CC BY
3
Ставролит, 2013.-176с.
2. Электоронный ресурс {http://www.bibHofond.ru/view.aspx?id=456695}
Стариков А.В. эксперт по промышленной безопасности
Хлесткова У.А. эксперт по промышленной безопасности Центр лицензионных экспертиз «ЦЕЛЭКС» Российская Федерация, г. Самара АНАЛИЗ АНТИКОРРОЗИЙНЫХ ПОКРЫТИЙ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ПРОМЫШЛЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ Аннотация. В статье анализируются проблемы коррозионных повреждений крупногабаритных конструкций нефтегазовой отрасли, приводящих к экологическим катастрофам. Авторами исследуются возможности снижения проницаемости покрытий при переходе к композиционным покрытиям, в частности, к покрытиям, имеющим многослойную или градиентную конструкцию. Рассмотрен подход, основанный на том, что в покрытии существуют и должны быть выделены зоны с различным функциональным назначением.
Ключевые слова: промышленная безопасность,
пожаровзрывоопасность, антикоррозийные покрытия, резервуарный парк, композиционные покрытия.
Starikov A.V.
Hlestkova Ju.A.
INDUSTRIAL SAFETY ANTICORROSION COATINGS USED IN VERTICAL CYLINDRICAL TANKS Abstract. The article analyzes the problems of corrosion damage to large structures of oil and gas sector, leading to environmental catastrophes. The authors investigate the possibility of reducing the permeability of the coating at the transition to the composite coating, in particular, to a coating having a multilayer or gradient structure. An approach based on the fact that the coating must exist and be isolated areas with different functionality.
Keywords: industrial safety, anti-corrosion coatings, storage tanks, composite coatings.
К настоящему времени большая часть сложных крупногабаритных конструкций, в том числе резервуарный парк по хранению сернистых нефтей, выработала плановый ресурс на 69-70%. Превалирующей причиной (до 70%) отказов нефтегазового оборудования, приводящим к экологическим катастрофам, являются коррозионные повреждения.
Углеродистые и низколегированные стали являются основным конструкционным материалом для изготовления резервуаров, цистерн и др. тары для хранения нефти. Наиболее сильно страдают от коррозии верхние и нижние пояса резервуаров, контактирующие с парогазовой фазой и
подтоварной водой. Коррозия верхних поясов, протекающая с образованием пирофорных соединений, представляет опасность и сточки зрения пожаровзрывоопасности резервуарного парка.
С целью предотвращения коррозии внутренние поверхности резервуаров защищают полимерными и лакокрасочными покрытиями. Однако в условиях повышенной агрессивности, соответствующих товарному парку предприятий ОАО «Самаранефтегаз», большая часть покрытий, обычно применяемых для защиты внутренних поверхностей резервуаров, не удовлетворяют предъявляемым к ним требованиям.
В работах [1, 2] рассмотрены возможности снижения проницаемости покрытий при переходе к композиционным покрытиям, в частности, к покрытиям, имеющим многослойную или градиентную конструкцию, т.е. используя комбинацию слоев из различных полимерных материалов, можно создавать покрытия с весьма низкой проницаемостью. Введение дополнительного слоя (или частичная замена одного материала на другой), например толщиной всего 100-200 мкм, позволяет в десятки раз уменьшить глубину проникновения, что эквивалентно увеличению времени "до пробоя" в сотни раз.
С физико-химической точки зрения принципы модификации поверхности [3] и создания композитных покрытий «сендвичевого» типа аналогичны принципам, известным для модификации поверхности различных материалов [4].
В качестве основных методов можно отметить формирование покрытий с градиентной структурой и составом за счет реализации процессов перераспределения компонентов, методы химической модификации поверхности и методы послойного нанесения различных материалов.
Среди работ, посвященных созданию градиентных покрытий, в первую очередь необходимо отметить серию работ В.А. Верхоланцева по формированию покрытий из фазово-разделяющихся смесей [5 ,6, 7]. В основе этого подхода лежит эффект самопроизвольного расслоения смеси полимеров или олигомеров в растворителе при испарении последнего. Авторы указывают на значительное повышение защитных свойств таких покрытий по сравнению с гомогенными. Помимо перхлорвиниловых предложено использовать для модификации модифицированные углеводородные смолы [8]. Следует, однако, отметить, что процессы фазового распада являются весьма чувствительными к внешним условиям, т.к. избыточная энергия при фазовом расслоении невелика. В этой связи весьма интересным представляется способ, предложенный в [9] и предусматривающий формирование градиентных покрытий путем саморасслоения олигомер олигомерных систем при электроосаждении.
Оригинальный способ создания самовосстанавливающихся поверхностных пленок описан в [10]. На примере пленок из полиэтилена (ПЭ) и полиуретана (ПУ) показано, что применение экссудирующих
пленкообразователей, образующих лишь тонкие поверхностные защитные пленки (0,3-0,5 мкм), позволяет снизить стационарный поток на 10-30 % и увеличить время проскока на 30-100 %. Время восстановления пленок составляет 5-10 мин.
С практической точки зрения это означает, что, используя комбинацию слоев из различных полимерных материалов, можно создавать покрытия с весьма низкой проницаемостью. Введение дополнительного слоя (или частичная замена одного материала на другой), например толщиной всего 100-200 мкм, позволяет в десятки раз уменьшить глубину проникновения, что эквивалентно увеличению времени «до пробоя» в сотни раз.
Процессы формирования градиентной структуры могут наблюдаться и при расслоении первоначально двухфазных смесей, например, наполненных мелкодисперсным ПЭ [11].
Формирование покрытий с градиентной структурой может наблюдаться при использовании метода диффузионной модификации [12, 13]. При этом эпоксидные покрытия, диффузионно-модифицированные фурановым олигомером, проявляют значительное повышение поверхностной твердости при воздействии кислот. Метод диффузионной модификации и стабилизации может также рассматриваться как один из вариантов химической обработки поверхности.
Концепция создания многослойной конструкции покрытий описана в работе [14] на примере системы антикоррозионных покрытий «ВИКОР», которые представляют собой толстослойные полимерные покрытия (1 -2 мм) и предназначены для защиты, главным образом, внутренней поверхности технологического оборудования, работающего в условиях воздействия химически агрессивных сред. Антикоррозионные покрытия "ВИКОР" рекомендуются для защиты от воздействия кислот (соляной, серной, фосфорной, кремнефтористой, плавиковой, щавелевой и др.), щелочей, растворов неокисляющих солей и водных сред при температурах до 90°С. Покрытия могут быть использованы как в условиях постоянного погружения в среду, так и при периодическом воздействии, а также при циклических изменениях рН среды.
Сформулированный подход основан на том, что в покрытии существуют и должны быть выделены три зоны с различным функциональным назначением:
- грунт, т.е. слой, непосредственно прилегающий к защищаемой поверхности и определяющий стабильность связи покрытия с подложкой;
- основное покрытие (средняя часть), которое определяет, в основном, изолирующие и механические свойства покрытия;
- верхний слой покрытия, непосредственно контактирующий с агрессивной средой и определяющий условия взаимодействия всего покрытия с агрессивной средой. Этот слой целесообразно использовать для оптимизации проникновения среды и придания покрытию дополнительных специфических свойств (электропроводность, абразивостойкость,
смачиваемость и т.д.).
В этой связи, учитывая разнообразие агрессивных сред и металлических материалов, применяемых в промышленности для изготовления оборудования, наиболее целесообразным решением является использование набора из нескольких специальных грунтовочных, нескольких основных и нескольких поверхностных слоев, позволяющих получать высокостойкие покрытия для решения практически любой коррозионной задачи.
Использованные источники:
1. Chemistry and physics of coatings . Ed. Alastair Marrion //.Cambridge, Royal Society of Chemistry, 1994,206 s.
2. Surface Coatings: Science and Technology, 2nd Edition. Ed. Swaraj Paul // NewJ, 1996 931p.
3. Chi-Ming Chan. Polymer surface modification and characterization , Munich; New York: Hanser ; Cincinnati, 19936 285 p.
4. Surface modification technologies/ New York, 1989, Surface modification technologies III : proceedings of the third international conference held in Neuchatel, Switzerland, August 28-September 1, 1989 / Surface modification technologies 3. Surface modification technologies three. Editors (proceedings) T.S. Sudarshan, D.G. Bhat, editor (poster papers) Hans Hintermann ... [et al.]. Warrendale, Pa.: Minerals, Metals & Materials Society, 1990 , 893 p.
5. Verholantsev V., Flavian V. // Corros. Contr. Low-Cost Reliab.:12th Int. Corros. Congr. Houston, Tex., Sept. Р. 19-24, 1993.
6. Верхоланцев В.В. и др. Фазовая структура Пк из смесей эпоксиолигомера с перхлорвиниловыми смолами // Лакокрасочные материалы, 1989, № 3, с.54-55.
7. Никитаева Н.Н., Ламбрев В.Г., Верхоланцев В.В. // Бюллетень изобретений № 4, 1995, патент № 5017815/05, заявлен 23.12.91 опубл. 09.02.95
8. Pokhmurska М. V., Zin J. M, Humenetski Т. V7/ Protective properties of epoxide coatings, modified by aromatic petroleum resins Bull. Electrochem. -
1994. - 10, N 4 - 5. - С. 158-160.
9. Дехно А. Л., Седнев Д. В. О механизме формирования двухслойных полимер-полимерных покрытий методом электроосаждения. //Коллоид, ж. -
1995. - 57, N 3. - С. 317-320.
10. Frisch H.L., Dumusis A., Hsein H.C. Film protection of polymers.// J. Membr. Sci. 1984. V.17.№ 3 .P. 255-261.
11. Шангин Ю. А., Яковлев А. Д., Вайноя О. В. Структура и свойства алкидных и эпоксидных покрытий, наполненных полиэтиленом. //Лакокрасоч. матер, и их применение. - 1996, N 7. - С. 3-5.
12. Абдрахманова Л.А. Диффузионная модификация полимеров реакционноспособными олигомерами. Автореф. Докт. Диссертации, Казань, КГАСА (КИСИ), 1996. С. 22.
13. Хозин В.Г., Абдрахманова Л.А., Тимофеева Н.В. Диффузионная
модификация эпоксидных полимеров фурановыми соединениями. // Ж. прикладной химии, 1994, т.67. № 9. С. 1533-1536.
14. Головин В.А., Кузнец В.Т., Ильин А.Б. Система полимерных покрытий "Викор" для жестких условий эксплуатации / Тез. докл. II Международной научно- технической конференции "Новые материалы и технологии для защиты от коррозии" Пенза. 1995. С. 6-8.
Тарасова Т.В., к. э. н.
доцент
кафедра «Прикладная экономика» Пензенский технологический университет
Россия, г. Пенза РЫНОК ЗЕРНА КАК ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЙ ФАКТОР ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЕГИОНА
Статья посвящена анализу производства зерновых и зернобобовых культур в Пензенской области. Выявлены причины изменения урожайности зерновых и зернобобовых культур, а также установлены факторы, определяющие возможности увеличения объемов производства. Сформулированы основные направления, способствующие улучшению агропродовольственной безопасности региона.
Ключевые слова: зерновые культуры, урожайность, сельскохозяйственные организации, посевные площади.
Article is devoted to the analysis of production of grain and leguminous crops in the Penza region. The reasons of change of productivity of grain and leguminous crops are established, and also the factors defining possibilities of increase in outputs are established. The main directions promoting improvement of agrofood security of the region are formulated.
Keywords: grain crops, productivity, agricultural organizations, cultivated
areas.
Агропромышленный комплекс Пензенской области и его базовая отрасль - сельское хозяйство являются ведущими системообразующими сферами экономики Пензенской области, формирующими агропродовольственный рынок, продовольственную и экономическую безопасность, трудовой и поселенческий потенциал сельских территорий Пензенской области.
Рынок зерна наряду с рынками других продовольственных и сырьевых товаров является ключевым, влияющим на формирование важнейших макроэкономических пропорций. Производство зерна на душу населения и его запасы определяют уровень продовольственной безопасности региона [1].
Пензенская область располагает достаточно благоприятными природно-климатическими условиями для выращивания зерновых культур. За счет зернового комплекса формируется более трети растениеводческой
