Введение к работе
Актуальность работы. Высокие требования, предъявляемые к долговечности и надёжности эксплуатации трубопроводных систем, определяют необходимость' обеспечения высокоэффективной антикоррозионной изоляции труб. В настоящее время, в зависимости от природне-климатических условий, до 40S аварий на трубопроводах связано с коррозионными разрушениями.
Одним из наиболее эффективных типов антикоррозионной защиты труб является заводская полиэтиленовая изоляция, получаемая экструзией расплава. По сравнению с битумной и изоляцией полимерными лентами, при заводской полиэтиленовой изоляции удается достичь значительно более высоких показателей по таким характеристикам покрытия как величина адгезионной прочности к металлу; во-достойкссть адгезионной прочности, ударная прочность, электросопротивление н пр. Достоинствами данного способа являются также высокая производительность и технологичность нанесения изоляции при её умеренной стоимости.
Широкое применение данного^способа изоляции во-мкогом ограничивает отсутствие на внутреннем рынке высококачественных полимерных адгезивов, удовлетворяющих требованиям промышленного производства изоляции труб.
Сложность соответствия адгезива условиям промышленного производства определяется не только техническими, но н технологическими требованиями. В частности, для применения з условиях высокопоточного производства время формирования покрытия не должно превышать 1-3 минут.
Следует также отметить, что адгезиз должен соответствовать требованиям его широкомасштабного производства на существующем оборудовании -его компоненты должны быть доступны, малотоксичны и технологичны при смешении.
Таким образом, разработка адгезионных композиций, удовлетворяющих требованиям промышленного производства и применения, является сложной и актуальной задачей.
Целью Роботы является разработка состава адгезионной композиции, отвечающей требованиям промышленного производства при её широкомасштабном изготовлении и применении в условиях высокопоточного производства изоляции труб.
Лля достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Исследовать влияние модификаторов на адгезионные , струк-
, турные и защитные свойства полиэтилена низкой плотности.
2. Разработать нормативную документацию для производства и
промышленного внедрения адгезионной композиции.
Научная новизна.
Изучено влияние модификаторов - мелкодисперсного карбида кремния и нефтеполимерной смолы "Пиропласт-2" на адгезионные, защитные и физико-механические свойства полиэтилена низкой плотности.
Установлено, что влияние SiC на увеличение адгезионной прочности ПЭ к стали заключается в его каталитическом влиянии на генерации в ПЭ свободных радикалов, способствующих образованию адгезионных связей с поверхностью металла. Механизм каталитического влияния обоснован в соответствии с мультиплетной теорией гетерогенного катализа и объяснён с учётом кратности межатомных расстояний в молекуле карбида кремния и атомов основной цепи ПЭ.
- Установлено, что при совместном введении модификаторов в ПЭ их влияние на механизм адгезионного взаимодействия полимера со сталью осуществляется по двум направлениям. С одной стороны, в результате сочетания влияния карбида кремния на генерацию свободных радикалов ПЭ и взгаюдействия молекул НПС с продуктами окисления композити между полмиром и металлом» образуются водостойкие адгезионные свяви. Увеличение концентрации НПЄ при этом способствует более эффективной нейтрализации химических соединений, негативно влияющих на водостойкость покрытия. С другой стороны, увеличение концентрации НПС сопровождается увеличением
- Б -
толщины и сплошности её адсорбционного слоя на поверхности частиц S1C. Это приводит «.уменьшению реальной поверхности взаимодействия SiC и ПВ , что Определяет снижение количества активных функциональных групп, участвующих в адгезионном взаимодействии. При полном покрытии поверхности частиц наполнителя адгезионные свойства композиции определяются влиянием на Ю одной только..НПС
Практическая ценность.
Разработан состав адгезионной композиции, удовлетворяющей по сзоиы характеристикам' техническиы требованиям и отвечающей требованиям промышленного производства изоляции труб.
Исследовано влияние режимов формирования на адгезионные и физико-механические характеристики адгезионных соединений разработанной композиции со сталью и с саженаподненным полиэтиленом. Установлено, что наиболее благоприятным сочетанием адгезионных и когезионных свойств обладают покрытия, сформированные при температурах 150-210С.
Разработаны технические условия на адгезив и технологический регламент производства адгезионной композиции.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на: Весоюзной конференций "Проблемы развития нефтегазового комплекса страны", пос.Красный Курган, 1991 г., Всесоюзном совещании "Проблемы зашиты от коррозии нефтегазопромысло-вого оборудования", Смоленск, 1991 г., конференции "Проблемы и перспективы раззития нефтегазового строительства", Сочи, 1992 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глаз, выводов, списка использованной литературы из $Ь наименовании и приложений. Основной материал изложен на 4т/л страницах, включая За- рисунков и J.2. таблиц, приложения на г.-страницах;
