image

Коррозия Территории Нефтегаз № 3 (32) 2015

Покрытия

»  01.10.2015 11:00 О НЕДОПУСТИМОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ ТРУБ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ТРУБОПРОВОДОВ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ ГОСТ 18299-72 «МАТЕРИАЛЫ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ, ОТНОСИТ
В отечественных стандартах и корпоративных нормативных документах, содержащих технические требования к защитному полимерному покрытию труб, указывается, что при контроле механических свойств покрытия труб должны применяться методы, приведенные в ГОСТ 18299-72 «Материалы лакокрасочные. Метод определения предела прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и модуля упругости», что недопустимо. В ГОСТ 18299-72 приводятся методы контроля механических свойств свободных пленок, сформированных из лакокрасочных материалов, не покрытий металла из этих материалов. Механические свойства полимерного покрытия стали могут существенно отличаться от механических свойств свободной полимерной пленки. Одна из особенностей полимерного покрытия – неоднородность его структуры и свойств по толщине, что обусловлено многослойностью покрытия, различием материалов, используемых для получения отдельных слоев, более интенсивным окислением верхнего слоя в процессе формирования покрытия при повышенных температурах, неравномерным испарением растворителя из объема пленки, влиянием поверхности металла на структуру и свойства прилегающих слоев. Прочность полимерного покрытия ослабляется внутренними напряжениями, возникающими в покрытии в процессе его формирования. Различают усадочные и термические внутренние напряжения. Усадочные образуются в результате усадки лакокрасочного материала при структурировании полимерной пленки. Термические напряжения возникают в покрытии, сформированном при повышенных температурах, вследствие разницы коэффициентов линейного расширения металла и полимера.Внутренние напряжения в полимерных покрытиях – преимущественно напряжения растяжения. Значение их может быть столь большим, что происходит самопроизвольное растрескивание и отслаивание покрытия при отсутствии внешних воздействий. Внутренние напряжения распределяются в объеме полимерной пленки неравномерно. Наибольшие напряжения создаются в слое, прилегающем к поверхности металла. По мере удаления от нее они убывают. Прочность полимерного покрытия в значительной степени связана с его толщиной. С увеличением толщины прочность снижается. Тесную связь прочности покрытия с его толщиной объясняют в основном двумя причинами. Одна из них – возрастание усадки в процессе пленкообразования вследствие испарения растворителя, содержащегося в лакокрасочном материале. Это обуславливает рост остаточных напряжений и, следовательно, снижение прочности. Другая причина – проявление масштабного фактора. Согласно статистическим теориям прочности, уменьшение прочности материала с увеличением его объема объясняется тем, что в больших образцах вероятность наличия наиболее опасных дефектов или наиболее опасных напряжений второго рода больше, чем в малых. Графики зависимости прочности полимерного покрытия и свободной полимерной пленки из того же материала при контактном нагружении от их толщины показывают, что они имеют разный качественный характер. Существенно могут отличаться значения прочности свободной пленки и покрытия стали при одной и той же толщине. Это убедительно свидетельствует о недопустимости использования ГОСТ 18299-72 при периодическом контроле механических свойств полимерных покрытий труб и необходимости разработки соответствующих методов.
Ключевые слова:  полимерные покрытия труб, механические свойства покрытия, контактная прочность пленки, контактная прочность покрытия, расчет контактной прочности.
Открыть PDF


← Назад к списку