RU2789355C1 - Способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия - Google Patents
Способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789355C1 RU2789355C1 RU2021137710A RU2021137710A RU2789355C1 RU 2789355 C1 RU2789355 C1 RU 2789355C1 RU 2021137710 A RU2021137710 A RU 2021137710A RU 2021137710 A RU2021137710 A RU 2021137710A RU 2789355 C1 RU2789355 C1 RU 2789355C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- polymer
- coating
- polymer coating
- corrosion
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 52
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 62
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005270 abrasive blasting Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 30
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 7
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 229910000792 Monel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способам получения антикоррозионного металлополимерного покрытия и может быть использовано в нефтегазовой отрасли, в частности на металлических рабочих поверхностях колонного и емкостного оборудования, аппаратов и т.п., применяемых при добыче, транспортировке и переработке природного газа и других углеводородов. Способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия включает последовательное нанесение на подготовленную абразивно-струйной обработкой металлическую поверхность методом электродуговой металлизации металлического слоя и последующее нанесение поверхностного полимерного покрытия, при этом сначала наносят металлический слой из коррозионно-стойкого металла или сплава толщиной 100-1000 мкм, затем металлизационную струю отключают и наносят поверхностный полимерный слой покрытия толщиной 50-200 мкм, при этом полимер наносят в виде жидкости, а временной промежуток между нанесением металлического и полимерного слоев составляет 3-30 минут. Изобретение направлено на повышение эксплуатационных свойств покрытий за счет увеличения их антикоррозионной стойкости и проведения процесса нанесения металлополимерного покрытия в одном технологическом цикле. 1 пр.
Description
Изобретение относится к способам получения антикоррозионного металлополимерного покрытия и может применяться в нефтегазовой отрасли, в частности на металлических рабочих поверхностях колонного и емкостного оборудования, аппаратов и т.п., применяемых при добыче, транспортировке и переработке природного газа и других углеводородов.
На металлических рабочих поверхностях промышленного оборудования в нефтегазовой отрасли наблюдаются значительные коррозионные повреждения. Это связано с различным агрессивным воздействием среды эксплуатации при работе оборудования. Для принятия мер по снижению коррозионного воздействия, а соответственно, и снижения сроков межремонтных периодов оборудования необходимо применение антикоррозионного металлополимерного покрытия.
В качестве ближайшего аналога предлагается патент RU 2715827 C1, С23С 4/12, опубликовано 03.03.2020, Бюл. №7. Способ получения антикоррозионного металлполимерного покрытия, описанный в ближайшем аналоге, включает в себя последовательное нанесение на подготовленную способом абразивно-струйной обработки металлическую поверхность, способом электродуговой металлизации металлического слоя и поверхностного полимерного покрытия.
Заявляемый способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия включает нанесение на металлическую поверхность способом электродугового напыления антикоррозионного металлического слоя покрытия с последующим нанесением поверхностного покрытия из жидкого полимерного материала в виде суспензии или дисперсии.
Задачей заявляемого технического решения является разработка способа получения покрытия с высокой антикоррозионной способностью на металлической поверхности, относительно невысокую стоимость и широкие функциональные возможности.
Технический эффект поставленной задачи состоит в:
- создании повышенной антикоррозионной защиты за счет совместного сочетания антикоррозионных свойств металлического покрытия и поверхностного полимерного покрытия,
- реализации создания антикоррозионного металлополимерного покрытия с последовательным беспрерывным нанесением металлического и полимерного слоев покрытия в рамках одного технологического процесса,
- отсутствии ограничений по площади нанесения,
- понижении энергозатрат на реализацию способа (не требуется дополнительная термообработка),
- повышении эксплуатационных характеристик создаваемых покрытий (минимальный промежуток времени между последовательным беспрерывным нанесением металлического и полимерного слоев покрытия способствует лучшему проникновению и соединению полимерного слоя с металлическим из-за отсутствия окислов и загрязнений металлического слоя, а также увеличенной активации за счет нагретой поверхности металлического слоя).
Технический результат достигается тем, что сначала наносят металлический слой из коррозионностойкого металла или сплава толщиной 100-1000 мкм, затем металлизационную струю отключают и наносят поверхностный полимерный слой покрытия толщиной 50-200 мкм, при этом полимер наносят в виде жидкости, а временной промежуток между нанесением металлического и полимерного слоев составляет 0-30 минут.
Минимальный временной промежуток между нанесением металлического и полимерного слоев выбран 3 минуты с учетом того, что необходимо выполнить переключение аппаратуры с металлизационного напыления на напыление полимерного материала, при этом металлическая поверхность сохраняет температуру, необходимую для плавного высыхания полимерного слоя покрытия, нанесение полимерного покрытия сразу непосредственно после нанесения металлического слоя покрытия может привести к перегреву жидкого полимерного материала, испарению и растрескиванию.
Максимальный временной промежуток между нанесением металлического и полимерного слоев выбран 30 минут с учетом того, что при большем временном промежутке температура металлического покрытия снизится и ожидаемого эффекта - плавного высыхания полимерного слоя не получится.
При нанесении полимерного покрытия в обозначенном временном промежутке (0-30 мин) после нанесения металлического слоя покрытия не требуется дополнительное время для ввода металлополимерного покрытия в эксплуатацию, то есть металлополимерное покрытие после его нанесения на металлическую поверхность практически сразу готово к использованию.
Последующая термообработка для высыхания полимерного покрытия не требуется, так как достаточно теплоты нанесенного металлического покрытия.
Металлический слой из коррозионностойкого металла или сплава наносят для обеспечения механических, антикоррозионных свойств и адгезии к металлической поверхности порядка 5-20 МПа.
Нанесение полимерного покрытия проводят на только что нанесенный, еще в нагретом состоянии металлический слой без перерыва или с минимальным промежутком времени, что способствует лучшему проникновению и соединению полимерного слоя с металлическим из-за отсутствия окислов и загрязнений металлического слоя, а также увеличенной активации за счет теплоты поверхности металлического слоя.
Отличительным признаком заявляемого технического решения является:
- последовательное беспрерывное или с минимальным промежутком времени нанесение полимерного слоя покрытия на нагретое в процессе нанесения металлическое покрытие, что способствует лучшему проникновению и соединению полимерного слоя с металлическим из-за отсутствия окислов и загрязнений металлического слоя, а также увеличенной активации за счет нагретой поверхности металлического слоя;
- теплота от нанесенного металлического покрытия обеспечивает быстрое и плавное высыхание полимерного покрытия, что позволяет использовать антикоррозионное металлополимерное покрытие сразу после его нанесения;
- реализация создания антикоррозионного металлополимерного покрытия, путем последовательного беспрерывного нанесения металлического и полимерного слоев покрытия в рамках одного технологического процесса с использованием одного оборудования.
Способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия включает: нанесение на подготовленную металлическую поверхность способом электродугового напыления металлического слоя из коррозионностойкого металла или сплава для обеспечения механических, антикоррозионных свойств и адгезии к металлической поверхности;
- нанесение поверхностного полимерного слоя покрытия беспрерывно или с минимальным промежутком времени между нанесением металлического и полимерного слоев. Последующая термообработка не требуется, так как для высыхания полимерного покрытия достаточно теплоты нанесенного металлического покрытия.
Для нанесения антикоррозионного металлополимерного покрытия на металлическую поверхность применяется технология электродуговой металлизации. Нанесение слоев выполняется последовательно без перерыва или с минимальным промежутком времени между нанесением металлического и полимерного слоев при использовании установки электродуговой металлизации, укомплектованной дополнительным комплектом для распыления полимерного материала.
Согласно заявляемому способу на металлическую поверхность, подготовленную абразивно-струйной обработкой, наносится способом электродугового напыления металлический слой из коррозионностойкого металла или сплава для обеспечения механических, антикоррозионных свойств и адгезии к металлической поверхности. Далее нанесение металлического слоя прекращается и без перерыва или с минимальным промежутком времени из распылительных головок, установленных на пистолете металлизатора, запускается распыление жидкого полимерного материала в виде суспензии или дисперсии на нагретое нанесенное металлическое покрытие и выполняется нанесение поверхностного полимерного покрытия. При этом поры металлического слоя заполняются полимерным материалом, который на поверхности образует сплошной защитный слой.
Пример 1
Металлическое покрытие напыляют с использованием электродугового металлизатора Thermach на образцы из стали 3. Поверхность под нанесение покрытия готовят абразивно-струйной обработкой. В качестве материалов для металлического слоя используют проволоку Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 диаметром 2,5 мм, для полимерного покрытия - Анакрол 2501. Давление воздуха на входе в металлизатор 0,45-0,55 МПа, дистанция напыления 150-200 мм, ток дуги 200-250 А, напряжение 20-25 В.
Полимерное покрытие наносится при следующих параметрах: давление воздуха 0,3-0,4 МПа, дистанция напыления 150-300 мм.
Предлагаемое покрытие и технология его создания отличаются технологичностью, невысокой стоимостью, доступностью технологического оборудования, возможностью нанесения на различные поверхности, в том числе на поверхности объектов, находящихся в эксплуатации без их демонтажа. Полученные покрытия отличаются долговечностью и повышенной коррозионной стойкостью поверхностного слоя.
Claims (1)
- Способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия, включающий последовательное нанесение на подготовленную абразивно-струйной обработкой металлическую поверхность методом электродуговой металлизации металлического слоя и последующее нанесение поверхностного полимерного покрытия, отличающийся тем, что сначала наносят металлический слой из коррозионно-стойкого металла или сплава толщиной 100-1000 мкм, затем металлизационную струю отключают и наносят поверхностный полимерный слой покрытия толщиной 50-200 мкм, при этом полимер наносят в виде жидкости, а временной промежуток между нанесением металлического и полимерного слоев составляет 3-30 минут.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2789355C1 true RU2789355C1 (ru) | 2023-02-01 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1763046A1 (ru) * | 1990-07-09 | 1992-09-23 | Институт механики металлополимерных систем АН БССР | Способ получени металлополимерного антифрикционного покрыти |
| RU2067718C1 (ru) * | 1995-06-01 | 1996-10-10 | Тепловая сеть АООТ энергетики и электрификации Ленэнерго | Комбинированное антикоррозионное покрытие для защиты трубных коммуникаций и арматуры в камерах теплопроводов и способ его нанесения |
| US6370849B1 (en) * | 1999-09-06 | 2002-04-16 | Georg Kieffer Sattlerwarenfabrik Gmbh | Synthetic saddle tree for riding saddles |
| RU2715827C1 (ru) * | 2019-10-08 | 2020-03-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологические Системы Защитных Покрытий" (Ооо "Тсзп") | Способ электродугового напыления покрытия |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1763046A1 (ru) * | 1990-07-09 | 1992-09-23 | Институт механики металлополимерных систем АН БССР | Способ получени металлополимерного антифрикционного покрыти |
| RU2067718C1 (ru) * | 1995-06-01 | 1996-10-10 | Тепловая сеть АООТ энергетики и электрификации Ленэнерго | Комбинированное антикоррозионное покрытие для защиты трубных коммуникаций и арматуры в камерах теплопроводов и способ его нанесения |
| US6370849B1 (en) * | 1999-09-06 | 2002-04-16 | Georg Kieffer Sattlerwarenfabrik Gmbh | Synthetic saddle tree for riding saddles |
| RU2715827C1 (ru) * | 2019-10-08 | 2020-03-03 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологические Системы Защитных Покрытий" (Ооо "Тсзп") | Способ электродугового напыления покрытия |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El Rayes et al. | Erosion-corrosion of cermet coating | |
| KR101133902B1 (ko) | 코팅 | |
| KR930008927B1 (ko) | 이중 보호 피복물을 갖는 강철제품과 그 제조방법 | |
| CN110158134A (zh) | 一种冷喷涂与微弧氧化相结合的工件表面处理方法 | |
| US20160356242A1 (en) | TiO2 APPLICATION AS BONDCOAT FOR CYLINDER BORE THERMAL SPRAY | |
| Fernandes et al. | Plasma-polymerised coatings used as pre-treatment for aluminium alloys | |
| CN100390304C (zh) | 金属基体与涂镀层之间的界面激光强韧化方法 | |
| CN107201491A (zh) | 一种钻井隔水套管电弧喷涂防护涂层的制备方法 | |
| Christy et al. | Influence of graphite and polytetrafluoroethylene dispersions on mechanical, abrasive, and erosive wear performance of thermal spray coatings | |
| RU2789355C1 (ru) | Способ получения антикоррозионного металлополимерного покрытия | |
| CN104593620B (zh) | 一种耐铝液腐蚀磨损的铝液除气用转子制备及其修复方法 | |
| CN102019267B (zh) | 金属表面防护处理方法和系统 | |
| CN104342713A (zh) | 去除氧化铝-氧化钛陶瓷型封严涂层的方法 | |
| CN103158296B (zh) | 一种碳化钛/氮化钛纳米多层涂层叶轮及其制备方法 | |
| KR100780280B1 (ko) | 금속체의 표면처리방법 | |
| CN105671552B (zh) | 一种汽轮机转子轮槽量规表面耐磨涂层的制备方法 | |
| CN103725858A (zh) | 一种图案化均匀氧化铬薄膜的光化学原位制备方法 | |
| OlT et al. | Pre-surface preparation features when applying wear resistant composite sprayed coatings. | |
| CN113463062A (zh) | 一种弯管内壁类金刚石碳基涂层沉积方法 | |
| CN111515099A (zh) | 一种钢结构表面无气喷涂工艺 | |
| RU2760600C1 (ru) | Способ получения покрытия с низкой поверхностной энергией против биообрастания | |
| JP4652081B2 (ja) | フューエルインレットの塗装方法 | |
| CN116200734B (zh) | 提高碳化钨-钴涂层耐蚀性的方法、耐蚀涂层及其应用 | |
| CN109628875A (zh) | 一种制备铁基材料锌系合金机械结合改性层的方法 | |
| RU2576358C1 (ru) | Способ защиты металлических элементов судовых движителей |