CC BY
35
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
УДК 666.293.3 DOI: 10.17213/0321-2653-2019-3-43-49
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ДОБАВОК В ШЛИКЕРНУЮ СУСПЕНЗИЮ НА ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СТЕКЛОЭМАЛЕВЫХ ПОКРЫТИЙ *
© 2019 г. А.В. Рябова, Е.А. Яценко, Л.В. Климова, А.Ю. Фанда
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск, Россия
STUDY OF THE INFLUENCE OF CORRECTIVE ADDITIONS TO THE SLIPPER SUSPENSION FOR TECHNICAL AND OPERATIONAL PROPERTIES GLASS-ENAMEL COATINGS
A.V. Ryabova, E.A. Yatsenko, L.V. Klimova, A.Yu. Fanda
Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia
Рябова Анна Владимировна - канд. техн. наук, доцент, кафедра «Общая химия и технология силикатов», ЮжноРоссийский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: annet20002006@yandex.ru
Яценко Елена Альфредовна - д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой «Общая химия и технология силикатов», ЮжноРоссийский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: e_yatsenko@mail.ru
Климова Людмила Васильевна - доцент, кафедра «Общая химия и технология силикатов», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: lyudmila.clim@yandex.ru
Фанда Анна Юрьевна - аспирант, кафедра «Общая химия и технология силикатов», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. E-mail: velichko.anyuta@yandex.ru
Ryabova Anna Vladimirovna - Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor, Department «General Chemistry and Technology of Silicates», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: annet20002006@yandex.ru
Yatsenko Elena Alfredovna - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head Department «General Chemistry and Technology of Silicates», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: e_yatsenko@mail.ru
Klimova Lyudmila Vasilevna - Assistant Professor, Department «General Chemistry and Technology of Silicates», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. E-mail: lyudmila.clim@yandex.ru
Fanda Anna Yurevna - Postgraduate, Department «General Chemistry and Technology of Silicates», Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI), Novocherkassk, Russia. Email: velichko. anyuta@yandex.ru
На основании ранее разработанного состава однослойного стеклоэмалевого покрытия проведены исследования влияния вида и количества корректирующих добавок в шликерную суспензию на технико-эксплуатационные свойства эмалированных стальных труб. Изучено влияние вида и количества различных кремнийсодержащих добавок природного происхождения на процесс формирования стеклоэмали в процессе обжига при температуре 750 — 900 °С, её структуру и свойства. Установлено, что введение корректирующих добавок позволяет влиять на процесс образования дефектов в покрытии посредством варьирования их вида и количества, в результате чего изменяются свойства стекловидного расплава, расширяется интервал обжига. Анализ показателей технико-эксплуатационных и физико-химических свойств синтезированных покрытий позволил выявить оптимальные количества добавок песка, диатомита и маршалита, представляющих собой природный кристаллический и аморфный кремнезем, обеспечивающий качественное бездефектное формирование расплава стеклоэмалевого покрытия на внутренней поверхности стальных трубопроводов.
Работа выполнена в ЮРГПУ(НПИ) при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках соглашения № 18-19-00455 «Разработка технологии комплексной защиты трубопроводов для нефти и газа, эксплуатируемых в условиях Дальнего Востока России» (руководитель — Е.А. Яценко).
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
Ключевые слова: корректирующая добавка на помол; защита от коррозии; шликерная суспензия; стеклоэмале-вое покрытие; дефекты эмалевого покрытия; стальные трубопроводы; кристаллическое и аморфное состояние; технико-эксплуатационные свойства.
Based on the previously developed composition of a single-layer glass-enamel coating, the authors of the article study the effect of the type and amount of corrective additives on the grinding of slip suspension on the technical and operational properties of enameled steel pipes. The article studies the influence of the type and amount of various silicon-containing additives of natural origin on the process of glass-enamel formation in the firing process at a temperature of 750-900 °C, its structure and properties. It has been established that the introduction of corrective additives makes it possible to influence the process offormation of defects in the coating by varying their type and quantity, as a result of which the properties of the vitreous melt change and the firing interval expands. The analysis of technical, operational and physicochemical properties of the synthesized coatings showed that it was possible to identify the optimal amounts of sand, diatomite and marshalite additives, which are natural crystalline and amorphous silica, providing high-quality defect-free formation of the glass-melt coating on the surface of steel pipelines.
Keywords: grinding correction additive; corrosion protection; slip suspension; glass-enamel coating; enamel coating defects; steel pipelines; crystalline and amorphous state; technical and operational properties.
Введение
В настоящее время очевидно, что трубопроводный транспорт является экономически выгодным способом транзита нефти, газа и продуктов их переработки на большие расстояния. Стальные трубопроводы используются и на предприятиях химической, металлургической и других отраслях промышленности, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве. Для продления их срока службы и защиты внутренней поверхности от разрушающей коррозии наиболее эффективным является нанесение защитного стеклоэмалевого покрытия.
Качество стеклоэмалевого покрытия и долговечность эмалированных стальных труб [1] зависит от наличия дефектов на поверхности покрытия, которая в свою очередь зависит не только от химического состава покрытия, но и от вида добавки на помол в шликерную суспензию. В связи с вышеизложенным целью исследований являлось изучение влияния вида и количества корректирующих добавок в шликерную суспензию на процесс формирования силикатно-эмалевых покрытий при обжиге и их технико-эксплуатационные свойства.
Для улучшения свойств эмали ранее полученного оптимального состава, % (по массе) SiO2 56,2; B2Oз 11,2; AhOз 4,1; Na2O 11,2; ^ 3,0; ТО 5,1; MnO 2,6; 1,0; 0,5; CaF2 5,1 [2], получения бездефектного стеклоэмалевого покрытия и расширения интервала обжига в высокотемпературную область с целью предотвращения образования прогаров в покрытиях было принято решение модифицировать этот состав, для чего использовались добавки на помол шли-керной суспензии, представляющие собой кварц
в различном состоянии: аморфном (диатомит) и кристаллическом (песок, маршалит). Их исследование с целью применения в производстве эмалевых покрытий представляет значительный интерес с позиции комплексного развития сырьевой базы промышленности и неизученности влияния кремнезема в разных фазовых состояниях на свойства стеклоэмалевых покрытий.
Методика проведения исследований
Исследование микроструктуры и элементного состава образцов выполнено на растровом электронном микроскопе VEGA II LMU (фирмы «Tescan»), оснащённом системой энергодисперсионного микроанализа INCA ENERGY 450/XT (детектор Silicon Drift (ADD)). Изображения получены с использованием кольцевого детектора отраженных электронов сцинтиляторного типа (YAG кристалл). Определение элементного состава выполнено системой энергодисперсионного микроанализа INCA ENERGY 450/XT на уровне качественного анализа, поскольку размеры фаз в некоторых случаях меньше области генерации аналитического сигнала. Измерения проводились при ускоряющем напряжении 20 кВ; время набора - не менее 30 с. Поверхность образцов напылялась углеродом.
Рентгенофазовый анализ выполнен на дифрактометре «ДРОН-7» при медном излучении; метод съёмки - 2THETA - THETA, экспозиция 1 с, шаг съемки 0,050°, напряжение 40 кВ, сила тока 20 мА.
Экспериментальная часть
Кварцевый песок и диатомит месторождений Дальнего Востока, которые были взяты в качестве кристаллического и аморфного кремне-
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
зема [3], предварительно подвергались сухому помолу в шаровой мельнице до максимального размера зерен 100 мкм. Использовался маршалит месторождения в районе г. Екатеринбург, представляющий собой природный пылевидный кристаллический кварц, содержащий 96 - 98 % SiO2. Химический состав добавок на помол шликера приведен в табл. 1.
Анализ химического состава диатомита и маршалита позволяет их применять в качестве добавки в шликер, так как их состав, основным компонентом которого является диоксид кремния, практически идентичен составу кварцевого песка Чалганского месторождения.
Данные сырьевые компоненты отличаются гранулометрическим составом и формой зерен. Так, кварцевый песок характеризуется большим размером зерна и окатанной округлой формой, в то время как кварцевая мука имеет меньший размер зерен и угловатую форму зерна. Диатомит молотый характеризуется значительно меньшей твердостью, чем песок и маршалит, и значительно меньшим размером зерен. В результате скорость размола кварцевой муки будет значительно выше, чем песка. Это позволит добавлять кварцевую муку непосредственно в шаровую мельницу при помоле шликера, где будет проходит её совместный помол с фриттой. Поэтому данные добавки на помол были предварительно подвергнуты измельчению до размера зерен 20...70 мкм.
Главное назначение данных добавок -предотвращение образования дефектов, обусловленных интенсивным газообразованием в течение обжига эмалей посредством регулирования вязкости и поверхностного натяжения эмалевого расплава во всем диапазоне температур обжига. Также данные добавки будут предотвращать выгорание стеклоэмалевого слоя в местах с уменьшенной толщиной, так как при однослойном эмалировании крупногабаритных
Химический состав добавок / The
стальных изделий трудно добиться одного значения толщины по всей поверхности. При этом присутствие дополнительного количества диоксида кремния, вводимого в покрытие добавками, должно положительно влиять на водо- и кисло-тостойкость покрытия [4].
Анализ возможных видов дефектов показал, что наибольшую опасность для однослойного стеклоэмалевого покрытия представляют дефекты в виде прогаров и пор, в местах которых поверхность стали становится незащищенной. Их образование является следствием выделения газов в период обжига, источниками которого является как сама сталь, так и реакции взаимодействия покрытия и его компонентов и атмосферы с металлом по следующим реакциям:
Fe + H2O ^ FeO + H2; 2C + O2 ^ 2CO; C + O2 ^CO2; C + MeO ^ CO + Me; C + MeO2 ^CO2 + Me.
Выделяющиеся газообразные продукты реакций при оптимальной температуре обжига образуют газовые пузыри, которые в ходе обжига быстро лопаются и бесследно заплавляются [5]. Но в производственных условиях, особенно в ходе индукционного обжига эмалированных изделий, как правило, температура колеблется в ту или иную стороны относительно оптимальной температуры обжига. Поэтому и возникла необходимо корректировать состав покрытия посредством добавок на помол, которые должны расширить интервал обжига, тем самым предотвратить образование прогаров и пор в покрытии. В результате разработаны составы с введением добавок на помол в количестве 5, 10, 15 и 20 % (по массе) сверх 100 % (по массе), которые указаны в табл. 2.
Таблица 1 / Table 1
lemical composition of the additives
Наименование материала Массовое содержание компонентов, %
SiO2 AkO3 Na2O K2O Fe2O3 CaO MgO MnO2 TiO2 SO3 п.п.п
Кварцевый песок Чалганского месторождения 99,65 - - - 0,02 - - - 0,03 - 0,30
Диатомит Черноярского месторождения 79,72 7,07 0,30 1,33 3,70 1,09 0,96 0,02 - 0,15 5,43
Маршалит месторождения «Гора хрустальная» (Екатеринбург) 98,40 0,9 - - 0,28 0,08 0,2 - - - 0,14
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
Таблица 2 / Table 2
Стеклоэмалевые покрытия с добавками на помол / Glass enamel coatings with additives for grinding
Номер состава Содержание песка, % (по массе) Содержание диатомита, % (по массе) Содержание маршалита, (% по массе)
0 - - -
1 5 - -
2 10 - -
3 15 - -
4 20 - -
5 - 5 -
6 - 10 -
7 - 15 -
8 - 20 -
9 - - 5
10 - - 10
11 - - 15
12 - - 20
В ходе эксперимента приготовлены эмалевые шликера в лабораторной шаровой мельнице путем помола стеклофритты ранее синтезированной в фарфоровых барабанах с добавкой 7,0 мас. ч. огнеупорной глины, воды - 40,0 мл и по 0,1 мас. ч. электролитов NaNO3 и KCl, а также добавки диоксида кремния в виде кварцевого песка, маршалита и диатомита в требуемом (см. табл. 2) количестве.
Помол вели в течение шести часов в лабораторной шаровой мельнице. Оценка тонины помола по седиментационному методу по сосуду Лисенко показала, что оптимальная тонкость размола составляет 17 - 18 единиц.
Далее на предварительно обработанные стальные образцы [6 - 8] марки 09Г2С наносились полученные шликерные суспензии, подвергались сушке и обжигу в электрической муфельной печи при температуре 750 - 900 °С в течение 3 - 5 мин и определяли оптимальный интервал обжига для получения качественного покрытия по показателю блеска [9].
Результаты и их обсуждение
Все эмалированные образцы были подвергнуты испытанию с целью оценки показателя блеска, который оценивается по величине коэффициента зеркального отражения по сравнению с полированной металлической пластиной [10], визуальному анализу на предмет наличия дефектов покрытия с помощью оптического микроскопа МБС-2, таких как булавочные уколы и прогары, интервалу обжига эмалевого покрытия и химическую стойкость экспресс-методом на
TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
пятно действием 9 %-й лимонной кислоты, согласно ГОСТ 24788-2001.
Качественные характеристики полученных эмалевых покрытий представлены в табл. 3.
Таблица 3 / Table 3
Технико-эксплуатационные свойства эмалевых покрытий / Technical and operational properties of enamel coatings
№ состава Блеск, % Количество дефектов, К-10"6, шт/м2 Температурный интервал обжига, °С Химическая стойкость
0 77 10 800-850 А
1 75 8 800-850 А
2 73 7 800-870 А
3 65 15 800-880 АА
4 62 12 800-900 АА
5 73 0 750-800 АА
6 75 12 730-780 А
7 60 9 800-850 С
8 57 9 750-850 В
9 74 8 750-770 А
10 73 0 750-790 АА
11 70 5 750-800 АА
12 67 9 750-850 АА
При введении добавок на помол шликера в количестве 5 и 10 % показатель блеска практически не меняется по сравнению с исходной эмалью [2]. При увеличении же количества добавок показатель блеска у покрытий снижается, причиной чему является неполное растворение и равномерное распределение частиц добавок в объеме стеклоэмали, что способствует снижению коэффициента зеркального отражения в целом покрытия.
Минимальное количество дефектов в виде лопнувших и не заплавившихся газовых пузырей наблюдается при введении на помол 5 и 10 % диатомита и 10 % маршалита и песка. Это объясняется оптимальным значением вязкости и поверхностного натяжения стекловидного расплава в течение всего периода обжига, что делает возможным бесследное заплавление лопнувших пузырей.
Анализ качественных характеристик эмалевых покрытий позволил установить, что составы № 3, 4, 5, 10, 11 и 12 являются наиболее химически стойкими и относятся к классу химической стойкости АА. Менее стойким покрытием является состав 1, 2, 6, 9 (класс химической стойкости А). Остальные исследованные образцы относятся к классам химической стойкости В, С и, следовательно, не смогут обеспечить надежную защиту металла. Также установлено,
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION. TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
что оптимальной является добавка на помол маршалита в количестве 10 и 15 %, однако при увеличении его концентрации в покрытии происходит расслоение стеклоэмали и появляются дефекты, приводящие к оголению металла.
В результате анализа стеклоэмалей для дальнейших исследований выбраны образцы с добавкой песка в количестве 10 % (состав 2), 5 % диатомита (состав 5) и маршалита в количестве 10 % (состав 10), которые обладают оптимальным сочетанием химической стойкости, высокого качества покрытия без поверхностных дефектов и показателем блеска.
С целью сравнения и изучения структуры покрытий оптимальных составов 5 с добавкой диатомита и 10 с добавкой маршалита был проведен микроскопический анализ поперечного аншлифа. Микрофотографии покрытия представлены на рис. 1.
100 мкм
100 мкм , I_
а б
Рис. 1. Внешний вид поперечного среза эмали: а - состав 10; б - состав 5 / Fig. 1. Appearance of a cross-section of enamel 10 (a) and 5 (b)
В результате установлено, что толщина эмалированного слоя составляет 250 - 300 мкм, и в слое эмали выявлено наличие газовых включений различных размеров от 5 до 90 мкм. Однако их размер существенно меньше общей толщины слоя эмали, они расположены в толще эмали и не контактируют с её поверхностью, поэтому не снижают качество покрытия. Следует отметить неравномерное распределение пор по объему покрытия. Также в структуре эмали 10 наблюдаются включения неправильной формы.
С целью изучения химического состава структурных неоднородностей в поперечном срезе эмалевого покрытия был проведен энергодисперсионный анализ, результаты которого представлены на рис. 2.
Как видно из рис. 2, слой эмали неоднороден по составу. Область 1 является основной стеклоэмалевой массой. Включения 2 представляют собой SiÜ2, и являются, по-видимому, не
растворившимися зернами маршалита. Включения 3 представлены газовой фазой, о чем свидетельствует значительное количество СО2. Газовые включения всегда содержатся в эмалевом слое, и если они равномерно распределенные по объему покрытия, то даже улучшают его эластичность. Зона 4 представлена значительным количеством Бе2Оз и 8Ю2 и является переходным слоем в системе «сталь-эмаль», обеспечивающего их прочное сцепление. В результате анализа установлено, что наличие данных неоднородно-стей в объеме эмали не снижает качественных характеристик самого покрытия.
1 Химический состав,
Элемент % (по массе) области
2 3 4 1 2 3 4
Si 24,87 38,99 24,87 24,24
O 48,98 49,36 44,99 42,53
C - 11,65 18,76 -
Na 6,05 - 6,05 8,61
Al 1,30 - 1,30 0,98
Ca 3,52 - 3,52 3,01
K 1,60 - 1,60 0,62
Ti 4,41 - 4,41 1,90
Fe 9,26 - 9,26 17,99
Рис. 2. Химический состав различных зон эмалевого покрытия состава 10 / Fig. 2. The chemical composition of the various zones of enamel coating composition No. 10
При этом в покрытии состава 5, содержащем 5 % диатомита, включения кварца отсутствуют. Это объясняется тем, что диатомит представляет собой аморфный кремнезем, характеризующийся менее прочной структурной решеткой, что способствует полному растворению диатомита в объеме стеклоэмалевого покрытия.
Дальнейшие исследования проводились с целью определения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) синтезированных эмалевых покрытий. Тепловое расширение является одним из важнейших свойств эмали, так как прочное соединение эмали и металла при эмалировании может быть достигнуто лишь при условии достаточной близости значений их коэффициентов расширения. При синтезе эмали соотношение компонентов подбирается таким образом, чтобы ТКЛР эмали был немного меньше, чем у металла, т.к. прочность эмали на сжатие примерно в 15 - 20 раз выше, чем на растяжение, поэтому для получения качественного покрытия необходимо, чтобы эмаль находилась под действием напряжений сжатия. ТКЛР эмали состава 5 и 10 определяли с помощью вертикального кварцевого дилатометра. Результаты анализа представлены на рис. 3.
Температура, °С
Рис. 3. Зависимость относительного удлинения эмалевого
покрытия от температуры: 1 - состав 5; 2 - состав 10 / Fig. 3. Relative elongation enamel coating No. 5 (a) and 10 (b) of temperature
Анализ графиков позволил установить, что температура трансформации эмалей tg составляет: состав 5 - 475 °С; состав 10 - 490 °С, а ТКЛР в диапазоне температур 30 - 400 °С составляет соответственно 94,3 и 89,4 10-7,К-1. Это свидетельствует о том, что при добавлении на помол 5 % аморфного кварца в виде диатомита и 10 % кристаллического кварца в виде маршалита ТКЛР базовой эмали снижается с 101,9 10-7,К-1, в связи с тем, что непосредственно сам кварц характеризуется низким значением ТКЛР 710-7,К-1. Однако по этому значению ТКЛР данная эмаль подходит для стали, ТКЛР которой составляет 120 - 13010-7,К-1, и разница в значениях ТКЛР не превышает допустимые 20 %.
Далее с целью изучения фазового состава эмалей составов 5 и 10 был проведен рентгено-фазовый анализ покрытия, результаты которого представлены на рис. 4.
Анализ показал, что образец со стеклоэма-левым покрытием состава 5 характеризуется полностью аморфной структурой, и добавка на помол в виде диатомита не вызывает образование каких-либо кристаллических соединений. Эмалевое же покрытие состава 10 в основной массе характеризуется аморфным строением, но имеет кристаллическую фазу в виде а-кварца с межплоскостным расстоянием 3,34; 1,813; 1,539°А. Это обусловлено тем, что в эмали присутствует добавка на помол в виде кристаллического кварца, который
TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
при термообработке лишь частично перешел в аморфное состояние. Как правило, наличие кристаллических фаз нежелательно, поскольку вследствие этого получаются негомогенная структура и изменяются свойства материала.
» ' ■!■'■■ ........ и
-1-J-1-1-1--1-1-i-:-1-1-1-1-_L_I_
5,0 15,0 25,0 35,0 45,0 55,0 65,0 75,0 85,0
20, град
а
III ...........
5,0 15,0 25,0 35,0 45,0 55,0 65,0 75,0 85,0
20, град
б
Рис. 4. Рентгенограмма стеклоэмалевых покрытий составов 5 и 10: • - 3,34; 1,813; 1,539°А / Fig. 4. Radiograph of glass enamel coatings of compositions 5 and 10: • - 3,34;
1,813; 1,539°A
Также были определены технико-эксплуатационные и физико-химические свойства синтезированных покрытий в соответствии с международными стандартами, результаты которых представлены в табл. 4. На основании проведенных исследований с применением комплекса физико-химических методов разработаны оптимальные составы коррозионностойких стек-лоэмалевых покрытий для защиты стальных трубопроводов, который представляет собой состав, % (по массе): SiO2 56,2; B2O3 11,2; AI2O3 4,1; Na2O 11,2; K2O 3,0; ТЮ2 5,1; MnO 2,6; CoO 1,0; CuO 0,5; CaF2 5,1, с добавками на помол в шли-керную суспензию песка в количестве 10 % (состав 2), 5 % диатомита (состав 5) и маршалита в количестве 10 % (состав 10), которые обладают оптимальным сочетанием химической стойкости, высокого качества покрытия без поверхностных дефектов и показателем блеска.
Таблица 4 / Table 4
Номер покрытия Кислото стойкость ISO 2743, мг/см2 Щелоче стойкость ISO 2745, мг/см2 Прочность на сжатие, мПа Термостойкость, DIN 51167, °С Прочность на удар, ГОСТ3-17-48-98, Дж Износ, DIN 51152, мг/м2 Толщина покрытия, мкм
5 0,14 0,21 1500 230 5,1 0,8 450
10 0,12 0,32 1600 250 5,6 0,7 450
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
o4
Технико-эксплуатационные и физико-химические свойства синтезированных покрытий / Technical and operational and physicochemical properties of synthesized coatings
ISSN 0321-2653 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKIYREGION.
Установлено, что при введении в эмалевую шихту добавок на помол, таких как песок, диатомит и маршалит, происходит расширение интервал обжига эмалевого покрытия, что способствует предотвращению образования прогаров и пор в покрытии.
Заключение
Применение данной технологии в производственных условиях позволит значительно снизить себестоимость эмалированных стальных труб за счет использования стеклофритты однослойной эмали Российского производства и обеспечит надежную защиту по всей внутренней поверхности стальной трубопровода от коррози-онно-эрозионного воздействия транспортируемых сред. Это позволит повысить конкурентоспособность продукции путем снижения себестоимости и получения изделий с высокими технико-эксплуатационными свойствами.
Литература
1. RyabovaA.V., YatsenkoE.A., Khoroshavina V.V., KlimovaL.V. Glass-enamel corrosion-resistant coatings for steel pipelines. Glass and Ceramics. 2017. Vol. 74. No.7-8. P. 282 - 287.
2. Ryabova A.V., Yatsenko E.A., Klimova L.V., Goltsman B.M., Fanda A. Yu. Protection of steel pipelines with glass-enamel coatings based on silica-containing raw materials of the far east of Russia. International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET). 2018. Vol. 9, Is. 10. P. 769 - 774.
TECHNICAL SCIENCE. 2019. No 3
3. Перспективы использования кремнеземсодержащего сырья дальневосточного региона в производстве стекломатериалов / А.В. Рябова, Е.А. Яценко, В.В. Керимова, Л.В. Климова // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2018. № 4, С. 104 - 109.
4. Петцольд А., Пешман Г. Эмаль и эмалирование: Справ. изд. пер. с нем. - М: Металлургия. 1990. 576 с.
5. Glass Enamel Monolayer Coating for the Protection of Steel Articles Against Corrosion / A.V. Ryabova, E.A. Yatsenko, V.V. Kerimova, L.V. Klimova, A.Yu. Fanda, V.A. Smolii // Glass Physics and Chemistry. 2019. Vol. 45, No. 1. P. 82 - 84.
6. Исследование химических процессов, обеспечивающих прочность сцепления стеклоэмалевого покрытия со стальными трубопроводами / Е.А. Яценко, А.В. Рябова, Л.В. Климова, А.Ю. Фанда, В.В. Керимова, Л.А. Яценко, А.А. Чумаков // Бутлеровские сообщения. 2018. Т. 56, № 11. С. 122 - 127.
7. Яценко Е.А. Изучение влияния предварительной подготовки разнородных металлов на качество эмалевого покрытия // Практика противокоррозионной защиты. 2010. № 1 (55). С. 5 - 12.
8. Яценко Е.А., Дзюба Е.Б., Веропаха Н.В. Изучение влияния способа обработки поверхности стали, как фактора образования контактного слоя, на прочность сцепления системы металл покрытие // Изв. Санкт-Петербургского гос. технологического ин-та (техн. ун-та). 2012. № 16 (42). С. 119 - 128.
9. Технология эмали и защитных покрытий: учеб. пособие; под ред. Л.Л. Брагиной, А.П. Зубехина. Харьков: НТУ «ХПИ»; Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2003. 484 с.
10. Влияние структуры и фазового состава стеклоэмалевых покрытий для защиты стальных изделий от коррозии на их свойства / А.В. Рябова, Е.А. Яценко, Л.В. Климова, Е.В. Филатова, А.Ю. Величко, В.В. Хорошавина // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2017. № 1 (193). С. 93 - 99.
References
1. Ryabova A.V., Yatsenko E.A., Khoroshavina V.V., Klimova L.V. Glass-enamel corrosion-resistant coatings for steel pipelines.
Glass and Ceramics, 2017, Vol. 74, no. 7-8, pp. 282 - 287.
2. Ryabova A.V., Yatsenko E.A., Klimova L.V., Goltsman B.M., Fanda A.Yu. Protection of steel pipelines with glass-enamel coatings based on silica-containing raw materials of the far east of Russia. International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET), 2018, Vol. 9, Is. 10, pp. 769 - 774.
3. Ryabova A.V., Yatsenko E.A., Kerimova V.V., Klimova L.V. Perspektivy ispol'zovaniya kremnezemsoderzhashchego syr'ya dal'nevostochnogo regiona v proizvodstve steklomaterialov [Prospects for the use of silica-containing raw materials of the Far Eastern region in the production of glass materials]. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Tekhn. nauki, 2018, no. 4, pp. 104 - 109. (In Russ.)
4. Pettsol'd A., Peshman G. Emal' i emalirovanie [Enamel and enameling]. Moscow: Metallurgiya, 1990, 576 p.
5. Ryabova A.V., Yatsenko E.A., Kerimova V.V., Klimova L.V., Fanda A.Yu., Smolii V.A. Glass Enamel Monolayer Coating for the Protection of Steel Articles Against Corrosion. Glass Physics and Chemistry, 2019, Vol. 45, no. 1, pp. 82 - 84.
6. Yatsenko E.A., Ryabova A.V., Klimova L.V., Fanda A.Yu., Kerimova V.V., Yatsenko L.A., Chumakov A.A. Issledovanie khimicheskikh protsessov, obespechivayushchikh prochnost' stsepleniya stekloemalevogo pokrytiya so stal'nymi truboprovodami [Investigation of chemical processes that ensure the adhesion strength of glass-enamel coating with steel pipelines]. Butlerovskie soobshcheniya, 2018, Vol. 56, no. 11, pp. 122 - 127. (In Russ.)
7. Yatsenko E.A. Izuchenie vliyaniya predvaritel'noi podgotovki raznorodnykh metallov na kachestvo emalevogo pokrytiya [Study of the effect of preliminary preparation of dissimilar metals on the quality of the enamel coating]. Praktika protivokorrozionnoi zashchity, 2010, no. 1, pp. 5 - 12. (In Russ.)
8. Yatsenko E.A., Dzyuba E.B., Veropakha N.V. Izuchenie vliyaniya sposoba obrabotki poverkhnosti stali, kak faktora obrazovaniya kon-taktnogo sloya, na prochnost' stsepleniya sistemy metall pokrytie [The study of the influence of the method of surface treatment of steel as a factor in the formation of a contact layer on the adhesion strength of the metal-coating system]. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudar-stvennogo tekhnologicheskogo instituta (tekhnicheskogo universiteta), 2012, no. 16, pp. 119 - 128. (In Russ.)
9. Bragina L.L., Zubekhin A.P. Tekhnologiya emali i zashchitnykh pokrytii [Technology of enamel and protective coatings]. Khar'kov: NTU "KhPI"; Novocherkassk: YuRGTU (NPI), 2003, 484 p.
10. Ryabova A.V., Yatsenko E.A., Klimova L.V., Filatova E.V., Velichko A.Yu., Khoroshavina V.V. Vliyanie struktury i fazovogo sostava stekloemalevykh pokrytii dlya zashchity stal'nykh izdelii ot korrozii na ikh svoistva. Izv. vuzov. Sev.-Kavk. region. Tekhn. nauki, 2017, no. 1, pp. 93 - 99. (In Russ.)
Поступила в редакцию /Received 19 августа 2019 г. /August 19, 2019
