Введение
1 Состояние системы защиты магистральных трубопроводов от подземной коррозии 12
2 Критерии и теоретические основы выбора материалов для антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов 24
2.1 Критерии оценки материалов для защитных покрытий трубопроводов 24
2.2 Теоретическое обоснование выбора изоляционных материалов в зависимости от их природы 26
2.3 Возможные сочетания материалов для создания систем защитных покрытий 30
2.4 Сравнительный анализ полимерных материалов 31
2.4.1 Полиэтилен 31
2.4.2 Поливинилхлорид 35
2.4.2.1 Свойства поливинилхлорида как изоляционного материала 35
2.4.2.2 Исследование процесса деструкции поливинилхлорида и пути повышения его термической стабильности 36
2.4.3 Преимущество поливинилхлоридных изоляционных пленок перед пленками на основе полиэтилена 56
3 Разработка высокоэффективных комбинированных полимерно-битумных покрытий 58
3.1 Условия, необходимые для создания квази-равновесного состояния в системах защиты 58
3.2 Некоторые особенности процесса растворимости полимеров 62
3.3 Общие аспекты выбора пластификаторов для системы комбинированного покрытия 64
3.4 Конструкция комбинированного покрытия типа «Пластобит» 65
3.4.1 Основные принципы выбора комбинированной
системы защиты трубопроводов от коррозии 66
3.4.2 Исследование битумной части покрытия 69
3.4.2.1 Влияние пластификаторов на свойства битумов 70
3.4.2.2 Повышение прочностных характеристик битумов путем применения структурирующих наполнителей 74
3.4.2.3 Усовершенствование изоляционных мастик на основе битумов. Создание полимерно-битумной
мастики «Изобит» 80
3.4.3 Исследование свойств полимерной части покрытия 88
4.4.3.1 Влияние термических и механических факторов на долговечность полимерных материалов 89
3.4.3.1 Процессы диффузии в полимерных материалах, применяемых в качестве защитных покрытий трубопроводов 91
3.4.3.2 Изменение физико-химических свойств ПВХ пленок при депластификации их различными растворителями 94
3.4.3.3 Изменения физико-механических свойств ПВХ пленки в результате депластификации ее различными растворителями 97
3.4.3.4 Характер изменения физико-механических свойств ПВХ пленок по мере углубления депластификации 102
3.4.3.6 Исследование физико-химических и физико- механических свойств ПВХ пленок в процессе их эксплуатации в качестве антикоррозионных
покрытий на действующем нефтепроводе 105
4 3.4.3.7 Разработка новой композиции поливинил- хлоридной пленки 113
3.4.4 Полимерно-битумное (комбинированное) покрытие типа «Пластобит» 115
3.4.5 Создание битумно-полимерных лент 126
3.4.5.1 Лента изоляционно-битумная (ЛИБ) 126
3.4.5.2 Лента «БИЛАР» на основе мастики «Изобит» 128
3.4.5.3 Лента полимерно-битумная армированная 130
3.4.6 Комбинированное покрытие «Армопластобит» для изоляции трубопроводов больших (1020 - 1420 мм) диаметров 131
3.4.7 Сравнительная характеристика конструкций изоляционных покрытий 141
4 Технология нанесения полимерно-битумных покрытий на трубопроводы 148
4.1 Выбор метода нанесения комбинированного покрытия типа «Пластобит» 148
4.2 Виды ремонта изоляционных покрытий на битумной основе 150
4.3 Особенности проведения предремонтного обследования изоляционного покрытия трубопроводов 151
4.4 Исследование особенностей технологии нанесения покрытия типа «Пластобит» 154
4.4.1 Факторы, определяющие принципы нанесения покрытий на трубопроводы 154
4.4.2 Определение оптимальных температурных режимов нанесения мастичной части покрытия 157
4.4.3 Определение составов и условий нанесения грунтовок 163
4.4.3.1 Требования, предъявляемые к грунтовкам покрытия 163
4.4.3.2 Исследования по определению составов грунтовок покрытия 164
4.4.3.3 Разработка, испытания грунтовки полимерно- битумной ГПБ-1 169
4.4.3.4 Технология нанесения грунтовочных композиций 173
4.4.4 Требования к подготовке поверхности трубопровода
перед нанесением покрытия 174
4.5 Технология изоляции трубопроводов комбинированным покрытием 182
4.6 Технология нанесения покрытия «Армопластобит» на трубопроводы больших диаметров 184
5 Оценка сроков службы покрытий 188
6 Разработка методики прогнозирования защитных свойств изоляционных покрытий 207
6.1 Прогнозирование антикоррозионного действия полимерных покрытий и комбинированных покрытий на битумной основе в электрохимически активных средах 207
6.2 Методика прогнозирования длительной прочности полимерных покрытий труб в эксплуатационных средах 215
6.3 Исследование деформации наружного покрытия подземного трубопровода под действием грунта 232
6.3.1 Касательные напряжения 235
6.3.2 Расчет вертикального давления грунта на трубопровод 235
6.3.3 Расчет напряжений сжатия в изоляционном покрытии опорной части трубопровода 242
6.3.4 Расчет напряжений сдвига в изоляционном покрытии верхней половины трубопровода 246
6.3.5 Расчет напряжений сжатия в изоляционном покрытии верхней половины трубопровода 250
6.3.6 Расчет кольцевых напряжений в изоляционных покрытиях трубопровода 253
6.3.7 Расчет деформаций изоляционного комбинированного покрытия типа «Пластобит» от напряжений сжатия, сдвига, растяжения и внутреннего давления 257
7 Экономическая эффективность и внедрение результатов исследований в производстве 262
7.1 Организация промышленного производства и внедрение вновь разработанных изоляционных материалов и покрытий на их основе 262
7.2 Экономическая эффективность применения покрытия «Армопластобит» 263
Основные выводы и рекомендации 276
Список использованных источников
