Изобретение относится к антикоррозионной и теплоизоляционной защите, главным образом, стальных труб, а также стальных резервуаров и может быть использовано в нефтедобывающей, химической, энергетической, в том числе - атомной промышленности.
Теплоизоляционные свойства, как известно, материал приобретает не столько за счет низкой теплопроводности, сколько за счет вкраплений в его массу газа. В большинстве случаев теплоизоляционные материалы гигроскопичны. При впитывании воды они резко ухудшают свои теплоизоляционные свойства, В нижеприводимом анализе аналогов видно, как изобретательская
мысль стремится теплоизоляционный слой изолировать от попадания влаги.
Целью изобретения является повышение механической и термической прочности и качества теплоизоляционного покрытия в условиях переменной тепловой нагрузки и незащищенности от попадания влаги.
Под механической прочностью понимается неразрушение покрытия при ударах, под термической - неразрушение при знакопеременном изменении температуры металла, на который нанесено покрытие, под повышением ачества - более низкий коэффициент теплопроводности.
Цель достигается тем, что слой вспученной эмали наносят на внутреннюю поверхность трубы и защищают ее от попадания
00
со о
4 00
чэ
GJ
влаги покровным слоем простой эмали. Происходит это так: после подготовки внутренней поверхности металла трубы под эмалирование и нанесения на нее слоя грунтовой эмали наносят на грунт шликер вспучиваемой эмали, т.е. эмали .известного состава со вспучивающими добавками (порошок графита.или извести); после сушки этого трубу на/ревают до температуры, равной 70-80% температуры плавления эмалевой основы, входящей в состав вспучиваемой эмали; выдерживают в течение 4- 10 мин в зависимости от толщины стенки трубы; остужают до температуры ниже 100°С и на полученный слой вспученной эмали наносят слой шликера эмали без вспучивающих добавок, имеющей температуру плавления, равную 65-70% температуры плавления эмалевой основы, входящей в состав вспучиваемой эмали; слой шликера сушат и обжигают при температуре плавле- ,ния этой эмали.
Получается двухслойная эмаль; слой, прилегающий к грунтовой эмали на стенке трубы, вспученный, обладающий низкой теплопроводностью, покровный слой препятствует проникновению влаги в пористый слой и, кроме этого, повышает механическую прочность всего покрытия от ударов внутри трубы.
Преимущества предлагаемого способа заключаются в том, что антикоррозионное теплоизоляционное покрытие располагается внутри трубы, защищает ее от агрессивных газов и жидкостей, перекачиваемых через нее, а само покрытие защищается трубой от внешних механических повреждений. Теплоизоляционные свойства покрытия могут быть не ниже, чем при нанесении его снаружи, но термическая прочность значительно выше, т.к. металл трубы не будет подвергаться воздействию высоких температур перекачиваемых флюидов;
Существенными признаками предлагаемого способа являются:
1)подготовка поверхности трубы к эмалированию, нанесение грунтовой эмали,
2)нанесение стеклозмалевого шликера со вспучивающими добавками (графитовый порошок или пушока СаСОз на внутреннюю стенку трубы,
3)сушка слоя шликера,
4)обжиг при температуре, равной 70- 80% температуры расплавления эмалевой основы,
5)остывание со скоростью не более Т°С/мин до 250-300°С.
6)свободное остывание до температуры ниже 100°С,
7) нанесение на слой вспученной стекло-эмали покровного слоя шликера стекло- эмали, имеющей температуру плавления равную 60-65% температуры плавления стеклоэмали вспученного слоя,
8)сушка шликерного покрытия.
9) обжиг при температуре не выше 65- 70% температуры плавления стекло-эмали вспученного слоя, 10) остывание, как в пп.5 и 6.
Отличительными существенными признаками, удовлетворяющими условиям критерия существенности отличий являются;
а)нанесение на внутреннюю стенку тру- 5 бы стеклоэмалевого шликера со вспучивающими добавками,
б)обжиг при температуре, равной 70- 80% температуры расплавления эмалевой основы,
0 в) нанесение на слой вспученной эмали покровного слоя шликера стеклоэмали,имеющей температуру плавления в пределах 65-70% температуры плавления стеклоэмали вспученного слоя,
5 г) обжиг покровного слоя при температуре не выше 65-70% температуры расплавления стеклоэмали вспученного слоя. Пример конкретного осуществления. Из ряда известных эмалей выбирается
0 такая пара, чтобы она удовлетворяла условию: температура плавления покровной эмали должна быть в пределах 65-70% температуры плавления основной эмали, на базе которой получают слой вспученной
5 эмали. Такими парами могут быть, например:
-основная эмаль 231, температура плавления 1060,1°С
-покровная эмаль 304. температура 0 плавления 704,1°С или
-основная эмаль 110, температура плавления 875,2°С
-покровная эмаль 305, температура плавления 554,1°С.
5Первая пара может служить для случаев, требующих высокой термостойкости.
Шликер вспучивающей эмали составляется в следующих пропорциях, мае.ч.:
-фритта эмали 231 или 110 100 0 - кварцевый песок30-40
-глина (бентонит)9 -бура1,0
-газообразователь8-13
-вода40-50 5 в качестве газообразователя использовался графитовый или известковый порошок.
Труба диаметром 75 мм после подготовки поверхности и нанесения эмалевого грунта заполнялась в вертикальном положеним приготовленным шликером, затем шликер выливался, труба переводилась в горизонтальное положение, ей придавалось вращение 5-8 об/мин и через нее прокачивался подогретый воздух; после высыхания шликерного слоя, труба помещалась в проходную печь и обжигалась в течение 4-10 мин при температуре 745-850°С для шликера на основе эмали 231 (Травления 1060,1°С) и при температуре 615-700°С для шликера на основе эмали 110 Оглавления 875,2°С).
После остывания до температуры ниже 100°С на вспученный слой эмали наносился шликер простой эмали, имеющей температуру плавления не выше 65-70% от температуры плавления эмали вспученного слоя, т.е. в нашем случае это эмаль 304 Оглавления 704,1°С), для вспученного слоя на основе эмали 221 и эмаль 305 (Тплавления 554,1°С) для вспученной эмали 110: после сушки покровного слоя он обжигался при указанных температурах. Чтобы определить наилучшие сочетания температуры обжига вспученного слоя и количественного соотношения в шликере газообразователя, было проведено несколько вариантов обжигов шликера вспученного слоя при различных же параметрах обжига покровной эмали. Результаты сведены в табл. 1 и 2.
Образцы труб со вспученными слоями эмали наилучших (наименьших) коэффициентов теплопроводности (обведены рамкой) покрывались эмалями с различными температурами плавления: для вспуч. слоя эмали 231 - эмаль 223 (Тплавления 1005,9°С, 95,5% от Тплавления эмали 231), эмаль 110.
(Тплавления 875.2°С. 95,5% ОТ Тплавления ЭМ.
231), эмаль 110 Оглавления 875,2°С, 82,5 от
.Тплэвления ЭМ. 231) ЭМЭЛЬ 304 (Тплэвления
704,,.70% от Тплавления эм. 231); для вспученного слоя эмали 110 - эмаль 340 (Тплав- ления 703,9°С, 80.3% от Тпл.), эмаль 306
Оглавления 920.8°С, 105% ОтТпл), ЭМЭЛЬ 305 Оглавления 554,1 С, 63,3% ОТ Тпп).
Наилучшие коэффициенты теплопроводности были получены для обоих слоев
вспученных эмалей при температуре плавления покровных эмалей, не превышающих 65-70% от температуры плавления основной эмали вспученного слоя.
Преимуществами предложенного способа нанесения теплоизоляционного и антикоррозионного покрытия являются хорошие теплоизоляционные свойства при надежной защите от механических повреждений, коррозии, термического разрушения.
Формула изобретения Способ нанесения антикоррозионного теплоизоляционного покрытия на внутреннюю поверхность трубы, включающий подготовку поверхности, нанесение грунтовой эмали и нанесение шликера эмали со вспучивающими добавками, отличающий- с я тем, что, с целью повышения механической и термической прочности и качества теплоизоляции, слой шликера со вспучивающими добавками обжигают при температуре, равной 70-80% температуры плавления эмалевой основы, затем наносят
слой покровной эмали, которую выбирают по ее температуре плавления, не превышающей 65-70% температуры плавления эмалевой основы вспученного слоя.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ШЕРОХОВАТОГО СТЕКЛОЭМАЛЕВОГО ПОКРЫТИЯ | 1997 |
|
RU2123541C1 |
| СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ С ЭМАЛЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ | 1993 |
|
RU2056988C1 |
| Способ получения стеклоэмалевого покрытия на внутренней поверхности труб | 1979 |
|
SU885348A1 |
| СПОСОБ ДВУСТОРОННЕГО БЕЗГРУНТОВОГО ЭМАЛИРОВАНИЯ ФИГУРНЫХ ТРУБ МАЛОГО ДИАМЕТРА С РЕЗЬБОВЫМИ КОНЦАМИ | 1997 |
|
RU2136780C1 |
| СПОСОБ ДВУСТОРОННЕГО ЭМАЛИРОВАНИЯ ТРУБ БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА | 1997 |
|
RU2121523C1 |
| Способ нанесения антикоррозионного теплоизоляционного покрытия | 1982 |
|
SU1021863A1 |
| Способ изготовления трубопроводов из эмалированных труб | 1985 |
|
SU1268348A2 |
| Способ обжига стеклоэмали | 1984 |
|
SU1280044A1 |
| Способ эмалирования стальных изделий | 1982 |
|
SU1073335A1 |
| Фритта для эмалевого покрытия дляАлюМиНия | 1979 |
|
SU833627A1 |
Изобретение относится к антикоррозионной и тепловой защите, главным образом, стальных труб, а также стальных резервуаров. Для этого слой вспученной эмали наносят на внутреннюю поверхность трубы и защищают его от попадания влаги покровным слоем простой эмали. Высокие теплоизоляционные свойства вспученной эмали получают благодаря яому, что процесс создания пористой структуры происходит при температуре, равной 70-80% температуры плавления основы вспученной эмали, 2 табл.
Коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя.
Вт/м град
Таблица
Изменение коэффициента теплопроводности
теплоизоляционного слоя в зависимости от температуры плавления (обжига)
покровного слоя эмали
Таблица2
