CC BY
27УДК 667.6
Д.С. Котова1, e-mail: kotova@yazpk.ru
1 ООО НПП «Ярославский завод порошковых красок» (Ярославль, Россия).
Актуальные направления развития рынка порошковых материалов под требования нефтегазовой отрасли
Окрашивание порошковыми лакокрасочными материалами представляет собой одну из наиболее совершенных современных технологий получения покрытий [1]. В качестве противокоррозионных покрытий трубопроводов заводские эпоксидные покрытия труб, сформированные из порошковых материалов, стали применяться более 40 лет назад. В нашей стране в силу различных причин заводские эпоксидные покрытия труб еще не получили такого широкого применения, как, к примеру, заводские покрытия на основе экструдированного полиэтилена, но тем не менее ситуация постепенно начинает меняться [2]. Эпоксидные системы занимают лидирующее положение благодаря ряду преимуществ: высокой адгезионной прочности, ударной прочности, химической стойкости.
С каждым годом требования нефтегазовой отрасли к защитным лакокрасочным покрытиям ужесточаются. Намечаются новые тенденции развития рынка антикоррозионных материалов. Внедрение новых систем эпоксидных покрытий позволит не только расширить номенклатуру возможных покрытий трубопроводов, но и оптимизировать
выбор защитных покрытий для тех или иных условий эксплуатации [2]. Рассмотрим перспективные направления развития рынка порошковых материалов более подробно. Износостойкие покрытия применяют для защиты от эрозионного разрушения. Абразивную и гидроабразивную эрозию вызывают мелкие твердые части-
цы, взвешенные в жидком или газовом потоке. Износ линейно возрастает при увеличении давления; он тем меньше, чем меньше коэффициент трения покрытия. Стандартное решение повышения износостойкости - введение в рецептуру добавок, обеспечивающих гладкость поверхности, как это сделано в серийной эпоксидной порошковой
ANTICORROSIVE PROTECTION
краске 7120 Н. Новое многообещающее направление в создании износостойких покрытий - введение в состав ЛКМ абразивостойких наполнителей, увеличивающее износо-и абразивостойкость покрытий в несколько раз [3]. Данное направление реализовано в создании краски П-ЭП-7230.
Повышенная температура при эксплуатации трубопровода является фактором, ограничивающим использование стандартных порошковых эпоксидных систем. Показатель, характеризующий максимально возможную температуру эксплуатации покрытия, - температура стеклования. Температура стеклования - это температура перехода из высокоэластического в стеклообразное состояние, которое является специфичным для полимеров и характеризуется обратимыми деформациями полимерных звеньев [4]. Если стандартное теплостойкое покрытие, сформированное из краски П-ЭП-7150, имеет температуру стеклования приблизительно 110 °С, то покрытие, сформированное из краски П-ЭП-8180, имеет температуру стеклования 160 °С. Определяется температура стеклования с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), входящей в группу физических и физико-химических методов термического анализа, с помощью которых определяются энергетические изменения в исследуемом веществе. Метод ДСК основан на сравнении тепловых потоков исследуемого образца и образца сравнения [5]. При хранении, транспортировке и монтаже труб полимерные покрытия часто подвергаются механическим воздействиям, приводящим к деформации или разрушению покрытий. Поэтому проблема повышения механической прочности всегда является актуальной. Такие показатели, как прочность при растяжении, ударная прочность, эластичность покрытия, обычно возрастают с ростом степени наполнения, однако это увеличение идет до определенного предела, затем показатели снова падают. Необходимо находить оптимальное соотношение между пигментной частью и связующим, чтобы достичь максимума защитных и механических свойств покрытия [3]. Естественно, изменение
содержания в составе покрытия пигментов и наполнителей влияет на их оптические свойства [6]. Адгезия - важнейшее свойство лакокрасочных покрытий. От величины и стабильности адгезии зависит долговечность и защитная способность покрытия в условиях эксплуатации. Относительно недавно на рынке появились бесхроматные материалы - это эпоксидные системы с повышенной адгезией, которые позволяют исключить стадию хроматирования при нанесении порошкового ЛКМ на трубу. Следствием повышенной адгезии является обеспечение высокой стойкости к катодному отслаиванию [7]. В настоящий момент разработана эпоксидная система П-ЭП-7280, которая позволяет получать покрытия с повышенной адгезией, а также наносить покрытия без предварительного хроматирования поверхности. В последнее время на рынке появился спрос на двухслойные порошковые системы. Нашла свое применение система на основе праймера П-ЭП-0130 и краски П-ЭП-7120. Первый слой двухслойного покрытия обеспечивает адгезию к поверхности трубы, второй - придает необходимые механические свойства без потери адгезии между слоями. Данная система является экономически целесообразной, так как исключает процессы экструзии адгезива и полиэтилена [8]. Перечисленные разработки уже нашли свое применение на рынке. Существуют перспективные направления, которые на данный момент находятся на стадии
лабораторных исследований. Эпоксидные покрытия характеризуются низкой стойкостью к атмосферному воздействию, прежде всего к действию солнечной радиации. Последние разработки производителей эпоксидных смол для порошковых красок предлагают основу для создания УФ-стойких эпоксидных систем, что является актуальным для наружной изоляции трубопроводов, эксплуатируемых в атмосферных условиях. Также существует возможность отказаться от применения фенольных отвердителей, что снижает химическую стойкость покрытия, но делает его более экологически безопасным для применения в трубопроводах питьевого водоснабжения.
Материалы российского производства имеют свои особенности. Основным преимуществом производства порошковых материалов, производимых в России, является тесный контакт с конечным потребителем, что выражается в качественном техническом обслуживании, возможности доработки рецептуры под особенности оборудования потребителя краски. В практических условиях нередко возникает возможность улучшения технологических свойств порошковых красок - сыпучести, способности к электроосаждению, а также регулирования реологических показателей с целью снижения дефектности покрытий.
Ярославский завод порошковых красок проводит работу по созданию новых продуктов для нефтегазовой отрас-
TERRITORIJA NEFTEGAS - OIL AND GAS TERRITORY No. 4 april 2016
65
ли [9]. В данный момент предприятие продолжает наращивать темпы производства порошковых систем для окраски труб различных диаметров, как для внутренних, так и для наружных поверхностей. ООО НПП «ЯЗПК» является производством полного цикла: от закупки сырьевых компонентов и разработки рецептур до контроля и фасовки готовой продукции, доставки ее потребителю и осуществления технической поддержки. В 2015 г. на заводе установлена пятая производственная линия фирмы Сорепоп,что позволило увеличить мощность производства до 6000 т в год, планируется к установке шестая производственная линия. Научно-техническая лаборатория ООО НПП «ЯЗПК» позволяет получать порошковые материалы на производственных линиях, аналогичных цехо-
вым. В лаборатории проводятся испытания порошковых материалов, так же как и покрытий, из них сформированных.В том числе возможно проведение климатических испытаний - на стойкость к воздействию солнечного излучения, испытаний на коррозионную стойкость - к соляному туману и др. В 2015 г. выделена в качестве отдельного структурного подразделения испытательная лаборатория функциональных покрытий, где можно провести испытания как лабораторных образцов, так и вырезок из трубы, образцов-свидетелей. Испытательная лаборатория позволяет проводить полную проверку антикоррозионных систем до того, как материал направляется потребителю на аттестационное нанесение. В заключение необходимо отметить, что только благодаря потребителям
порошковых ЛКМ осуществляется разработка систем, использование которых актуально в настоящий момент. Именно конечный потребитель определяет новые тенденции в разработке порошковых систем под требования нефтегазовой отрасли.
язпк<& %
ООО НПП «Ярославский завод порошковых красок» 150044, г. Ярославль, ул. Полушкина Роща, д. 16 Тел.: +7 (4852) 58-53-45, 58-77-00 Факс: +7 (4852) 73-27-91 =
e-mail: sales@yazpk.ru |
www.yazpk.ru |
Литература:
1. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий: Учебник для вузов. Л.: Химия, 1989. 384 с.
2. Низьев С.Г. О перспективах и накопленном опыте применения заводских однослойных и двухслойных эпоксидных покрытий труб // Коррозия «Территории «НЕФТЕГАЗ». 2013. № 2 (25). С. 32-36.
3. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий: Учебник для вузов. 4-е изд., исправл. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2010. 448 с.
4. Семчиков Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: учеб. для вузов. 3-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 368 с.
5. Берштейн В.А., Егоров В.М. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров. Л.: Химия, 1990. 256 с.
6. Daria S.Kotova, Eugene A.Indeikin. Influence of matting on the colour of powder epoxy-polyester coatings. Russian Coating Journal. 2015, ECS special edition, pp. 28-31.
7. Хотеев С.А., Хейфец Ю.Б. Катодное отслаивание: подготовка поверхности, режимы нанесения и выбор материалов // Коррозия «Территории «НЕФТЕГАЗ». 2015. № 2 (31). С. 60-63.
8. Папков М.А., Хейфец Ю.Б. Внешняя антикоррозионная защита трубопроводов. Двухслойные порошковые эпоксидные системы: опыт применения и развитие // Коррозия «Территории «НЕФТЕГАЗ». 2015. № 1 (30). С. 24-25.
9. Шкиндер В.В., Гладкова Н.А. Производство порошковых красок ООО «ЯЗПК» для нефтегазовой отрасли // «Территория «НЕФТЕГАЗ». 2008. № 8. C. 56-57.
