5.5. Комбинированные покрытия

На протяжении многих лет в нашей стране наряду с мастичными широко применялись покрытия на основе полимерных липких лент. Опыт их использования показал, что они очень технологичны (простота нанесения, удобство механизации работ), однако легко уязвимы – острые выступы на поверхности металла, острые камешки легко прокалывают такую изоляцию, нарушая сплошность. С этой точки зрения хороши покрытия на основе битумных мастик, проколоть которые достаточно сложно. Однако с течением времени битумные мастики «стареют»: теряют эластичность, становятся хрупкими, отслаиваются от трубопроводов.

В настоящее время разработана и применяется коне., ция комбинированного изоляционного покрытия, лишенная указанных недостатков. Покрытие представляет собой комбинацию битумного и пленочного покрытий: на слой грунтовки наносится битумная мастика толщиной 3-4 мм, которая сразу же обматывается поливинилхлоридной пленкой без подклеивающего слоя. Размер нахлeста регулируется в пределах 3-6 см. В момент намотки полимерного слоя часть мастики выдавливается под нахлест, что обеспечивает герметизацию мест нахлеста.

В последние годы разработаны и применятся комбинированные изоляционные покрытия на основе мастик "Транскор", "БиТЭП" и др., разработанные ОАО "ВНИИСТ".

5.6. Прочие виды изоляционных покрытий

Одно из направлений борьбы с коррозией металлических сооружений - применение полимерных покрытий на основе различных лакокрасочных материалов. Достаточно широко используются полимерные покрытия на основе фурановых, полиэфирных, виниловых и эпоксидных смол, полиуретанов, дивинилацетилена и других материалов.

Применение эпоксидных смол

В качестве противокоррозионных покрытий распространены эпоксидные лакокрасочные материалы, что объясняется сравнительно простой технологией их нанесения и ценными свойствами (табл. 5.6.1).

Защитные свойства эпоксидных смол существенно зависят от вида отвердителя, применение которого определяет процесс горячей или холодной (при температуре 15-20°С) сушки покрытия. Для противокоррозионной защиты резервуаров обычно применяют отвердители с холодным процессом. В качестве отвердителей для этих материалов широко используют алифатические амины (полиэтиленполиамин и гексаметилендиамин) и низкомолекулярные полиамидные смолы.

Промышленность выпускает несколько марок низкомолекулярных полиамидов-отвердителей в виде растворов в органических растворителях (отвердители № 1-6). Наибольшее распространение среди них получил отвердитель № 2 (30% - ный раствор полиамидной смолы ПО-200), применяемый для отверждения лаков и эмалей на основе среднемолекулярных эпоксидных смол.

При прокладке подземных трубопроводов в каменистых и скальных грунтах без использования песчаной подушки и засыпки песком рекомендуется защитное покрытие "Пектал", производства ФРГ.

Покрытие состоит из эпоксидной грунтовки толщиной не менее 40 мкм, на которую наносится слой адгезива толщиной 140 мкм. Далее следуют слой полиэтилена с продольными выступами Т-образной формы по наружной поверхности и слой полимербетона толщиной от 2 до 200 мм. Покрытие "Пектал" обладает ударной прочностью, в 38 раз превышающей прочность обычных полиэтиленовых покрытий, что существенно упрощает его хранение и транспортировку. При изгибе изолированных труб на угол до 1,5° не нарушаются адгезия покрытия и его сплошность.

Таблица 5.6.1

Физико-химические характеристики эпоксидных смол

Марка смолы	Страна изготовитель	Средняя относительная Молекулярная масса	Температура размягчения, С
ЭД-22	Россия	390	8-10
ЭД-20	Россия	390-430	10
ЭД-16	Россия	480-540	10-20
ЭД-8	Россия	860-1100	75
ЭД-41	Россия	900-1100	77
ЭД-44	Россия	1600-1700	87
ЭД-49	Россия	2500	105-115
Эпикот 828	США	3300	8-12
Эпикот 864	США	380	40-45
Эпикот 1004	США	600-700	95-105
Эпикот 1009	США	1400	144-155
Аральдит В	Швейцария	3800	-
СН-Эпокси	Чехословакия	1000	8-10
СМ-Эпокси 2000	Чехословакия	380	65

Свойства лакокрасочных материалов зависят также и от других компонентов: пигментов, наполнителей, пластификаторов и модификаторов. Введение в эпоксидную смолу определенных пигментов и наполнителей значительно уменьшает проницаемость покрытия. Пластификаторы (дибутилфталат, дибутилсебацинат, трикрезилфосфат и полиэфиры различных марок), вводимые в состав эпоксидной смолы, снижают хрупкость покрытия.

Для растворения эпоксидных смол обычно используют смеси, в состав которых входят растворитель, инертный компонент и ароматический разбавитель, например смесь ацетона (3 части), ксилола (4 части) и этилцеллозольва (3 части).

По целевому назначению лакокрасочные материалы делятся на грунты, шпатлевки, эмали и лаки (табл. 5.9 и 5.10).

Сушка эпоксидных покрытий производится в течение 24 ч. при температуре 18-22°С. Противокоррозионное покрытие стальных конструкций в большинстве случаев представляет собой многослойную систему состоящую из грунтовочных и покрывных слоев.

Грунтовочный слой, наносимый непосредственно на защищаемую поверхность, улучшает адгезию покрытия. Шпатлевка используется для выравнивания поверхности и увеличения механической прочности покрытия. Покровные слои (эмали и лаки) обеспечивают стойкость и непроницаемость всего покрытия в условиях эксплуатации.

Таблица 5.6.2

Основные физические свойства эпоксидных лакокрасочных материалов

Материал	Цвет	Вязкость, ВУ, с	Растворитель	Режим сушки
				Продолжи- тельность, час	Температура, С
Шпатлевка ЭП-0010	Красно- коричневый	22-25	Р-40	24	18-22
Шпатлевка Э-4020	Красно- коричневый	17-20	Р-5	24	18-23
Шпатлевка Э-4022	Розовый	-	Р-40	24	18-20
Эмаль ЭП-773	Зеленый, кремовый	20-22	№ 646	24	18-22
Эмаль ЭП-773	Зеленый, кремовый	12-14	Р-5	24	18-22
Эмаль ЭП-773	Зеленый, белый	12-16	Р-5	6	18-23

Технология нанесения эпоксидных покрытий на защищаемую поверхность включает следующие операции: подготовку поверхности под прикрытие, проводимую в основном механическим способом (металлические щетки, песко- или дробеструйная очистка); нанесение лакокрасочного покрытия с помощью пневматического распылителя; контроль качества покрытия; при необходимости заделку технологических отверстий и их окраску.

Известно, что адгезия покрытия зависит от чистоты поверхности металла, поэтому разрыв во времени между окончанием очистки, обработкой растворителем и началом нанесения лакокрасочных материалов не должен превышать 6-7 ч, иначе обработанная поверхность может покрыться слоем ржавчины. Такой регламент работы не всегда удаемся выдержать, поэтому широкое распространение нашел комбинированный способ подготовки поверхности под окраску, предусматривающий дополнительное нанесение на очищенную поверхность так называемых преобразователей ржавчины (табл. 5.11). При введении преобразователей ржавчины их отдельные компоненты взаимодействуют с продуктами коррозии стали, в результате чего образуются коррозионно-неактивные соединения, на которые наносится полимерное покрытие. Продолжительность сушки преобразователей ржавчины при температуре окружающей среды 15-20С составляет 2 - 3 сут., после чего можно наносить полимерное покрытие. В связи с быстрым "схватыванием" отвердителей эпоксидные покрытия чаще всего применяют при защите (ремонте) резервуаров.

Таблица 5.6.3

Рекомендуемые типы эпоксидных покрытий

Состав покрытия	Число слоев	Толщина, мкм
		первого слоя	общая
Шпаклевка ЭП-0010	1	30-35	110-130
	2	30-35	120-140
	3	30-35	90-120
Эмаль ЭП-773
Зеленая	2	40-45	110-130
кремовая	2	30-35	120-140

Таблица 5.6.4

Характеристика преобразователей ржавчины

Преобразователь ржавчины	Рецептура		Предприятие - разработчик
	компонент	массовая доля,%
№ 1	25%-ная ортофосфорная кислота	90	НПО «Лакокраско- покрытие»
	Калий железосинеродистый	10
№ 3	40%-ная ортофосфорная кислота	90
	Цинковая пыль	10
На основе дубового экстрата	Экстракт дубовый дубильный	20-30	НПО «Лакокраско- покрытие»
	Винная кислота	1,5-3
	Экстракт солодкового корня	1,5-3
	Этилсиликат-40 или этилсиликат-32	35-36
	Вода	42-59
На основе тинина и ортофосфорной кислоты	Тинин технический	10	Институт неорганической химии (Латвия)
	87%-ная ортофосфорная кислота	5
	Ацетон	20
	Вода	65
Р-2	85%-ная ортофосфорная кислота	35	Научно-исследо-вательский Институт технологии лакокрасочных покрытий
	Тинин технический	6
	Салициловая кислота техническая	2
	Салициловый гуанадин	0,2
	Спирт этиловый технический	23,5
	Вода	33,3
На основе гидро-хинона и ортофос -форной кислоты	85%-ная ортофосфортная кислота	35,5	Ростовский промстрой- проект
	Глицерин	13,3
	Спирт этиловый технический	18,0
	Спирт изоамиловый	6,1
	Гидрохинон	4,5
	Вода	22,6