, полученного нанесением на экструдированную и электронно-химически модифицированную основу из термопластов адгезионного состава, при этом основа представляет собой два соэкструдированных слоя, имеющих различное количество наполнителя (см. заявку Норвегии №94/17324, кл. F 16 L 58/10, 1994). Недостатком является то, что способ практически не позволяет получить одинаковую гель-фракцию в слоях основы термоусаживающего материала, что в конечном итоге приводит к расслоению полимерной основы. Известен способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта трубопровода путем нанесения антикоррозионной ленты, содержащей защитный слой из термо- и светостабилизированной полиэтиленовой основы и адгезионный термопластичный слой на основе сополимера этилена с добавками неорганического наполнителя, модификатора – алкилфеноламинной или инденкумароновой смолы, и парафина, в котором в качестве сополимера этилена используют сополимер этилена с винилацетатом с содержанием 12-20% винилацетатных групп, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер этилена с винилацетатом 20-60 неорганический наполнитель 30-70 модификатор 2-15 парафин 1-10 (см. RU патент №2101183, МПК В 32 В 27/30, C 09 J 129/04, 1998). Недостатком способа является то, что адгезионный слой обладает недостаточной адгезией к металлу. Наиболее близким по технической сущности является способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта трубопровода путем нанесения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты, содержащей защитный слой из полиэтиленовой ленты, электронно-химически модифицированной до поглощения дозы 25-50 Мрад и ориентированной в долевом направлении на 25-75%, и адгезионный слой, в качестве которого используют композицию, включающую сополимер этилена с винилацетатом с содержанием 8-25% винилацетатных групп, модификатор – дифенилметандиизоцианат или гамма-аминопропилтриэтоксисилан, минеральный наполнитель, алюминиевый или цинковый порошок, бактерицидную добавку и стабилизатор при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер этилена с винилацетатом 75-85 модификатор – дифенилметандиизоцианат, или гамма-аминопропилтриэтоксисилан 1,5-4,5 минеральный наполнитель 9-15 алюминиевый или цинковый порошок 2-3 бактерицидная добавка 1–2 стабилизатор 1-2 (см. RU патент №2074875, МПК C 09 J 7/02, В 32 В 27/32, 1997). Недостатком способа является то, что он не позволяет получить высокую противокоррозионную защиту сварных стыков и мест ремонта трубопровода. Задача изобретения – улучшение противокоррозионной защиты сварных стыков и мест ремонта трубопровода. Техническая задача решается способом противокоррозионной защиты сварных стыков и мест ремонта трубопровода путем нанесения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты, содержащей защитный слой из полиэтиленовой ленты, электронно-химически модифицированной до поглощения дозы 25-50 Мрад и ориентированной в долевом направлении на 25-75%, и адгезионный слой на основе сополимера этилена с добавками неорганического наполнителя и модификатора, в котором перед нанесением многослойной адгезионной ленты наносят эпоксидную композицию, при этом адгезионный слой ленты содержит в качестве модификатора полиизоцианат, а в качестве сополимера этилена – сополимер этилена с винилацетатом (I) и сополимер этилена с винилацетатом (II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, и дополнительно содержит третий сополимер этилена с винилацетатом (III) с содержанием 27-30% винилацетатных групп и показателем текучести расплава 15-30 г/10 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%: сополимер этилена с винилацетатом (I) 19–57 сополимер этилена с винилацетатом (II) 57-19 сополимер этилена с винилацетатом (III) 4-15 неорганический наполнитель 8-17 модификатор – полиизоцианат 1-3 В качестве модификатора в композиции адгезионного слоя ленты можно использовать: – полиизоцианат марки “Десмодур ТТ” на основе димера 2,4-толуилендиизоцианата, массовое содержание изоцианатных групп 24%, производство фирмы Вауеr (Германия); – полиизоцианат марки Б на основе олигомерных производных 2,4’- и 4,4’-дифенилметандиизоцианата, 0,03% фенилизоцианата (ТУ 113-03-38-106-90) – маловязкая жидкость темно-коричневого цвета (  =60-120 мПа с). Массовая доля изоцианатных групп 29,5%, гидролизуемого хлора 0,23%, производство Дзержинского завода химреактивов;
– полиизоцианат марки “Tolonat” на основе димера и тримера 2,4-толуилендиизоцианата, с массовым содержанием изоцианатных групп 29%, производство концерна “Рон-Пуленк” (Франция);
– полиизоцианат марки “Суризон БП” на основе тримера 2,4-толуилендиизоцианата, блокированного фенолом. Массовое содержание блокированных изоцианатных групп 16%. Свободных 0,1%. Температура плавления 90 С.
В качестве наполнителя используют минеральный наполнитель:
– молотую слюду марки СМФ-125, ГОСТ 855-74;
– мел, ГОСТ 23683-89;
– тальк, ГОСТ 23683-89.
При приготовлении композиции используют два сополимера этилена с винилацетатом (I) и сополимера этилена с винилацетатом (II), которые имеют разницу в содержании винилацетатных звеньев, равную 5-20%, и третий сополимер этилена с винилацетатом (III) с содержанием 27-30% винилацетатных групп и показателем текучести расплава 15-30 г/10 мин.
Сополимер этилена с винилацетатом (I) – СЭВА-1 и сополимер этилена с винилацетатом (II) – СЭВА-2 могут быть следующих марок: 11306-075, 11104-030, 11507-375, 11708-1250, сополимер этилена с винилацетатом (III) может быть марки 11808-1750.
Для лучшего понимания сущности изобретения приведем примеры конкретного выполнения.
Пример 1.
Ленту из полиэтилена высокого давления кабельных марок получают экструзией на одно- или двухшнековом экструдере с щелевой головкой.
При использовании других марок полиэтилена в него дополнительно перед экструзией вводят не менее 2% канальной сажи марки ДГ-100 и не менее 1,5% термостабилизатора.
Экструдированную ленту толщиной 0,5-2 мм и шириной 550-1000 мм каландрируют на трехвалковом охлаждаемом каландре до температуры не более 60С.
Охлажденная лента далее поступает на входное окно зоны развертки пучка электронов, генерируемого ускорителем электронов с энергией электронов не менее 0,7 Мэв и мощностью в пучке электронов 10-30 кВт. Ускоритель электронов должен быть снабжен устройством для равномерного перемещения ленты в зоне облучения.
Из выходного окна зоны развертки пучка электронов ленту направляют в тоннельную печь с 3-5 зонами нагрева от 60 до 170С. Защитный слой из полиэтиленовой ленты электронно-химически модифицируют до поглощения дозы 25-50 Мрад и ориентируют в долевом направлении на 25-75%. Ориентированная лента далее захватывается приемными валками дублирующего агрегата, где на нее наносят при 150-170С слой предварительно приготовленного адгезива.
Берут сополимер этилена с винилацетатом (I) марки 11104-030 с содержанием винилацетатных групп 5% в количестве 19 мас.%, сополимер этилена с винилацетатом (II) марки 11306-075 с содержанием винилацетатных групп 10% в количестве 57 мас.% с разницей винилацетатных групп 5%, сополимер этилена с винилацетатом (III) марки 11808-1750 с содержанием винилацетатных групп 27% и показателем текучести расплава 15 г/10 мин в количестве 11 мас.%, наполнитель – молотую слюду в количестве 10 мас.% и модифицирующую добавку – полиизоцианат с содержанием -NCO групп 30% в количестве 3 мас.%.
Адгезив получают предварительно из указанной композиции на Z-образном обогреваемом смесителе тяжелого типа или на двухшнековом планетарном экструдере путем смешения компонентов с последующим его гранулированием.
Подсушенные гранулы адгезива (до содержания влаги 0,1%) наносят экструдированием через обогреваемую щелевую головку при 150-170С на горячую ленту. Готовая лента проходит через систему охлаждающих валков, устройство для обрезки кромки и намотки в рулоны.
Поверхность трубопровода перед нанесением ленты очищают от ржавчины и прочих налетов пескоструйным агрегатом, наносят эпоксидную композицию, нагревая до 160-170С с помощью установки индукционного нагрева или кольцевых газовых горелок. Далее трубопровод обматывают термоусаживающейся лентой, после чего ее поверхность снова нагревают пламенем газовой кольцевой горелки до 160-170С до полной термоусадки.
Приводим эпоксидные композиции, наносимые для защиты труб перед обмоткой термоусаживающейся лентой:
– композиция марки Б-ЭП-0126 состава, мас.%:
эпоксидная смола ЭД–20 25,3
полиглицидол 14,5
стронций хромовокислый 8,3
фосфат цинка 10,2
микротальк 25,0
отвердитель ДА-1 16,7
– композиция марки Б-ЭП-0147 состава, мас.%:
эпоксидная смола ЭД-20 32,9
полиглицидол 18,0
стронций хромовокислый 9,5
фосфат цинка 9,8
микротальк 11,1
отвердитель марки ДТБ-2 18,7
– отвердитель ДА-1, представляющий собой смесь отвердителей ДТБ-2 и АФ-2: продукта взаимодействия диэтилентриамина и бутилметакрилата в присутствии катализатора – раствора комплекса трехфтористого бора в диэтиленгликоле (марки ДТБ-2) (ТУ 6-05-241-224-79) и N-крезилэтилендиамина (марки АФ-2) (ТУ 2494-511-0020333521-94) в соотношении 2:1;
– отвердитель марки ДТБ-2 – продукт взаимодействия диэтилентриамина и бутилметакрилата в присутствии катализатора – раствора комплекса трехфтористого бора в диэтиленгликоле (ТУ 6-05-241-224-79).
В таблице 1 приведены составы композиций для получения адгезионного слоя термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты.
В таблице 2 приведены усредненные значения показателей по завляемому объекту в сравнении с прототипом.
Заявляемый способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта трубопровода обеспечивает улучшение противокоррозионной защиты сварных стыков и мест ремонта трубопровода: адгезия к стали после экспонирования в соленой воде увеличивается в 2 раза при уменьшении в 2 раза катодного отслаивания.
Формула изобретения Способ противокоррозионной изоляции сварных стыков и мест ремонта трубопровода путем нанесения термоусаживающейся многослойной адгезионной ленты, содержащей защитный слой из полиэтиленовой ленты электронно-химически модифицированной до поглощения дозы 25-50 Мрад и ориентированной в долевом направлении на 25-75% и адгезионный слой на основе сополимера этилена с добавками неорганического наполнителя и модификатора, отличающийся тем, что перед нанесением многослойной адгезионной ленты наносят эпоксидную композицию, при этом адгезионный слой ленты содержит в качестве модификатора полиизоцианат, а в качестве сополимера этилена – сополимер этилена с винилацетатом (I) и сополимер этилена с винилацетатом (II), имеющих разницу в содержании винилацетатных групп, равную 5-20%, и сополимер этилена с винилацетатом (III) с содержанием 27-30% винилацетатных групп и показателем текучести расплава 15-30 г/10 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сополимер этилена с винилацетатом (I) 19-57 Сополимер этилена с винилацетатом (II) 57-19 Сополимер этилена с винилацетатом (III) 4-15 Неорганический наполнитель 8-17 Модификатор – полиизоцианат 1-3 MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.12.2005
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
