Az olajvezetékek korróziógátló üvegzománc bevonatainak technológiájának fejlesztése

E. Jacenko
A. Rjabova
L. Klimova

Absztrakt

Az acéltermékek korróziógátló bevonatai közül az üveg-zománcüveg a legmegbízhatóbb és sokoldalúbb, a SiO2-Al2O3-B2O3-R2O rendszer aluminoboroszilikát üvegei alapján. Ez a korróziógátló bevonat lehetővé teszi a csővezetékek belső felületének kémiai ellenálló képességének növelését a reagensek különböző csoportjaival szemben. Ezért a vizsgálat során egy korábban kifejlesztett összetételt módosítottak az SrO, ZrO2, CaO, MoO3, Li2O oxidok, valamint ezeken alapuló zománcrétegek és bevonatok sav és lúgosságának bevezetésével, és megállapították, hogy stroncium és cirkónium-oxid 2% mennyiségben volt optimális.

Kulcsszavak

1. Bemutatkozás

Jelenleg az Orosz Föderáció olajipara gyorsan és hatékonyan fejlődik. Az olaj- és gázipar berendezéseinek és létesítményeinek korróziója azonban az egyik fő oka teljesítményük csökkenésének, hatalmas gazdasági veszteségeket és környezeti károkat okozva. Jelenleg a védőbevonatok (bitumen, epoxi, poliuretán stb.) Széles körben elterjedtek az olajvezetékek védelmére, amelyek közül a magas kémiai ellenálló képességű és termomechanikai tulajdonságokkal rendelkező üvegzománc bevonatok, különösen az 500 C-ot elérő hőállóság, különleges helyet foglalnak el. hely. Annak a ténynek köszönhetően, hogy az acélcsővezetékek szilikát-zománc bevonatát agresszív környezetnek tesszük ki, amely szénhidrogéneket és képződő vizet tartalmaz, amelyben kloridok, szulfátok és szerves savak, valamint legfeljebb 10% hidrogén-szulfid és 10% szén-dioxid vannak jelen . A bevonókompozíció saválló üvegösszetételen alapult (Ryabova és mtsai 2018), magas kvarc- és alacsony bór-anhidrid- és lúgos oxid-tartalommal, ami javítja a zománcok kémiai ellenállását és kiterjeszti a pörkölés tartományát (Yatsenko et al. 2018).

Ezenkívül a védőbevonat típusának megválasztásakor a következő tényezőket kell figyelembe venni: működési feltételek, a szállított közeg összetétele, hőmérséklet és nyomás a rendszerben, az áramlás mozgásának sebessége és jellege, csiszoló részecskék jelenléte a folyadékban a kapcsolódó kőolajgáz áramlása, összetétele és tulajdonságai, aszfalt-gyanta-paraffin lerakódások (AFS) jelenléte, a mikroorganizmusok életének megnyilvánulása.

Ezért ezeknek a vizsgálatoknak az volt a célja, hogy korróziógátló üvegzománc bevonatokat dolgozzanak ki az acélvezetékek közepes szénacélú 32G2S acélvezetékektől való védelme érdekében, valamint a hibamentes kialakulásuk folyamatát befolyásoló tényezők, valamint a műszaki és működési tulajdonságok tanulmányozása.

2 Módszerek és megközelítések

A csővezetékek belső felületének zománcozásának technológiája a következő technológiai szakaszokat tartalmazza: az acélcsövek előzetes hőkezelése kb.

750 ° C a szennyeződések eltávolítása és a külső acélrétegek széntelenítése érdekében; a csövek belső felületének mechanikus előkészítése lövéses robbantással egy- vagy többszörös robbantási egységek alkalmazásával a vízkő eltávolítására és az érdesítésre az üvegzománc bevonathoz való jobb tapadás érdekében; zománcozott szuszpenzió készítése finomra őrölt üveggranulátum alapján; csúszós szuszpenzió alkalmazása egy vízszintes cső belső felületén járókerékkel történő szórással; szárítás 100–120 ° C hőmérsékleten és indukciós pörkölés 860–880 ° C hőmérsékleten.

A munka célja egy üvegzománc egyrétegű bevonat összetételének és technológiájának kidolgozása volt közepes széntartalmú acélokhoz, amely magas kémiai és kopásállósággal rendelkezik, és amely hibamentes sima bevonatot képes kialakítani a felületen. acél felület. Ennek a problémának a megoldására az egyrétegű zománcozási technológiában a SiO2-Al2O3-B2O3-R2O aluminoboroszilikát rendszert választották a legmegfelelőbbnek, amelyet olyan vegyületek bevezetésével módosítottak, mint SrO, ZrO2, CaO, MoO3, Li2O. javítja a kémiai ellenállást és a hibamentes képződést pórusok formájában. Az oxidokban oldhatatlan stroncium-, kalcium- és cirkónium-oxidok bevezetése segít csökkenteni az alkáli- és alkáliföldfém-kationok kioldódását, ha savas bevonatnak vannak kitéve. A lítium-oxid együtt nátrium- és kálium-oxidokkal együtt járul hozzá a zománcbevonatok kémiai ellenálló képességéhez a polyalkalnochnogo megnyilvánulása és a polikationos hatások miatt. A töltetbe bevitt adalékanyagok mennyisége 2 tömeg% volt. Mivel az 1% -nál kevesebb adalékanyag bevezetése kissé befolyásolja a zománcbevonatok tulajdonságait, és több mint 2% nagyban befolyásolhatja az olvadék technológiai tulajdonságainak változását.

Ezután az összetett keverékeket 1350 ° C hőmérsékleten forraljuk 1 órán át elektromos kemencében alundumtégelyekben, nedves granulálásnak vetjük alá és finoman őrölt zománccsúszda formájában alkalmazzuk a 32G2S acél mintáin. 850 ° C hőmérsékleten történő szárítás és égetés után a kapott zománc bevonatokat tesztelték, hogy tanulmányozzák a módosító oxidok hatását a zománcok szerkezetére és tulajdonságaira.

A korrózióval szembeni ellenállás értékelésére teszteket hajtottak végre annak a savállóságnak a meghatározására, amelyet a súlyvesztés jellemez 20% forráspontú sósav és lúgellenállás hatására - a súlyvesztés 8% -os nátrium-hidroxid oldatnak való kitettség után. A frittek esetében a vizsgálatokat szemcsés módszerrel, a zománc bevonatok esetében pedig a felületükre gyakorolt hatást végeztük.

3. Eredmények és megbeszélés

A módosított fritt és zománcbevonatok tulajdonságainak mutatói az összetételtől függően