Обработка внутренней поверхности морских трубопроводов
На практике нередко требуется проложить морской трубопровод, предназначенный для транспортирования двухфазного потока при повышенных температурах. Рабочую поверхность такого трубопровода необходимо защитить от воздействия агрессивной среды. В таких случаях, помимо использования специальных сталей и применения ингибиторов, во время эксплуатации системы внутреннюю поверхность трубопроводов нередко покрывают тонкой прочной пленкой на основе эпоксидной смолы.
Компания «Оксидентал петролеум» в британском секторе Северного моря уложила 18 км трубопроводов диаметром 152 и 254 мм, покрытых подобным образом. Технологический процесс нанесения внутреннего покрытия заключался в использовании застывающей жидкой эпоксидной смолы и применении установки электроподогрева. В процессе работ было предусмотрено обеспечение равной температуры на всем протяжении трубопровода в процессе очистки и нанесения покрытия.
Покрытие внутренней поверхности труб выполняли в условиях, когда температура окружающего воздуха часто опускалась ниже ми-
458
Часть III. Сооружение морских трубопроводов
нимальной температуры застывания эпоксидной смолы ( + 7°С). По этой причине трубопроводы нагревали до температуры 20—25°С, что повышало эффективность процесса очистки и уменьшало время, требуемое для застывания смолы.
Оба трубопровода были уложены в общем несущем кожухе наружным диаметром 711 мм, в начале и конце которого трубы были закреплены общей стальной переборкой.
Рис. 16.9.1. Механическая и химическая очистка трубопровода путем пропуска через него манжетных и щеточных скребков и разделителей с целью последующего нанесения внутреннего покрытия: 1 — механические манжетные и щеточные скребки; 2 — очистные поршни; 3 — реагент для химической очистки; 4 — установка подогрева; 5 — поршни для нанесения покрытия; 6 — жидкая эпоксидная смола
На начальном участке системы смонтировали устройства запуска и приема поршней, а на противоположном конце трубопроводы соединили так, что образовалась петля. Все элементы, контактировавшие с трубами, равномерно нагревались.
Для эффективного нанесения противокоррозионного покрытия была необходима предварительная подготовка поверхности. В целях качественной подготовки металла механическую обработку объединили с химической, что обеспечило очистку стенок труб от ржавчины, окалины, продуктов коррозии и т. д. До начала механической очистки через трубопроводы пропустили пенопластовые поршни и промыли их полость водой для предварительного удаления растворимых веществ.
Затем через трубопроводы пропускали состав из пенопластового поршня, пластиночного и щеточного скребков со скоростью, достаточной для удержания твердых частиц в виде суспензий. Очистка производилась многократно, пока загрязненность полости твердыми частицами не снизилась до приемлемого уровня.
Химическая очистка заключалась в прокачке через трубопроводы смесей соляной кислоты и ингибиторов, размещенных между скребка-
Глава 16. Монтаж морских трубопроводов 459
ми. Интервалы времени между операциями варьировались, чтобы обеспечить разъедание кислотой окалины и других загрязнителей. Из отработанной кислоты отбирали пробы с целью определения момента, когда содержание твердых частиц достигло требуемого значения. Степень чистоты внутренней поверхности трубопровода также проверяли визуально с помощью видеокамер, вмонтированных в инспекционный поршень.
После химической очистки через трубопровод порциями пропускали фосфорную кислоту, удаляли остаточный раствор и промывали водой с заданным значением рН и добавкой химреагентов, после чего провели испытания на содержание хлоридов на стенках.
Для осушки трубопроводов через них пропускали растворители, а затем скребки с плотными манжетами до полного удаления свободной воды. После чего закачивали сухой, очищенный от масла сжатый воздух.
Двухкомпонентная эпоксидная смола, предназначенная для нанесения на стенки труб, находилась между двумя поршнями, проталкиваемыми в трубопроводе сжатым воздухом. Для достижения требуемой толщины покрытия поршни пропускали по трубопроводам несколько раз. Скорость перемещения поршней определяли по расходу смолы и путем прямых измерений на концах трубопроводов. В конечной стадии покрытие выдерживали до полного застывания.
Таким образом, за счет использования нагревательной электроустановки удалось обеспечить не только эффективную и ускоренную химическую очистку, но и быстрое высыхание внутреннего эпоксидного покрытия. Как показали дальнейшие испытания, качество покрытий, нанесенных непосредственно в уложенных трубопроводах, близко к качеству покрытий, нанесенных в заводских условиях. При этом покрытие изолирует и область сварных швов, чего нельзя добиться при использовании труб только с заводским покрытием.