UA112366C2 - METHOD OF OBTAINING POLYMER COATING ON STEEL PIPELINE IN BASIC AND ROAD CONDITIONS - Google Patents

Abstract

Винахід належить до галузі захисту металів від корозії і може бути використаний при отриманні захисного полімерного покриття на сталевих трубах в базових умовах, а також в трасових умовах при ремонті трубопроводів із заводським полімерним покриттям. Відповідно до винаходу спосіб отримання захисного полімерного покриття на трубі включає очищення поверхні труби, нанесення на неї термореактивної ґрунтовки без її підігріву, при цьому шар ґрунтовки висушують до стану "на відлип", і по ній спіральним намотуванням під натягом із 50 % перекриттям наносять двошарову термоусадкову поліетиленову стрічку, в якій як захисний шар використовують термосвітлостабілізовану композицію поліетилену високого тиску марки 102-10К або 153-10К, як адгезійний шар використовують термопластичну композицію із зниженою температурою плавлення.The invention relates to the field of protection of metals from corrosion and can be used to obtain a protective polymer coating on steel tubes in basic conditions, as well as in track conditions in the repair of pipelines with factory polymer coating. According to the invention, the method of obtaining a protective polymer coating on the pipe involves cleaning the surface of the pipe, applying a thermosetting primer to it without heating it, the primer layer is dried to a "sticky" state, and spiral winding under tension with 50% overlapping polyethylene tape in which the thermoplastic composition of high-pressure polyethylene of the 102-10K or 153-10K brand is used as a protective layer, the thermoplastic composition of the lower is used as the adhesive layer yen melting point.

Description

Винахід належить до галузі захисту металів від корозії і може бути використаний при отриманні захисного полімерного покриття на сталевих трубах в базових умовах, а також в трасових умовах при ремонті трубопроводів із заводським полімерним покриттям. Спосіб отримання захисного полімерного покриття на трубі включає очищення поверхні труби, нанесення термореактивної грунтовки, яку висушують до стану "на відлип", намотування під натягом із 5095 перекриттям двошарової термоусадкової поліетиленової стрічки з низькоплавким адгезивом на основі співполімера етилену з вінілацетатом (СЕВА). Після нанесення стрічки поверхню захисного покриття нагрівають до температури усадки поліетиленової основи за допомогою джерела променистого нагріву. Технічним результатом винаходу є формування монолітного покриття, що забезпечує високу стійкість покриття до зсувних навантажень по всій поверхні трубопроводу, включаючи зони поздовжніх і поперечних швів при зниженні енергоспоживання, підвищенні продуктивності процесу нанесення ізоляції при високій якості покриття.The invention belongs to the field of protection of metals from corrosion and can be used when obtaining a protective polymer coating on steel pipes in basic conditions, as well as in track conditions during the repair of pipelines with a factory polymer coating. The method of obtaining a protective polymer coating on the pipe includes cleaning the surface of the pipe, applying a thermo-reactive primer, which is dried to a "sticky" state, winding under tension with a 5095 overlap of a double-layer heat-shrinkable polyethylene tape with a low-melting adhesive based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate (SEVA). After applying the tape, the surface of the protective coating is heated to the shrinkage temperature of the polyethylene base using a radiant heating source. The technical result of the invention is the formation of a monolithic coating, which ensures high resistance of the coating to shear loads over the entire surface of the pipeline, including the zones of longitudinal and transverse seams while reducing energy consumption, increasing the productivity of the process of applying insulation with high quality of the coating.

Найбільш близьким аналогом розробленого технічного рішення можна визнати спосіб нанесення захисного покриття на сталеві труби (|, переважно в трасових умовах, який застосовується при будівництві і ремонті підземних трубопроводів, що включає механічну очистку сталевої труби, нанесення грунтувального шару епоксидного клею "ЕДП" товщиною 120 мкм, додатковий нагрів труби до 50 С в два етапи: до 20 "С нагрівання труби проводять відкритим полум'ям, а до 50 "С - з використанням індукційного нагріву. На грунтувальний шар наносять шляхом намотування термоусадкову ізоляційну стрічку з попереднім нагріванням адгезійного шару стрічки до 65 "С гарячим повітрям. Отримане ізоляційне покриття нагрівають для термоусадки полімерної основи до температури 120"С. Як термоусадкове стрічкове покриття застосовують радіаційно-модифіковану поліолефінову плівку. При реалізації способу можуть бути використані адгезійні шари будь-якого складу, нанесені на зазначену радіаційно- модифіковану плівку, здатні розм'якшуватися при температурі приблизно 45-55 "С. Необхідною умовою реалізації способу є використання саме термоусадкової полімерної плівки. Це дозволяє, в першу чергу, видалити повітря з-під плівки, не допускаючи його контакту з поверхнею металу, і, по-друге, посилити прилягання плівки до ізолюючої металевої поверхні, зменшуючи тим самим можливість проникнення вологи і повітря до ізольованої поверхні. ПриThe closest analogue of the developed technical solution can be recognized as the method of applying a protective coating on steel pipes (|, mainly in track conditions, which is used in the construction and repair of underground pipelines, which includes mechanical cleaning of the steel pipe, applying a priming layer of epoxy glue "EDP" with a thickness of 120 microns , additional heating of the pipe up to 50 C in two stages: up to 20 "C, the pipe is heated with an open flame, and up to 50 "C - with the use of induction heating. Heat-shrink insulating tape is applied to the primer layer by winding it with preliminary heating of the adhesive layer of the tape to 65 °C with hot air. The resulting insulating coating is heated to a temperature of 120 °C to shrink the polymer base. A radiation-modified polyolefin film is used as a heat-shrinkable tape coating. When implementing the method, adhesive layers of any composition can be used, applied to the indicated radiation-modified a film capable of softening cook at a temperature of approximately 45-55 "С. A necessary condition for the implementation of the method is the use of heat-shrinkable polymer film. This allows, first of all, to remove air from under the film, preventing its contact with the metal surface, and, secondly, to strengthen the adhesion of the film to the insulating metal surface, thereby reducing the possibility of moisture and air penetration to the insulated surface. At

Зо реалізації способу бажано нанести на грунтувальний шар мастично-бітумно-полімерне покриття з наступним твердінням його при температурі 80-85 "С. При цьому може бути використана практично будь-яке відоме мастично-бітумно-полімерне покриття, що застосовується в даний час при ізоляції трубопроводів, якщо температура його твердіння відповідає вказаній умові. До твердіння на мастично-бітумно-полімерне покриття може бути додатково нанесений армуючий матеріал, зокрема склотканина або її аналоги, які вживаються для цих цілей при ізоляції поверхні трубопроводів. Це дозволить збільшити механічну міцність ізоляційного покриття.From the implementation of the method, it is desirable to apply a mastic-bituminous-polymer coating on the primer layer, followed by its hardening at a temperature of 80-85 "C. At the same time, almost any known mastic-bituminous-polymer coating that is currently used for insulation can be used pipelines, if the temperature of its hardening meets the specified condition. Before hardening, the mastic-bituminous-polymer coating can be additionally applied with a reinforcing material, in particular, fiberglass or its analogues, which are used for these purposes when insulating the surface of pipelines. This will increase the mechanical strength of the insulating coating.

Також на грунтовку (праймер) для поліпшення ізоляції металевої поверхні може бути додатково нанесено будь-яке відоме багатошарове армоване стрічкове мастично-бітумно-полімерне покриття холодного нанесення.Also, to improve the insulation of the metal surface, any known multi-layer reinforced tape mastic-bituminous-polymer coating of cold application can be additionally applied to the primer (primer).

Недоліками способу є висока енергоємність нагріву ділянок трубопроводу, що ізолюються, та обмеження продуктивності процесу із-за повільного остигання металу труби, нагрітого по всьому об'єму, і тривалого перебування покриття в пластичному стані. Окрім цього цей спосіб не можна використовувати при ремонті ділянок магістрального трубопроводу, який заїзольований екструдованим поліетиленовим покриттям, тому що основні показники наведеного покриття не відповідають показникам покриття, що ремонтується, - вони нижчі за існуючими нормативами |ЗІ.Disadvantages of the method are the high energy consumption of heating the sections of the pipeline that are isolated and the limitation of the productivity of the process due to the slow cooling of the metal of the pipe, heated throughout the entire volume, and the long stay of the coating in a plastic state. In addition, this method cannot be used in the repair of sections of the main pipeline, which is insulated with an extruded polyethylene coating, because the main indicators of the given coating do not correspond to the indicators of the coating being repaired - they are lower than the existing standards.

Відомий також, вибраний як найбільш близький аналог, спосіб нанесення ізоляційного покриття на сталеві трубопроводи, переважно в трасових умовах (|2)|, що включає очищення поверхні труби, її нагрів до температури плавлення адгезійної композиції, нанесення спіральною намоткою стрічки адгезійного термопластичного матеріалу армованого сіткою і по ньому захисного покриття із двошарової термоусадкової стрічки з термоплавким адгезійним шаром, прикочування роликом нанесених шарів покриття і наступний нагрів поверхні захисного покриття до температури усадки за допомогою джерела променистого нагріву. Армування адгезійного шару сіткою необхідно для надання стрічці рівної міцності по довжині і ширині, і можливості її мінімального натягу при нанесенні для виключення провисання.Also known, chosen as the closest analogue, is the method of applying an insulating coating to steel pipelines, mainly in track conditions (|2)|, which includes cleaning the surface of the pipe, heating it to the melting temperature of the adhesive composition, applying a spirally wound tape of adhesive thermoplastic material reinforced with a mesh and on it a protective coating made of a two-layer heat-shrinkable tape with a hot-melt adhesive layer, rolling the applied coating layers with a roller and subsequent heating of the surface of the protective coating to the shrinkage temperature using a radiant heating source. Reinforcement of the adhesive layer with a mesh is necessary to give the tape equal strength along the length and width, and the possibility of its minimal tension during application to eliminate sagging.

Відомий спосіб передбачає, що адгезійний термопластичний матеріал при контакті з нагрітою поверхнею трубопроводу переходить в термопластичний стан і під зусиллям ролика, що прикочує, заповнює каверни і інші нерівності на його поверхні, перешкоджаючи утворенню порожнин в зоні зварних швів. Після прикочування здійснюється нагрів термоусадкового полімерного захисного покриття з зовнішньої сторони, що забезпечує його усадку і, як наслідок, нормативну адгезію покриття до металу труби і між його шарами.The known method assumes that the adhesive thermoplastic material upon contact with the heated surface of the pipeline enters a thermoplastic state and, under the force of the rolling roller, fills caverns and other irregularities on its surface, preventing the formation of cavities in the weld zone. After rolling, heat-shrinkable polymer protective coating is heated from the outside, which ensures its shrinkage and, as a result, regulatory adhesion of the coating to the metal of the pipe and between its layers.

Недоліками способу є подвійне використання коштовного термопластичного матеріалу (армованого сіткою), висока енергоємність нагріву ділянки трубопроводу, що ізолюється, і обмеження продуктивності процесу із-за повільного охолодження металу труби, яке приводить до тривалого знаходження покриття в пластичному стані.The disadvantages of the method are the double use of expensive thermoplastic material (reinforced with a mesh), the high energy consumption of heating the section of the pipeline that is being isolated, and the limitation of the productivity of the process due to the slow cooling of the metal of the pipe, which leads to the coating being in a plastic state for a long time.

В основу винаходу поставлена задача: у способі нанесення на трубопровід полімерного ізоляційного покриття, яке включає термопластичний шар з армованою сіткою, спірально нанесений з прикочуванням на попередньо нагріту ділянку труби, і термоусадкову двошарову стрічку з нагріванням до усадки, шляхом застосування термореактивної грунтовки і двошарової термоусадкової стрічки з низькоплавким адгезивом виключити попередній нагрів і наступне нанесення термопластичного шару з прикочуванням, при цьому спростити конструкцію ізолювальної машини, скоротити тривалість, вартість коштовних термопластичних матеріалів, трудомісткість і енергоспоживання процесу нанесення покриття.The invention is based on a task: in the method of applying a polymer insulating coating to a pipeline, which includes a thermoplastic layer with a reinforced mesh, spirally applied with rolling on a pre-heated section of the pipe, and a two-layer heat-shrinkable tape with heating until shrinkage, by using a thermo-reactive primer and a two-layer heat-shrinkable tape with a low-melting adhesive, eliminate preliminary heating and subsequent application of a thermoplastic layer with rolling, at the same time simplify the design of the insulating machine, reduce the duration, cost of expensive thermoplastic materials, labor-intensiveness and energy consumption of the coating process.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі нанесення полімерного захисного покриття на труби, що включає очищення і нагрів ділянки труби, пошарове нанесення спіральним намотуванням стрічки адгезійного термопластичного матеріалу, армованого сіткою, і двошарової термоусадкової стрічки захисного покриття, подальше прикочування нанесених шарів покриття валком і нагріву поверхні захисного покриття до температури усадки, згідно з винаходом використовують рідку термореактивну клейову грунтовку, яку наносять на очищену поверхню ділянки трубопроводу без її підігрівання, сушать її до стану "на відлип" (від 1 до З хвилин в залежності від температури труби), і по ній спірально наносять двошарову термоусадкову стрічку з 50 96 напусткою з наступним нагрівом поверхні отриманого покриття джерелом променистого нагріву до температури 105-120 "С, забезпечуючи його усадку і, як наслідок, повну ізоляцію зовнішньої поверхні трубопроводу від негативної дії оточуючого середовища, в тому числі, гарантований захист зварних з'єднань.The task is solved by the fact that in the method of applying a protective polymer coating to pipes, which includes cleaning and heating the pipe section, layer-by-layer application by spiral winding of a tape of an adhesive thermoplastic material reinforced with a mesh, and a two-layer heat-shrinkable tape of a protective coating, subsequent rolling of the applied coating layers with a roller and heating the surface of the protective coating to the shrinkage temperature, according to the invention, a liquid thermo-reactive adhesive primer is used, which is applied to the cleaned surface of the pipeline section without heating it, it is dried to a "de-stick" state (from 1 to 3 minutes, depending on the temperature of the pipe), and a two-layer heat-shrink tape with a 50 96 nozzle is spirally applied to it, followed by heating the surface of the resulting coating with a source of radiant heat to a temperature of 105-120 "С, ensuring its shrinkage and, as a result, complete isolation of the external surface of the pipeline from the negative effects of the surrounding environment, including guaranteed protection of welded joints.

Як грунтовку термореактивну клейову (ГТК) використовують композицію за наступним складом, мас. бо: хлоропреновий каучук 10,0-15,0 термореактивна фенолформальдегідна смола тк або. 10,0-20,0 алкілфенольна "Алрезен РА 321" оксид магнію 0,9-1,1 оксид цинку 0,3-0,6 бітум 3,0-5,0 полівінілбутираль 1,0-2,0 вуглець технічний П-234 0,5-1,1 толуол 5,0-10,0 суміш розчинників (етилацетатннафроз С2 решта, 80/120 в співвідношенні 2:1) як двошарову термоусадкову стрічку (ДТС) використовують поліетиленову двошаровуA composition with the following composition is used as a thermoreactive adhesive (HTK) primer, wt. bo: chloroprene rubber 10.0-15.0 thermoreactive phenol-formaldehyde resin tk or. 10.0-20.0 alkylphenol "Alrezen RA 321" magnesium oxide 0.9-1.1 zinc oxide 0.3-0.6 bitumen 3.0-5.0 polyvinyl butyral 1.0-2.0 technical carbon P -234 0.5-1.1 toluene 5.0-10.0 a mixture of solvents (ethyl acetate and C2 rest, 80/120 in a ratio of 2:1) as double-layer shrink tape (DTS) use polyethylene two-layer

Зо стрічку з мінімальним ступенем усадки (10-15 Фо) і з загальною товщиною стрічки 1,0-1,5 мм (при співвідношенні товщин шарів 1:1), в якій як адгезійного шару використовують композицію клею- розплаву наступного складу, мас. 9о: термореактивна смола 10,0-25,0 полівінілбутираль 1,0-5,0 неорганічний дисперсний наповнювач 10,0-50,0 співполімер етилену з вінілацетатом (з показником - решта, плинності розплаву 150-200From a tape with a minimum degree of shrinkage (10-15 Fo) and with a total tape thickness of 1.0-1.5 mm (with a ratio of layer thicknesses of 1:1), in which the adhesive-melt composition of the following composition, wt. 9o: thermosetting resin 10.0-25.0 polyvinyl butyral 1.0-5.0 inorganic dispersive filler 10.0-50.0 copolymer of ethylene with vinyl acetate (with an indicator - the rest, melt fluidity 150-200

Г/10 хв) як захисний шар використовують термосвітлостабілізовану композицію поліетилену марки 102-10К або 153-1ОК 41.g/10 min) as a protective layer, a heat-light-stabilized polyethylene composition of the 102-10K or 153-1OK 41 brand is used.

Новизною даного винаходу є те, що в способі отримання полімерного покриття на сталевому трубопроводі в базових і трасових умовах, що включає очищення поверхні сталевої труби, і на відміну від найближчого аналога очищену ділянку труби не розігрівають, а наносять грунтовку ГТК. По висушеній до стану "на відлип" грунтовці спірально з натягом, з напусткою 50 95, наносять двошарову термоусадкову стрічку з наведеною рецептурою адгезиву, після чого отримане покриття усаджують при температурі до 105-120 "С фенами чи полум'ям пропанового пальника з отриманням високої адгезії і захисних властивостей ізоляційного покриття.The novelty of this invention is that in the method of obtaining a polymer coating on a steel pipeline in basic and track conditions, which includes cleaning the surface of the steel pipe, and unlike the closest analogue, the cleaned section of the pipe is not heated, but a GTK primer is applied. A two-layer heat-shrink tape with the given adhesive recipe is applied to the primer that has dried to the "sticky" state in a spiral with tension, with a 50 95 tip, after which the resulting coating is shrunk at a temperature of 105-120 "with hair dryers or the flame of a propane torch to obtain a high adhesion and protective properties of the insulating coating.

Ефективність виключення операції розігрівання поверхні ділянки, що ізолюється, перед нанесенням грунтовки і термоусадкової двошарової стрічки пояснюється фізико-хімічними процесами, що відбуваються при такому способі створення захисного покриття, властивості якого знаходяться на рівні нормативних показників (3). Адгезійна взаємодія між грунтовкою та адгезивом стрічки при його плавленні в результаті його розігріву при усадці стрічки визначається процесами дифузії компонентів з реакційноздатними функціональними групами (вThe effectiveness of excluding the operation of heating the surface of the area to be insulated before applying the primer and heat-shrinkable double-layer tape is explained by the physico-chemical processes that occur with this method of creating a protective coating, the properties of which are at the level of normative indicators (3). The adhesive interaction between the primer and the adhesive of the tape during its melting as a result of its heating during tape shrinkage is determined by the processes of diffusion of components with reactive functional groups (in

СЕВА, смолах, хлоропрені, полівінілбутиралю) з шару грунтовки в клей-розплав і навпаки. На когезійну міцність шару грунтовки і адгезиву впливають головним чином процеси кристалізації і структурування поліхлоропрену, а також утворення хелатних сполук при взаємодії фенолформальдегідної смоли з оксидом магнію. Окрім взаємодифузії полімерів, при наявності в системі вулканізуючих агентів (оксиду магнію і цинку, термореактивних смол) і високої температури, відбувається часткова вулканізація в граничному шарі, а з часом, і повна. На користь такого пояснення механізму адгезійної взаємодії свідчить дослідження якості відриву покриття від поверхні металу. При дослідженні адгезійної міцності покриття видно, що відшарування покриття від металу відбувається по клею-розплаву, а не по границі розділу між шарами покриття. Поява такої когезійної взаємодії пояснюється утворенням поперечних хімічних зв'язків в системі метал - грунтовка - клей-розплав.SEVA, resins, chloroprene, polyvinyl butyral) from the primer layer to the hot melt adhesive and vice versa. The cohesive strength of the primer and adhesive layer is mainly influenced by the processes of crystallization and structuring of polychloroprene, as well as the formation of chelate compounds during the interaction of phenol-formaldehyde resin with magnesium oxide. In addition to interdiffusion of polymers, in the presence of vulcanizing agents (magnesium and zinc oxide, thermosetting resins) and high temperature in the system, partial vulcanization occurs in the boundary layer, and with time, complete vulcanization. In favor of this explanation of the mechanism of adhesive interaction, the study of the quality of separation of the coating from the metal surface testifies. When studying the adhesion strength of the coating, it can be seen that the peeling of the coating from the metal occurs along the hot-melt adhesive, and not along the interface between the coating layers. The appearance of such a cohesive interaction is explained by the formation of transverse chemical bonds in the metal - primer - glue-melt system.

Крім того, грунтовка ГТК, маючи добру змочувальну здатність і адгезійну міцність до сталі та до адгезиву стрічки, при нанесенні на очищену холодну трубу заповнює каверни і інші нерівності на поверхні трубопроводу і фактично виконує такі ж самі функції, як у відомому способі адгезійний термопластичний шар, який армований сіткою і нанесений на розігріту поверхню труби.In addition, GTK primer, having good wetting ability and adhesive strength to steel and adhesive tape, when applied to a cleaned cold pipe, fills cavities and other irregularities on the surface of the pipeline and actually performs the same functions as an adhesive thermoplastic layer in the known method. which is reinforced with a mesh and applied to the heated surface of the pipe.

Технічний результат, що отримується в результаті реалізації способу, є здешевлення покриття, скорочення часу на процедуру нагрівання і нанесення, енергозбереження і спрощення конструкції ізолювального комплексу (не має потреби в установці пристрою для нанесенняThe technical result obtained as a result of the implementation of the method is a reduction in the cost of the coating, a reduction in the time for the heating and application procedure, energy saving and simplification of the design of the insulating complex (there is no need to install a device for application

Зо стрічки термопластичного матеріалу і прикочувальних механізмів). Додатковим технічним результатом даного винаходу є зменшення швидкості корозії металу під шаром грунтовки.From a tape of thermoplastic material and fastening mechanisms). An additional technical result of this invention is a reduction in the rate of metal corrosion under the primer layer.

В базовому варіанті заявлений спосіб здійснюється таким чином.In the basic version, the claimed method is carried out as follows.

Відповідно до рекомендацій (5, приклад 2| готують термореактивну грунтовку ГТК, з тією різницею, що додають бітум у кількості 5 мас. 95.According to the recommendations (5, example 2| prepare a thermoset primer of GTK, with the difference that bitumen is added in the amount of 5 wt. 95.

Для отримання композиції адгезиву двошарової стрічки наважки компонентів беруть згідно рецептури і в закритій ємності ретельно перемішують, отриману суміш подають до бункера лінії грануляції полімерів ЛГІ-90. Далі композиції гомогенізують і гранулюють. Приготування композиції захисного шару двошарової стрічки здійснюють на тому ж обладнанні, що і адгезив.To obtain the composition of the adhesive double-layer tape, the weight of the components is taken according to the recipe and thoroughly mixed in a closed container, the resulting mixture is fed to the hopper of the LGI-90 polymer granulation line. Then the compositions are homogenized and granulated. Preparation of the composition of the protective layer of the double-layer tape is carried out on the same equipment as the adhesive.

Для основи стрічки використовують композицію термосвітлостабілізованого поліетилену марки 102-10К або 153-10К. Композиції адгезиву та основи двошарової стрічки засипають в бункера промислової співекструзійної лінії ЛРП 45/45-500. На виході отримуємо двошарову термоусадкову стрічку з рівною товщиною адгезиву і основи (від 0,5 мм до 1,0 мм). При отриманні стрічки загальною товщиною 1,0-2,0 мм швидкість відводу вгору рукава стрічки складала 0,5-1,0 м/хв., ширина полотна після обрізки кромки - 45 см, ступінь усадки - 10-15 95.For the base of the tape, a composition of thermolight-stabilized polyethylene of the 102-10K or 153-10K brand is used. The compositions of the adhesive and the base of the two-layer tape are poured into the hopper of the industrial co-extrusion line LRP 45/45-500. At the output, we get a two-layer shrink tape with equal thickness of the adhesive and the base (from 0.5 mm to 1.0 mm). When receiving a tape with a total thickness of 1.0-2.0 mm, the speed of the upward removal of the tape sleeve was 0.5-1.0 m/min., the width of the web after trimming the edge was 45 cm, the degree of shrinkage was 10-15 95.

Отримання ізоляційного полімерного покриття на сталевому трубопроводі в базових і трасових умовах здійснюється наступним чином. На відкриту ділянку трубопроводу після її очищення за допомогою щітки, розпилюванням або поливом наносять шар грунтовки ГТК (0,2- 0,3 мм) при температурі тіла труби від мінус 5 до плюс 50 "С. В умовах траси грунтовку наносять на поверхню трубопроводу серійними ізоляційними машинами при температурі тіла труби від мінус 10 до плюс 50 "С. Загрунтовану поверхню сушать до стану "на відлип" шляхом природного випаровування розчинника протягом 1-3 хв., або примусовим сушінням - до 10-15 секунд. Для попередження утворення пузирів та пустот у покритті грунтовка сушиться до "відлипання" при умові, що температура повітря для сушіння не повинна перевищувати плюс 60 "С. На просушений шар грунтовки шляхом спіральної намотки з 50 956 перекриванням і натягом біля 10 Н/см наносять двошарову термоусадкову стрічку. Після нанесення стрічки поверхню отриманого покриття нагрівають за допомогою пропанових пальників або інших нагрівальних пристроїв до температури усадки стрічки «- 105-120 76.Obtaining an insulating polymer coating on a steel pipeline in basic and track conditions is carried out as follows. A layer of GTK primer (0.2-0.3 mm) is applied to the open section of the pipeline after its cleaning with a brush, spraying or watering at a temperature of the pipe body from minus 5 to plus 50 "C. In the conditions of the route, the primer is applied to the surface of the pipeline in series by insulating machines at the temperature of the pipe body from minus 10 to plus 50 "C. The primed surface is dried to a "sticky" state by natural evaporation of the solvent within 1-3 minutes, or forced drying - up to 10-15 seconds. To prevent the formation of bubbles and voids in the coating, the primer is dried until it "de-sticks" under the condition that the temperature of the air for drying should not exceed plus 60 "C. A two-layer coating is applied to the dried layer of the primer by spiral winding with 50,956 overlaps and a tension of about 10 N/cm After applying the tape, the surface of the resulting coating is heated with the help of propane burners or other heating devices to the shrinking temperature of the tape - 105-120 76.

Суть заявленого способу отримання ізоляційного покриття пояснюється наступними прикладами. 60 Приклад 1The essence of the claimed method of obtaining an insulating coating is explained by the following examples. 60 Example 1

Термоусадкову двошарову стрічку отримують на промисловій співекструзійній установціHeat-shrinkable double-layer tape is produced on an industrial co-extrusion plant

ЛРП 45/45-500. Підготовлену композицію адгезиву (100 кг) наступної рецептури, мас. Фо (наважки, кг): смола Е5соге; ЕІ 102 10,0 (10,0) полівінілбутираль 3,0 (3,0) тальк ММ-20 15,0 (15,0) співполімер етилену з вінілацетатом ЕМА Езсогеп 72,0 (72,0)LRP 45/45-500. The prepared composition of the adhesive (100 kg) of the following recipe, wt. Fo (weights, kg): E5soge resin; EI 102 10.0 (10.0) polyvinyl butyral 3.0 (3.0) talc MM-20 15.0 (15.0) copolymer of ethylene with vinyl acetate EMA Ezsogep 72.0 (72.0)

Ша 1502800 і 100 кгоснови (композицію поліетилену високого тиску марки 153-10К) подають до бункерів екструдерів, що призначені для отримання адгезійного і захисного шарів стрічки. Як смолуSha 1502800 and 100 kg of base (composition of high-pressure polyethylene brand 153-10K) are fed to the hoppers of the extruders, which are designed to obtain the adhesive and protective layers of the tape. Like resin

Езсоге ЕЇ 102 беруть вуглеводневу смолу виробництва компанії ЕххоМОоБіЇ Спетісаї! (Бельгія), як співполімер етилену з вінілацетатом використовують ЕМА Ев5зсогеп ОПйга 150280 виробництва компанії ЕххоМобіїЇ Спетіса! (Бельгія), температура плавлення якого 66 "с, показник плинності розплаву 150 г/10 хв, в якості дисперсного наповнювача використовували тальк Іб| українського виробництва, застосовували полівінілбутираль за 7.Ezsoge EI 102 take hydrocarbon resin produced by the company EkhoMoobiYi Spetisai! (Belgium), as a copolymer of ethylene and vinyl acetate, EMA Ev5zsogep OPyga 150280, produced by the company EkhoMobiiYi Spetis, is used! (Belgium), the melting point of which is 66 "s, the flow rate of the melt is 150 g/10 min, Ukrainian-made talc Ib was used as a disperse filler, polyvinyl butyral was used for 7.

Напрацювання двошарової термоусадкової стрічки проводять за таких температурних режимів по зонах екструдерів і співекструзійної головки:The two-layer shrink tape is developed under the following temperature regimes in the zones of the extruders and the co-extrusion head:

Композиція полімеру пи ПО ТЯ ПОН ТОНЯ ОН СОНЯ КОНОНКО соснова | 80 | 130 | 140 | 150 | 170 | 140150 Щ" адезив 7 | 70 | 100 | 130 | 140 | 150 | -:(:К (зупThe composition of the polymer pi PO TYA PON TONYA ON SONYA KONONKO pine | 80 | 130 | 140 | 150 | 170 | 140150 Sh" adhesive 7 | 70 | 100 | 130 | 140 | 150 | -:(:K (sup

Для отримання стрічки загальною товщиною 1,2 мм (при товщині основи і адгезиву 0,6 мм) швидкість рукава стрічки складає 1,0 м/хв., ширина полотна після обрізки кромки - 45 см.To obtain a tape with a total thickness of 1.2 mm (with a thickness of the base and adhesive of 0.6 mm), the speed of the tape sleeve is 1.0 m/min., the width of the canvas after trimming the edge is 45 cm.

Спосіб отримання ізоляційного покриття на сталевих трубах в базових умовах здійснюють наступним чином. Трубу після абразивоструминної обробки переміщають по рольгангу в зону нанесення покриття. На трубу, що обертається, наносять термореактивну грунтовку, сушать її до стану "на відлип", на загрунтовану поверхню труби спірально, з напусткою 50 95 і під натягом не більше 10 Н/см, намотують двошарову термоусадкову стрічку. Далі заізольована труба, рухаючись по тому же рольгангу, проходить вздовж нагрівачів (наприклад, галогенних або пропанових пальників), що забезпечують нагрів зовнішнього шару термоусадкової стрічки до температури усадки і сплавлення напусток стрічки. Потужність нагрівачів регулювали в залежності від швидкості обертання труби. Температуру нагріву контролюють пірометрами, що встановлені в контрольних точках. Продуктивність ізолювальних робіт таким способом складає біля 80 м/год. В результаті отримують труби з термоусадковим покриттям товщиною 2,4 мм.The method of obtaining an insulating coating on steel pipes under basic conditions is carried out as follows. After abrasive blasting, the pipe is moved along the roller conveyor to the coating area. A thermo-reactive primer is applied to the rotating pipe, dried to a "sticky" state, a two-layer heat-shrink tape is wound on the primed surface of the pipe spirally, with a 50 95 thread and under a tension of no more than 10 N/cm. Next, the insulated pipe, moving along the same roller conveyor, passes along heaters (for example, halogen or propane burners), which ensure heating of the outer layer of the shrink tape to the temperature of shrinkage and fusing of the ends of the tape. The power of the heaters was adjusted depending on the speed of rotation of the pipe. The heating temperature is controlled by pyrometers installed at control points. The productivity of insulation works in this way is about 80 m/h. As a result, pipes with a heat-shrink coating with a thickness of 2.4 mm are obtained.

Випробування отриманого покриття на основі запропонованої грунтовки ГТК і двошарової термоусадкової стрічки ДТС показали, що адгезія покриття до металу і в напустці стрічкиTests of the resulting coating based on the proposed GTK primer and DTS double-layer shrink tape showed that the adhesion of the coating to the metal and in the end of the tape

Зо складає 80-100 Н/см, характер відриву при відшаруванні - когезійний по адгезиву. Всі інші необхідні випробування покриття були проведені у відповідності з вимогами ІЗ, конструкція 51.Зо is 80-100 N/cm, the nature of separation during peeling is cohesive in terms of adhesive. All other necessary coating tests were carried out in accordance with the requirements of IZ, design 51.

Якість покриття відповідає нормативним значенням покриття.The quality of the coating corresponds to the regulatory values of the coating.

Приклад 2Example 2

Отримують двошарову термоусадкова стрічку загальною товщиною 1,5 мм за технологією прикладу 1 (при швидкості підняття рукава стрічки 0,8 м/хв.).Two-layer heat-shrink tape with a total thickness of 1.5 mm is obtained using the technology of example 1 (with a tape sleeve lifting speed of 0.8 m/min).

Спосіб отримання ізоляційного покриття на діючому трубопроводі, що підлягає ремонту в трасових умовах, здійснюють наступним чином. На підготовлену поверхню трубопроводу 0 530 мм (після видалення механічним шляхом старої ізоляції і очищення) наносять термореактивну грунтовку ГТК, сушать її до стану "на відлип" (до 1-3 хвилин в залежності від температури тіла труби і оточуючого середовища). На загрунтовану поверхню спіральною намоткою з напусткою наносять двошарову термоусадкову стрічку ДТС зі шпулі, яка встановлена на ізоляційній машині. Швидкість обертання стрічки і руху машини виставляють такою, щоб отримати при спіральній намотці 50 96 перекривання стрічки. Термоусадку покриття здійснюють розміщеною за ізоляційною машиною нагрівальною камерою (камеру можна замінити пропановими пальниками, які розміщені на протилежних сторонах труби). Зупинка процесу передбачена для зміни рулонів ізоляційних матеріалів. Адгезив стрічки має температуру розм'якшення 58 "с.The method of obtaining an insulating coating on an existing pipeline that is subject to repair in highway conditions is carried out as follows. On the prepared surface of the pipeline 0 530 mm (after removal by mechanical means of old insulation and cleaning), apply thermoreactive primer GTK, dry it to the state "on a stick" (up to 1-3 minutes, depending on the temperature of the pipe body and the surrounding environment). A two-layer DTS shrink tape with a spool, which is installed on an insulating machine, is applied to the primed surface with a spiral winding with a nozzle. The speed of rotation of the tape and the movement of the machine are set so as to obtain 50 96 overlaps of the tape during spiral winding. Heat shrinking of the coating is carried out by a heating chamber placed behind the insulation machine (the chamber can be replaced by propane burners, which are placed on opposite sides of the pipe). Stopping the process is provided for changing rolls of insulating materials. The adhesive of the tape has a softening temperature of 58 "C.

Нагрівання і термоусадку покриття проводять при температурі (їх 100-120 С), закінченням процесу термоусадки є поява з-під поліетиленового захисного шару розплаву адгезиву.Heating and heat shrinking of the coating is carried out at a temperature (they are 100-120 C), the end of the heat shrinking process is the appearance of the adhesive melt from under the polyethylene protective layer.

Продуктивність ізолювальних робіт таким способом на трасі складає біля 40 м/год. В результаті отримують труби з термоусадковим покриттям товщиною 3,0 мм.The productivity of insulation works in this way on the track is about 40 m/h. As a result, pipes with a heat-shrink coating with a thickness of 3.0 mm are obtained.

Випробування отриманого покриття на основі запропонованої грунтовки ГТК і двошарової термоусадкової стрічки ДТС показали, що відшарування покриття по всій поверхні трубопроводу проходить по когезійному типу, адгезія покриття до металу і в напустці стрічки складає 80-100 Н/см. Основні випробування покриття проводять у відповідності з ДСТУ (ЗІ, в результаті отримані такі показники: діелектрична суцільність 18 кВ (при нормі 5 кВ/мм покриття), ударна міцність покриття при температурах випробування від мінус 15 "С до плюс 30"С складає 15 Дж (при нормі 4 Дж/мм товщини покриття).Tests of the coating obtained on the basis of the proposed GTK primer and two-layer DTS shrink tape showed that the delamination of the coating over the entire surface of the pipeline is cohesive, the adhesion of the coating to the metal and in the end of the tape is 80-100 N/cm. The main tests of the coating are carried out in accordance with DSTU (ZI, as a result, the following indicators were obtained: dielectric continuity of 18 kV (with a norm of 5 kV/mm of coating), impact strength of the coating at test temperatures from minus 15 "C to plus 30 "C is 15 J (with a norm of 4 J/mm of coating thickness).

Використання способу, що пропонується, і матеріалів для його здійснення дозволить гарантовано захистити поверхню труб при нанесенні захисного покриття при обмежених потужностях притрасової мобільної ремонтної бази, збільшити продуктивність і суттєво знизити вартість матеріалів та енерговитрати.The use of the proposed method and the materials for its implementation will allow guaranteed protection of the pipe surface when applying a protective coating with limited capacity of the roadside mobile repair base, increase productivity and significantly reduce the cost of materials and energy consumption.

Джерела інформації: 1. Патент РФ Мо 2289061, опубл. 2006.12.10 2. Патент РФ Мо 2313720, опубл. 2007.12.27 3. ДСТУ 4219-2003 Трубопроводи сталеві магістральні. Загальні вимоги до захисту від корозії. 4. ГОСТ 16336-77 Композиции полизтилена для кабельной промьішленности. Технические условия. 5. Патент України Мо 63442 А, опубл. в бюл.Ме1 2004 р. 6. ГОСТ 19729-74. Тальк молотьій для резиновьїх изделий и пластических масс.Sources of information: 1. Patent of the Russian Federation No. 2289061, publ. 2006.12.10 2. Patent of the Russian Federation No. 2313720, publ. 2007.12.27 3. DSTU 4219-2003 Main steel pipelines. General requirements for protection against corrosion. 4. GOST 16336-77 Compositions polysteel for the cable industry. Technical conditions. 5. Patent of Ukraine Mo 63442 A, publ. in Bull.Me1, 2004. 6. GOST 19729-74. Ground talc for rubber products and plastic masses.

Технические условия. 7. ГОСТ 9439-85. Поливинилбутираль. Технические условия.Technical conditions. 7. GOST 9439-85. Polyvinylbutyral. Technical conditions.

Claims (1)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб отримання полімерного покриття на сталевому трубопроводі, переважно в трасових умовах, шляхом очищення ділянки трубопроводу, нанесення багатошарового захисного З0 термоусадкового покриття з наступним нагрівом його до температури усадки, який відрізняється тим, що як перший шар використовується композиція термореактивної грунтовки за наступним співвідношенням компонентів, мас. бо: хлоропреновий каучук 10,0-15,0 термореактивна фенолформальдегідна смола 101К або алкілфенольна "Алрезен РА 321" 10,0-20,0 оксид магнію 0,9-1,1 оксид цинку 0,3-0,6 бітум 3,0-5,0 полівінілбутираль 1,0-2,0 вуглець технічний П-234 0,5-1,1 толуол 5,0-10,0 суміш розчинників (етилацетатннафроз С2 80/120 в співвідношенні 2:1) решта, яку наносять на поверхню труби без попереднього нагріву, сушать її до стану "на відлип" і по ній спіральним намотуванням під натягом із 50 96 перекриттям наносять двошарову термоусадкову 35 поліетиленову стрічку, в якій як захисний шар використовують термосвітлостабілізовану композицію поліетилену високого тиску марки 102-10К або 153-10К, як адгезійний шар використовують термопластичну композицію за наступним співвідношенням компонентів,FORMULA OF THE INVENTION The method of obtaining a polymer coating on a steel pipeline, preferably in track conditions, by cleaning the pipeline section, applying a multilayer protective Z0 heat-shrink coating, followed by heating it to the shrinkage temperature, which is characterized by the fact that the composition of a thermo-reactive primer according to the following ratio of components is used as the first layer , mass for: chloroprene rubber 10.0-15.0 thermosetting phenol-formaldehyde resin 101K or alkylphenol "Alrezen RA 321" 10.0-20.0 magnesium oxide 0.9-1.1 zinc oxide 0.3-0.6 bitumen 3, 0-5.0 polyvinyl butyral 1.0-2.0 technical carbon P-234 0.5-1.1 toluene 5.0-10.0 a mixture of solvents (ethyl acetate and naphros C2 80/120 in a 2:1 ratio) the rest, which applied to the surface of the pipe without pre-heating, dried to a "sticky" state, and a two-layer heat-shrinkable 35 polyethylene tape is applied to it by spiral winding under tension with 50 96 overlap, in which a heat-light-stabilized composition of high-pressure polyethylene brand 102-10K is used as a protective layer or 153-10K, as an adhesive layer, a thermoplastic composition is used according to the following ratio of components, мас. 9о: термореактивна смола 10,0-15,0 полівінілбутираль 1,0-5,0 неорганічний дисперсний наповнювач 30,0-50,0 співполімер етилену з вінілацетатом (з показником плинності розплаву 150-200 г/10 хв) решта, а після нанесення ізоляційного полімерного стрічкового покриття проводять нагрів вказаного покриття до його термоусадки за допомогою джерела променистого нагріву.mass 9o: thermosetting resin 10.0-15.0 polyvinyl butyral 1.0-5.0 inorganic dispersed filler 30.0-50.0 copolymer of ethylene with vinyl acetate (with a melt flow rate of 150-200 g/10 min) the rest, and after application of an insulating polymer tape coating is carried out by heating the indicated coating until it shrinks using a source of radiant heat.