С целью защиты аппаратов на их внутреннюю поверхность наносят торкретированием плотный слой цементного раствора, препятствующий контакту агрессивцых агентов с поверхностью металла. Цементное покрытие (рис. 11) можно наносить на всю поверхность аппарата или только на участок, наиболее подвер женный коррозии.
Для защиты внутренних поверхностей нефтеаппаратов от кор розии при переработке сернистых нефтей Гипронефтемашем раз работаны покрытия двух составов.
Первое покрытие состоит из глино земистого цемента марок 400 и 500 (ГОСТ 969-41), тонкомолотой добав ки и речного песка средней крупно сти в соотношении 1:1:2 (вес. ч.), а второе — из пуццоланового портланд цемента марки 400 (ГОСТ 970-41),
тонкомолотой добавки и речного
Рис. 11. Конструкция цемент ного покрытия в аппарате.
1 — полка из угловой стали; 2 — корпус аппарата; з — армирующая сетка; 4 — крепежные крючья; 5 — цементное покрытие.
песка средней крупности в соотноше нии 1 : 0,5 : 2 (вес. ч.). В качестве добавки можно использовать диа базовую муку, базальтовый поро шок или молотый кварцевый песок с тонкостью помола, соответствую щей остатку на сите с 900 отв/см2 не более 1 %, а на сите с 1600 отвкм2 не более 12%. Средний размер зерен песка 0,25 мм.
Цементные покрытия указанных выше составов могут использоваться для защиты аппаратов, эксплуати рующихся при температурах до 500°.
Цементные покрытия нельзя применять для защиты от кор розии аппаратов, подвергающихся воздействию кислых нефтей или нефтепродуктов с содержанием свободной серной, соляной или другой кислоты. Процесс нанесения цементного покрытия включает следующие операции: пескоструйную очистку всей поверхности, приварку крепежной арматуры и натягивание ар мирующей сетки; удлинение штуцеров и люка на толщину по крытия; приварку ограничительной полки из угловой стали; на несение торкретированием (в 2—3 приема) цементного покрытия толщиной 50 мм; твердение покрытия. Рассмотрим каждую из этих операций.
2. Подготовка металлической поверхности к нанесению защитных покрытий
Перед нанесением неметаллических покрытий аппараты и емкости, бывшие в эксплуатации, очищают от нефтяных остат ков, грязи и продуктов коррозии, а также пропаривают и про-
66
мывают. В дальнейшем внутреннюю поверхность аппаратов, емкостей или труб очищают от ржавчины, окалины, пыли, следов жира и грязи. Наиболее распространен способ пескоструйной очистки, при котором поверхность обрабатывается струей песка под давлением до появления металлического блеска. При этом поверхность приобретает шероховатость, которая улучшает сцепление (адгезию) защитных покрытий с поверхностью металла. Для пескоструйной очистки применяют аппараты ЛПА-1, ПА-60, ПА-140, пескоструйные пистолеты ПП-1 и цемент-пушки. Наиболее распространены однокамерные пескоструйные аппа раты нагнетательного типа (ЛПА-1), работающие при давлении 3,5—4 ат. Средняя производительность аппарата при очистке плоских поверхностей составляет около 4 м2/час. Для пескоструй ной очистки поверхности стальных аппаратов рекомендуется применять чистый кварцевый песок со средним размером зерен 2,5—3,5 мм. Грани песчинок должны быть острыми, влажность песка не должна превышать 6%. Средний расход песка на одно сопло пескоструйного аппарата составляет 260 кг/час, причем около 50% песка можно повторно использовать для очистки ме талла. Для пескоструйной очистки можно использовать также цемент-пушку в комплекте с водомаслоотделителем и соедини тельными шлангами, но без водяного бака; смесительное сопло заменяют двумя пескоструйными, а шланг диаметром 32 мм — шлангом диаметром 18 мм. Пескоструйную очистку при помощи цемент-пушки можно производить одновременно двумя соплами, в то время как очистка пескоструйным аппаратом осуществляется лишь одним соплом. Если по конструктивным особенностям аппаратуры или условиям работы нельзя применять пескоструй ную очистку, то прибегают к очистке при помощи металлической щетки или к химической очистке, заключающейся в обработке предварительно обезжиренной металлической поверхности вод ными растворами ингибитированных 10—20%-ных кислот (сер ной или соляной).
После химической очистки аппарат промывают водой, а ос татки кислоты нейтрализуют 5%-ным раствором соды. Затем поверхность металла промывают 2—3 раза горячей водой, тща тельно вытирают чистой ветошью и сушат горячим чистым сухим воздухом. В летнее время открытые аппараты можно сушить без искусственного обогрева.
Перед нанесением лакокрасочных, резиновых и других по крытий из полимерных материалов рекомендуется очищенную и сухую поверхность протирать чистой ветошью, смоченной аце тоном (ГОСТ 2768-44) или бензином «калоша» (ГОСТ 443-50),
а затем в течение первых 6 час. покрывать слоем грунта или клея во избежание появления новой ржавчины. Состав грунта или клея принимают в зависимости от вида наносимого покрытия.
Для труб, |
внутренняя поверхность которых покрыта толстым |
слоем масла, |
иногда применяют огневую очистку. Она осуще- |
5* |
67 |
ствляется газовыми горелками с подводом газа по гибкому рези новому шлангу. После окончания очистки трубу погружают в ванну с проточной водой для охлаждения и удаления из нее грязи, образовавшейся во время очистки.
3. Монтаж армирующей сетки и нанесение покрытия торкретированием
Крепежную арматуру изготовляют из стальной проволоки диаметром 4—5 мм в виде крючьев длиной 35 мм, шириной 20 мм. Крючья приваривают в шахматном порядке, причем к верх нему днищу аппарата на расстоянии 150 мм один от другого, а к корпусу (в цилиндрической его части) и к нижнему днищу на расстоянии 250—300 мм один от другого. Для армирования при меняют плетеную или круйеную стальную сетку из проволоки диаметром 2,5—3 мм с ячейками от 60 X 60 до 100 X 100 мм. Перед установкой сетку очищают от грязи и жира (промывают в бензине). Сетку можно очищать пескоструйной обработкой в ру-
.лоне. На верхнее днище и цилиндрическую часть армирующую сетку устанавливают после приварки крючьев, которые затем пригибают и сетку плотно притягивают к поверхности корпуса аппарата. Плетеную сетку привязывают к крючьям вязальной проволокой так, чтобы сетка находилась на расстоянии 15—20 мм от стенки аппарата. При армировании участков перехода от верх него или нижнего днища к цилиндрической части крючья прива ривают на расстоянии 100—150 мм один от другого и на них монтируют полосы армирующей сетки, которую соединяют про волокой с армирующей сеткой днища и цилиндрической части.
Покрытия наносятся торкретированиём. Сухую смесь для торкрет-покрытия приготовляют в растворомешалке. Сначала тщательно смешивают цемент с тонкомолотой добавкой (диаба зовой мукой или молотым кварцевым песком), а затем с песком. Влажность песка должна быть не более 8—10% и не менее 4—5%. При более высокой влажности песка во время торкретирования в шлангах из прорезиненной материи возможно образование «пробок». При меньшей влажности возникает статическое элект ричество, что может привести к расслоению сухой смеси. Рабо чую смесь перед загрузкой в цемент-пушку просеивают через сито с отверстиями размером 3 мм, чтобы в аппарат не могли попасть куски слежавшегося цемента или гравия, которые могут образовать в шлангах «пробки» и вызвать остановку работы цемент-пушки. Благодаря плотности и хорошему сцеплению с поверхностью армированное торкрет-покрытие является хоро шим изолирующим материалом, характеризующимся повышен ным сопротивлением растяжению и сжатию, а также устойчи востью против действия агрессивных газов и растворов.
При работе цемент-пушки подачу сухой смеси и воды регули рует рабочий-торкретировщик. Правильно нанесенный торкрет-
68
слой имеет «жирный» блеск. Появление на поверхности торкрет-
слоя сухих |
пятен указывает на |
недостаток воды в растворе, |
а оплывание |
торкррт-слоя — на |
избыток воды. Во время нане |
сения покрытия образуется пыль из сухого цемента и наполни теля, которая осаждается на покрытии или на корпусе аппарата и препятствует прочному сцеплению покрытия с металлом или тбркрет-слоем. Поэтому перед нанесением очередного слоя тор- крет-покрытия пыль смывают водой из сопла цемент-пушки. Для постоянного отсоса пыли при торкретировании в боковом люке аппарата устанавливается вентилятор. Покрытие наносят в следующей последовательности: сначала наносят первый слой цементного раствора (грунтовку) толщиной 15—20 мм на всю защищаемую поверхность, причем накладывают его в направле нии снизу вверх. При нанесении торкрет-слоя в первый момент от металлической поверхности отскакивают крупные частицы на полнителя, в дальнейшем количество отскакиваемых частиц уменьшается. Первый слой покрытия (грунтовки) надо наносить особенно тщательно, так как он обеспечивает прочное сцепление покрытия с металлической поверхностью. Этот слой должен быть сплошным, так как незагрунтованные места быстро подвергаются коррозии. После окончания схватывания цементного раствора (через 8—12 час.) наносят последовательно второй и третий слои покрытия общей толщиной 50 мм. Поверхность небольших аппа ратов можно покрывать вручную. При ручном способе нанесе ния покрытия применяют пластичный раствор. При этом слой грунтовки и последующих слоев цементного раствора должен быть набросан с ударом. Вручную также наносят пластичный раствор на нижнем днище аппарата. Во время схватывания це ментного раствора рекомендуется орошать покрытие водой. После нанесения покрытия аппарат заливают водой и выдержи вают покрытие на глиноземистом цементе под водой в течение 72 час. Покрытие на основе глиноземистого цемента в процессе твердения нельзя нагревать (пропаривать и т. п.). Твердение покрытия на основе пуццоланового портланд-цемента протекает наиболее благоприятно при обработке влажным паром. Поэтому покрытие выдерживают под водой в течение 24 час., а затем в те чение 72 час. обрабатывают мятым паром при температуре
75—85°.
Более высокую механическую прочность покрытие на пуццолановом портланд-цементе приобретает после обработки насы щенным паром при повышенном давлении (после гидротермаль ной обработки).
Качество покрытия после твердения проверяют простукива нием. При качественном покрытии звук при ударе молотком должен быть звонким, однотонным, металлическим.
Надежность работы цементного покрытия в нефтеаппаратах зависит от качества выполнения всех операций при ее изготовле нии (подготовки поверхности, монтажа армирующей сетки, на
69