Управление ресурсом безопасной эксплуатации стальных резервуаров для хранения нефтепродуктов (01.03.2010)

Автор: Макаренко Олег Анатольевич

Применение для модифицирования отвердителя (полиэтиленполиамина) алифитического соединения с стройной связью в конце цепи — фенилацетилена — дает повышение адгезионной прочности к стали в 2,23 раза (при 293 К), а предельного соединения — толуола — повышает адгезионную прочность покрытия к стали в 9,06 раз при воздействии горячей (353 К) воды.

В результате длительных лабораторных испытаний изучены свойства новых лакокрасочных композиций и защитная способность покрытий на их основе (таблица 10).

Основные показатели покрытий, определенные расчетно-эксперимен-тальными методами, приведены в таблице 11.

Сравнивая значения расчетной долговечности модифицированных покрытий с наиболее распространенным и широко апробированным покрытием на основе эпоксидной шпатлевки ЭП-00-10, можно константировать повышение адгезионной прочности к стальной поверхности в 1,09–1,68 раз, защитной способности

новых бензостойких систем покрытий к действию воды в 1,23 (КР-2)–1,69 (КР-3) раз.

Пятая глава посвящена управлению ресурсом стальных вертикальных резервуаров типов РВСП и РВСПК на основе снижения коррозионно-эрозионного износа эластомерного уплотнения плавающих крыш и понтонов за счет совершенствования рецептуры вулканизатов и повышения коррозионно-эрозионной стойкости ЛКП на внутренней поверхности резервуаров.

Для увеличения ресурса уплотнительных узлов в главе поставлена цель повышения работоспособности уплотнителей модифицированием резиновых смесей путем введения соответствующих ингредиентов.

Резиновая смесь, как известно, включает до 15–20 ингредиентов. Это каучук, вулканизирующие вещества, ускорители и активаторы вулканизации, замедлители подвулканизации, активные и неактивные наполнители, объемные и поверхностные модификаторы, пластификаторы, противостарители и другие.

Основной проблемой обеспечения длительной и безопасной работы РВС П и РВС ПК является создание резинотехнических изделий с повышенной коррозионно-эрозионной стойкостью и минимальным износом в паре трения с лакокрасочным покрытием внутренней поверхности резервуара.

Таблица 10 — Компонентный состав лакокрасочных композиций

Компонент КР-1 КР-2 КР-2Д КР-2M1 КР-2М2 КР-3

ЭД-20 (ГОСТ 10587–84) 78–82 78–82 78–82 78–82 78–82 78–82

Оксилин-5 (ТУ 6-02-1376–87) 18–22 18–22 18–22 18–22 18–22 18–22

АФ-2 (ТУ 6-05-1663–79) 5–7 5–7 5–7 5–7 5–7 5–7

Аэросил марки А-175 (ГОСТ 14922–77) 3–3,5 3–3,5 3–3,5 3–3,5 — —

ПЭПА (ТУ 202.2-906–86) 6–9 6–9 6–9 6–9 6–9 —

Толуол (ГОСТ 5789–78) 12–18 12–18 12–18 12–18 12–18 12–18

Кварц молотый пылевидный (ГОСТ 9077–82) (40 мкм) — 15–25 — — — —

Кварц молотый пылевидный, дополнительно диспергированный (10 мкм) — — 15–25 — — —

Пудра алюминиевая (ГОСТ 5494–79) 15–25 — — — — —

Кварц молотый пылевидный, дополнительно диспергированный (10 мкм) и модифицированный гидрофобизирующей жидкостью 136-41 по ГОСТ 10834–76 — — — 15–25 — —

Кварц молотый пылевидный, дополнительно диспергированный (10 мкм) и модифицированный диэтиленгликолем (ГОСТ 5.2266–75) — — — — 15–25 —

ПЭПА, модифицированный фенилацетиленом — — — — — 6–9

При определении рецептуры резины, предназначенной для использования

в уплотнениях ПП и ПК резервуаров, учитывалось, что они (резины) должны иметь высокие показатели бензо-водостойкости, морозостойкости, износостойкости в условиях трения по окрашенной стальной поверхности.

В работе исследованы в качестве основы резиновых смесей каучуки марок СКН-26, СКН-40, СКМС-30РП, БАК-12. Определение свойств резин осуществляли непосредственно в ходе подбора компонентов и корректировки рецептуры резиновых смесей.

Таблица 11 — Значения физико-механических показателей и расчетной долговечности в воде и бензине двухслойных систем ЛКП толщиной 120–130 мкм

Показатель КР-1 КР-2 КР-2Д КР-2M1 КР-2М2 КР-3

Предел прочности при растяжении пленок, МПа 20,5 21,8 22,5 22,5 22,8 25,7

Относительное удлинение при разрыве пленок, % 18,6 20,4 21,5 21,8 20,2 20,8

Адгезионная прочность

к стали, МПа 7,5 8,2 8,5 9,8 10,3 12,6

Водопоглощение пленок, % 0,42 0,35 0,30 0,12 0,15 0,18

Набухаемость пленок в бензине, % 0,18 0,18 0,20 0,20 0,16 0,14

Долговечность двухслойного покрытия толщиной 120–130 мкм, годы:

при действии воды 10,5 12,3 14,1 15,9 16,2 16,9

при действии бензина 18,3 18,8 19,1 18,5 18,7 19,3

Износостойкость резин на основе всех исследованных каучуков возрастала при повышении активности (дисперсности) технического углерода, а также при введении графита, фторопласта, угольной ткани. Введение дибутилсебацината

и морозостойкого бутадиен-стирольного каучука позволило улучшить морозостойкость.

Для повышения теплостойкости введены ингибиторы ацетонанил Р, диафен ФП и амид тиофосфоновой кислоты. С целью лучшего совмещения бутадиен-нитрильного и бутадиен-стирольного каучуков в резиновую смесь добавлен гексахлорксилол, а в качестве технического углерода выбран наиболее высокодисперсный технический углерод ПМ-100. Для усиления ингибируюшей группы термогравиметрическим методом установлено, что смесь ингибиторов амидтиофосфоновой кислоты (Б-25), диафена ФП и ацетонанила в соотношении 0,5:1,0:0,5 мас. ч. проявляет синергетический эффект. Введение в резиновую смесь хлоропренового каучука резко увеличивает относительное удлинение при разрыве, но вместе с тем снижает прочностные характеристики и твердость.


загрузка...