Практическое применение метода нанесения полимерных покрытий на нефтегазовых объектах

Введение
Актуальность. Известно, что нарушение герметичности промысловых трубопроводов и технологических емкостей не только причиняет серьезный экономический ущерб добывающим компаниям, но и представляет постоянную угрозу экологической безопасности в регионе. Поэтому повышение надежности нефтепромысловых коммуникаций и емкостного оборудования – это одно из главных направлений в системе природоохранных мероприятий
Полимерное покрытие - результат обработки поверхности порошковой краской. Последняя представляет собой специальный твердый состав, который при повышении температуры превращается в сплошную пленку, призванную защитить металлическое изделие от коррозии и придать ему эстетичный внешний вид.
В связи с масштабным развитием нефтегазовой области особенно актуальными являются вопросы, которые связаны с изучением применения полимерных покрытий в данной области.
Цель данной работы заключается в изучении применения методов нанесения полимерных покрытий на нефтегазовых объектах. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- изучен имеющийся материал по тематике исследования;
- рассмотрены основные методы нанесения полимерных покрытий;
- изучены примеры использования полимерных покрытий в нефтегазовой области.
В ходе выполнения данных задач применялись такие методы исследования, как анализ, синтез, описание и обобщение.
В качестве объекта исследования выступает нефтегазовая область, а предметом исследования является использование методов нанесения полимерных покрытий в нефтегазовой области.
1 Методы нанесения полимерных покрытий
Существует несколько способов получения пластиковых покрытий. Рассмотрим их.
1.1 Окунание в пластизоль
Для нанесения методом окунания покрытий на основе пластизолей деталь с нанесенной грунтовкой предварительно нагревают, а затем опускают в ванну, заполненную пластизолем, например, на основе поливинилхлорида. Температуру пластизоля в ванне необходимо поддерживать на уровне комнатной. При нагревании первоначально протекает процесс, называемый желатинизацией, в результате которого образуется желеобразный осадок, а материал выглядит однородным. При дальнейшем нагревании происходит формирование прочного и эластичного покрытия.
Как правило, для нанесения покрытий методом окунания применяют пластизоли на основе поливинилхлорида. Однако необходимо помнить, что метод окунания в жидкий пластизоль позволяет получить покрытие с высокой коррозионной стойкостью, но с худшим внешним видом, чем при окунании в псевдоожиженный слой мелкодисперсного порошка.
На различных изделиях методом окунания можно получить слой покрытия толщиной до 12 мм за одну операцию. Окунание в псевдоожиженный слой тонкодисперсного порошка. Для нанесения покрытий этим методом применяют тонкодисперсные порошки, главным образом на основе полиэтилена, нейлона, ацетобутирата целлюлозы, пентона и некоторых видов поливинилхлорида

. Процесс состоит из погружения в кипящий слой порошка нагретой до определенной температуры детали с предварительно подготовленной поверхностью. При последующей термообработке происходит процесс оплавления порошка на поверхности металла и образование гладкого покрытия. Применение автоматических установок позволяет обрабатывать этим методом до 10 тыс. изделий в день [1].
1.2 Распыление
Трудоемкость, более высокая стоимость и неэкономичность покрытий, получаемых методом распыления, ограничивает его применение. Однако некоторые термопластики можно нанести только методом распыления. Так, материалы на основе таких углеводородов, как политетрафторэтилен и политрифторхлорэтилен, наносят только распылением. Другими примерами необходимости применения только этого метода могут служить покрытия внутренних поверхностей больших резервуаров, нанесение одностороннего покрытия с использованием нейлона, ацетобутирата целлюлозы, пентона и полиэтилена высокой плотности [1].
1.3 Электростатическое распыление
Метод электростатического распыления основан на применении высокого напряжения и создания электростатического притяжения между заземленным изделием и заряженными частицами порошка. Порошкообразный материал, проходя через электростатический пистолет, приобретает заряд, противоположный заряду заземленного изделия, и под действием электростатических сил порошок осаждается на поверхности изделия. Изделие с нанесенным слоем порошка подвергается термообработке, вследствие чего происходит оплавление с образованием сплошной пленки. В промышленных масштабах, как правило, для наружных покрытий применяют эпоксидные порошки, которые относятся к термореактивным пластикам. Ккроме них находят применение порошки на основе специальных марок ПВХ и нейлона [1].
1.4 Вакуумное нанесение покрытий
Для нанесения покрытий данным методом применяют глубокий вакуум, под действием которого порошкообразный материал втягивается в камеру, где находится разогретое и подготовленное к облицовке изделие. При попадании порошка на поверхность изделия происходит его оплавление и формирование покрытия. В этот период в камере поддерживается высокий вакуум. Отсутствие воздуха в период плавления и формирования покрытия позволяет избежать нежелательных окислительных процессов деструкции. Запатентован процесс, предусматривающий нанесение покрытий методом вакуумного напыления, лучше всего он применим для облицовки различных трубок, химических сосудов. В этом случае можно использовать порошки на основе пентона, применение которых несколько ограничено в других случаях, а также нейлоновые порошки [1]