МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО СБОРУ,
ПОДГОТОВКЕ И ТРАНСПОРТУ НЕФТИ И НЕФТЕПРОДУКТОВ
ВНИИСПТнефть

УТВЕРЖДЕНЫ

Заместителем Министра

Э.М. Халимовым

10 апреля 1980 года

УКАЗАНИЯ
ПО ВЫБОРУ И ПРИМЕНЕНИЮ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СИСТЕМ ПОКРЫТИЙ
ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ПРОМЫСЛОВЫХ
ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМ ЗАВОДНЕНИЯ

РД 39-3-387-80

Уфа - 1980

Руководящий документ «Указания по выбору и применению лакокрасочных материалов и систем покрытий для внутренней изоляции промысловых трубопроводов системы заводнения» разработан Всесоюзным научно-исследовательским институтом по сбору, подготовке и транспорту нефти и нефтепродуктов (ВНИИСПТнефть) на основании научно-исследовательских работ, проведенных совместно с Государственным научно-исследовательским и проектным институтом лакокрасочной промышленности (ГИНИЛКП). Авторы: Э.А. Низамов, И.С. Станчиц, В.Т. Родионова.

УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ И ПРИМЕНЕНИЮ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ И СИСТЕМ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ
ИЗОЛЯЦИИ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМ
ЗАВОДНЕНИЯ

Приказом Министерства нефтяной промышленности от 28.04.80 № 215

Срок действия установлен с 01.06.80

до 01.01.86

Вводится впервые

Руководящий документ предназначен для проектировщиков, строителей и эксплуатационников и имеет своей целью помочь выбрать лакокрасочные материалы и системы покрытий для внутренней изоляции трубопроводов систем заводнения в трассовых условиях.

Руководящий документ содержит сведения об эпоксидных материалах, рекомендации по выбору систем покрытий внутренней поверхности трубопроводов в зависимости от степени агрессивности перекачиваемой среды.

Перечисленные в РД лакокрасочные материалы относятся к материалам холодной сушки, наносимые в трассовых условиях на смонтированный трубопровод, и применяются как при строительстве, так и при ремонте трубопроводов.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Перекачиваемые среды по трубопроводным коммуникациям систем заводнения нефтяных промыслов обладают высокой коррозионной активностью. Скорость коррозии во многих случаях превышает 0,1 г/м² час.

1.2. Наличие в сточных водах сероводорода (H₂S), кислорода (О₂), различных солей оказывает агрессивное действие на материал конструкции, приводит к снижению ее прочности и преждевременному разрушению. Классификация агрессивности сточных вод приведена в табл. 1.

Таблица 1

Классификация агрессивности сточных вод и нефтяных эмульсий

Наиболее распространенным видом защиты трубопроводов системы заводнения являются антикоррозионные покрытия на основе жидких полимерных композиций холодного отверждения.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ЛАКОКРАСОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ И СИСТЕМАМ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ

2.1. Лакокрасочные материалы, рекомендуемые для защиты внутренней поверхности трубопроводов, должны удовлетворять следующим требованиям:

а) содержать при заданной вязкости минимальной количество растворителя;

б) вязкость поставляемых для нанесения грунтовок не должна быть ниже 40 сек. по ВЗ-4, а эмалей - не менее 100 сек. по ВЗ-4;

в) обладать тиксотропными свойствами, т.е. обеспечивать заданную толщину пленки при минимальном количестве слоев;

г) отвергаться при температуре + 5 °С и выше;

д) покрытие должно обеспечивать защиту от воздействия высоко-минерализованных пластовых и сточных вод; нефтепродуктов, агрессивных агентов, содержащихся в среде кислорода, сероводорода, двуокиси углерода, и обеспечивать длительную коррозионную стойкость металла под покрытием;

е) обладать высокой адгезией к металлической поверхности, не более 1-2 баллов по ГОСТ 15140-78;

ж) не разрушаться при ударах, растяжениях, изгибах трубопровода, а также при воздействии механических примесей абразивного характера;

з) иметь срок службы не менее 5 лет.

2.2. Вышеперечисленным требованиям соответствуют синтетические материалы холодной сушки на основе каучуков, фенолформальдегидных, фурановых и эпоксидных смол.

3. ВЫБОР СИСТЕМЫ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ

3.1. Синтетические полимерные материалы на основе каучуков, фенолформальдегидных, фурановых и эпоксидных смол обладают высокой химической и коррозионной стойкостью в различных агрессивных средах. Наибольшее распространение в промышленности нашли полимерные покрытия на основе модифицированных эпоксидных смол. Разработан ряд композиций на основе эпоксидных смол в сочетании с другими лакокрасочными материалами:

эпоксидно-каменноугольные, например, ЭП-5116;

эпоксидно-фенольные, например, ФЛ-777 и др.

Покрытия на основе эпоксидных материалов стойки к действию пластовой и сточной воды, нефти и нефтепродуктов, имеют достаточную эластичность, прочность, обладают хорошей адгезией к металлу. Для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода в трассовых условиях используются высоковязкие эпоксидные материалы с ограниченным содержанием растворителей. Они более экономичны, обеспечивают получение толстослойного покрытия при малом количестве слоев, уменьшают пожароопасность, обладают более высокими механическими защитными свойствами.

Выбор систем покрытий

3.2. Внутреннюю поверхность трубопроводов систем заводнения рекомендуется окрашивать одной из лакокрасочных систем, указанных в табл. 2.

Суммарная толщина комплексного внутреннего покрытия поверхности трубопровода должна быть не менее 250 мкм. Расход материалов и их ориентировочная стоимость даны в табл. 3.

Таблица 2

Система водонефтестойких лакокрасочных покрытий

Примечание: 1. Допускается использование других систем покрытий, которые по своим физико-химическим, механическим и технологическим свойствам не уступают рекомендуемым.

Таблица 3

Нормы расхода материалов, входящих в систему лакокрасочных покрытий, и их ориентировочная стоимость

Примечание: 1. Нормы расхода (графа 6) даны для материалов с исходной вязкостью.

2. С учетом технологических потерь расчетное количество лакокрасочных материалов следует увеличить на 5-10 %.

3.3. Норма расхода материалов определяется по формуле:

^*), г/м² мкм

где r - плотность сухой пленки в г/см³;

Р_и - сухой остаток лакокрасочного материала исходной вязкости, %;

К_и - коэффициент полного использования лакокрасочного материала, равный 0,75 при пневматическом распылении и 0,9 при поршневом и кистевом методе окраски.

^*) Общесоюзные нормативные расходы лакокрасочных материалов в машиностроении и приборостроении М., 1974 г, "Химия". Расчет производится на 1 мкм толщины покрытия.

Краткое описание рекомендуемых материалов

3.4. Эмали ЭП-5116, ЭН-755, грунтшпатлевка ЭП-00-10, грунтовка ЭП-057 протекторная - являются двухкомпонентными, состоящими из полуфабриката и отвердителя. Полуфабрикаты грунтовок и эмалей представляют собой суспензию пигментов и наполнителей в смеси эпоксидных смол (компонент № 1). Отвердитель содержится в компоненте № 2.

3.5. Указанные грунтовки и эмали изготовляются заводами лакокрасочной промышленности и поставляются заказчику комплектно;

- грунтовка ЭП-057 протекторная серого цвета представляет собой суспензию цинкового порошка в растворе эпоксидной смолы Э-41, стабилизированную бентоном, с добавлением перед применением отвердителя № 3; растворителя РП; грунтовка поставляется комплектно с отвердителем № 3.

Отвердитель № 3 представляет собой 50 %-ный раствор полиамидной смолы ПО-200 в ксилоле.

- грунт-шпатлевка ЭП-00-10 красно-коричневого цвета изготовляется в виде двух полуфабрикатов - шпатлевочной пасты и отвердителя № 1, поставляется комплектно. Шпатлевочная паста представляет собой смесь пигментов, наполнителей раствора эпоксидной смолы в органических растворителях с добавлением пластификаторов; отвердитель № 1 представляет собой 50 %-ный раствор гексаметилендиамина в этиловом спирте; растворитель - Р-4 или Р-5;

- эпоксидно-каменноугольная эмаль ЭП-5116 черного цвета, изготавливается на основе низкомолекулярной эпоксидной смолы и препарированной каменноугольной смолы, разбавителя, наполнителей и отвердителя ДЭТА (диэтилентриамин) или НЭПА (полиэтилен-полиамин); поставляется комплектно в виде двух компонентов: 1 - эпоксидный; 2 - каменноугольный; отвердитель введен во 2-ой компонент; компоненты смешиваются перед применением эмали; растворитель - ксилол;

- эмаль ФЛ-777 серебристо-зеленого цвета представляет собой суспензию пигмента и наполнителя в эпоксидно-бакелитовой композиции смол; разбавитель - смесь этилового спирта и этилцеллозольва; эмаль поставляется в виде трех компонентов: первый компонент - бакелитовый лак; второй компонент - эпоксидный, третий - алюминиевая пудра ПАП-2;

- эмаль ЭП-755 красно-коричневого цвета представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в эмульсии эпоксидной смолы ЭД-20, этинолевого лака с добавлением пластификаторов, отвердитель - ПЭПА; растворитель - смесь ксилола и бутилового спирта (1:1). Качество перечисленных материалов должно соответствовать требованиям ТУ и ГОСТ. Нормативные документы на материалы приведены в таблице 4.

Таблица 4

Перечень нормативных документов

3.7. Грунты и эмали на эпоксидной основе должны храниться в герметически закрывающейся таре в сухом месте при температуре от -20° до + 30 °С.

4. ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

4.1. Процессы получения изоляционного покрытия слагаются из следующих операций:

а) подготовка к нанесению лакокрасочных материалов;

б) подготовка металлической поверхности;

в) грунтование поверхности;

г) сушка грунтовочного слоя;

д) нанесение покрывных материалов;

е) сушка каждого слоя.

4.2. Подготовка лакокрасочных материалов перед их применением осуществляется на открытых площадках под навесом или в помещении, снабженном приточно-вытяжной вентиляцией.

4.3. Температура компонентов лакокрасочных материалов при поступлении на рабочее место должно быть не ниже +15 °С и не выше +30 °С. Компонент № 1 в случае необходимости может быть подогрет в теплом помещении до температуры не более 30 °С (водяная или паровая баня).

4.4. Компоненты перед употреблением следует тщательно перемешать в смесителе до равномерного распределения осевшего пигмента, при этом необходимо полностью поднять осевший пигмент со дна тары.

4.6. Смешение компонентов должно производиться непосредственно перед окраской. Перед вскрытием бидон или банки следует протереть с наружной стороны и тщательно очистить от пыли и грязи. Попадание пыли и грязи в лакокрасочные материалы приводит к их порче.

4.6. Соотношение компонентов при приготовлении грунтов и эмалей и жизнеспособность приготовленных лакокрасочных материалов указаны в таблице 5.

Таблица 5

Соотношение компонентов для приготовления лакокрасочных материалов

^*) В ФЛ-777 вводится 0,5 масс.ч. алюминиевой пудры ПАП-2.

4.7. Смешение компонентов лакокрасочных материалов производится на месте применения в количествах, которые могут быть израсходованы в течение времени, не превышающего их жизнеспособности.

После смешения компонентов смесь тщательно перемешивается до получения однородной консистенции.

После введения отвердителя, перед нанесением, эмаль ЭП-755 выдерживается 20-30 минут, а грунтовка ЭП-057 - 1 час.

4.8. Подготовка поверхности под покрытие является одной из наиболее ответственных операций при проведении окрасочных работ и производится в соответствии с требованиями ГОСТ 9025-74. "Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлической поверхности перед окраской".

4.9. Очистка внутренней поверхности трубопроводов системы заводнения производится химико-механическим способом, представляющим собой сочетание химической обработки с применением очистных приспособлений.

4.10. Рабочая вязкость лакокрасочных материалов устанавливается в зависимости от типа связующего. Доведение лакокрасочных материалов до рабочей вязкости производится разбавителем согласно табл. 2 и 3. Разбавитель вводится в компонент 1 до введения отвердителя (компонент 2).

4.11. Количество слоев назначается в соответствии с выбранной защитной схемой покрытия. Толщина сухой пленки покрытия должна быть не менее 250 мкм.

4.12. Междуслойная сушка лакокрасочных материалов при температуре 15-20 °С в течение 24 часов. Перед эксплуатацией окрашенный трубопровод выдерживается в течение 7-10 суток.

4.13. Окрасочные работы можно производить при температуре от +5 до +300. Запрещается производить окраску при резкой смене температур, когда на окрашиваемой поверхности конденсируется значительное количество влаги, и при температуре выше 30 °С (в тени).

4.14. Технология подготовки поверхности, нанесения грунтов и эмалей на внутреннюю поверхность трубопроводов приведена в ²Руководстве по нанесению и применению полимерных материалов для внутренней изоляции нефтепромысловых трубопроводов в полевых условиях", РД 39-3-375-80.

5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ

5.1. Контроль качества покрытия слагается из операций контроля материалов, применяемых для окраски, контроля за последовательностью выполнения технологических операций и технологических режимов.

5.2. Поступающие от завода-изготовителя грунтовки и эмали должны соответствовать техническим требованиям, приведенным в нормативной документации. Перечень контролируемых параметров и нормативных документов на метод испытания приводится в таблице 7.

Таблица 7

Перечень контролируемых показателей лакокрасочных материалов

5.3. По истечении гарантийного срока хранения качество хранящейся лакокрасочной продукции перед употреблением проверяется на соответствие требованиям технических условий на стальных образцах. При соответствии показателей требованиям технических условий материалы используются по назначению.

5.4. Контроль технологических режимов и параметров осуществляется в процессе выполнения всех операций технологического процесса окраски. Проверка последовательности операций технологического процесса производится по принятой схеме этого процесса.

5.5. Контроль качества нанесенного сокрытия производят по истечении полного периода полимеризации (не менее 7 суток) по следующим параметрам:

- внешний вид;

- толщина изоляции;

- сплошность;

- адгезия.

Окрашенная поверхность должна быть сплошной, однородной, гладкой, без потеков, пузырей и "оспин", не иметь механических включений, видимых невооруженным глазом.

Контроль толщины покрытия производится по мере высыхания каждого слоя и всего покрытия в целом. Толщину пленки замеряют переносными приборами МТ-30Н, МГ-20Н, МИП-10 (Московский завод "Контрольприбор").

Сплошность покрытия зависит от его толщины, числа нанесенных слоев и режима их сушки. Сплошность покрытия определяется электрическим дефектоскопом ЛКД-1, предназначенным для определения наличия пор в лакокрасочных покрытиях. Дефектоскоп ЛКД-1 выпускает завод "Электроприприбор", г. Кишинев.

Адгезия зависит от качества подготовки поверхности и выполнения режима сушки лакокрасочного материала. Адгезия проверяется методом решетчатого надреза. После проведения испытания дефект следует устранить (закрасить вручную).

6. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. При проведении окрасочных работ необходимо соблюдать меры предосторожности, изложенные в следующих документах: ГОСТ 12.3.005-75 "Работы окрасочные. Общие требования безопасности"; "Правила и нормы техники безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии для окрасочных цехов", М., "Химия", 1965 г.

6.2. Эмали на основе эпоксидных пленкообразующих являются пожароопасными и токсичными материалами. Токсичность эпоксидных материалов определяется свойствами входящих в ее состав компонентов. Токсичностью обладают красочная аэрозоль, образующаяся при распылении материалов, и отвердители. Предельно-допустимые концентрации веществ в воздухе приведены в таблице 8.

Таблица 8

Предельно-допустимые концентрации веществ в воздухе^*)

^*) Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий СН-245-71

6.3. Подготовка лакокрасочных материалов и все окрасочные работы производятся на открытых площадках или в помещении, снабженном приточно-вытяжной вентиляцией.

Вентиляция должна обеспечивать концентрацию вредных веществ (паров, летучих компонентов и окрасочной пыли) в зоне расположения рабочих, не превышающую предельно-допустимую.

6.4. К работе с эпоксидными материалами допускаются лица, прошедшие медосмотр. Все маляры должны быть ознакомлены под расписку с общими правилами по технике безопасности для маляров, действующими на производственном участке.

6.5. Средства индивидуальной защиты работающих, применяемые при процессах производства покрытий, должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.011-75 "Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Классификация".

Работа с эпоксидными материалами должна производиться только в спецодежде (халат, прорезиненный фартук, резиновые сапоги). Глаза и кожу оберегать от вредного попадания брызг, работать в перчатках и в защитных очках.

6.6. При разливе в помещении небольших количеств отвердителя на пол или какие-нибудь предметы, необходимо облитое место немедленно засыпать опилками. Растворители, опилки, тряпки, загрязненные отвердителем или эпоксидными материалами, содержащими отвердитель, следует собирать в специальные ведра и направлять для сжигания в специально отведенные места.

6.7. Для предохранения органов дыхания от воздействия окрасочных аэрозолей и вредных веществ, выделяющихся при окраске, рабочие должны пользоваться респираторами РУ-60, РДЛ-62 и защитными очками.

6.8. Для защиты кожного покрова при окраске следует пользоваться спецодеждой и рукавицами. При отсутствии последних руки рекомендуется смазывать защитными пастами "Айро", "ИЭР-1". Пасту "Айро" (ТУ 5-15-635-71) выпускает химический завод "Сподриба" ПО "Латбытхим" (г. Добеле, ул. Дзирнаву, 1). Защитные пасты ИЭР-1 (ФС-42-501-72) выпускаются Казанским химико-фармацевтическим заводом. Попавшую на кожу грунтовку или эмаль следует смыть синтетическими моющими растворами типа "Прогресс" (смесь натриевых солей и вторичных спиртов), а затем промыть кожу теплой водой. Категорически запрещается пользоваться для этой цели токсическими растворителями бензолом, толуолом и др.

6.9. При случайном попадании лакокрасочных материалов в глаза немедленно промыть глаза значительным количеством воды, а затем, при помощи кусочка ваты, промыть свежеприготовленным физиологическим раствором (0,6-0,9 % раствор хлористого натрия). Обязательно обратиться к врачу.

6.10. Применяемые средства пожаротушения (огнетушители, асбестовые и грубошерстяные полотна, ящики с песком) должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.4.009-75 "Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов, общие требования".

Категорически запрещается на рабочем месте хранение и прием пищи.

СОДЕРЖАНИЕ