способ защиты от коррозии металлического изделия при хранении в особо жестких атмосферных условиях

Формула изобретения

Способ защиты от коррозии металлического изделия при хранении в особо жестких атмосферных условиях путем погружения изделия в расплав смазки, извлечения его из расплава и размещения в наклонном положении с последующей сушкой изделия, отличающийся тем, что перед погружением в расплав смазки, в качестве которой используют окисленный полиэтиленовый воск, металлическое изделие нагревают, а сушку проводят обдувкой горячим воздухом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к защите металлов от коррозии при хранении в особо жестких условиях при температурха от 50^o C до 50^o C и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Для долговечности, сохраняемости и работоспособности изделия способ защиты его от коррозии должен обеспечивать формирование равномерного, сплошного, плотного, эластичного покрытия заданной толщины. (Герасименко А.А. Справочник. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений, М. Машиностроение, 1987, с 186-187).

Формирование равномерного покрытия по поверхности изделия один из основных факторов, определяющий защитную способность, так как процесс коррозии обычно начинается на участках поверхности изделия с более тонким слоем.

Толщину покрытия выбирают и наносят для получения надежной защиты поверхности изделия с учетом минимальных затрат и обеспечения предусмотренных режимов работы изделия.

Мировые стандарты также предусматривают обязательное выполнение ряда требований при выборе способа защиты от коррозии металлических изделий. Например, в технических условиях Американского Нефтяного Института АНИ на бесшовные трубы указано, что покрытие на трубах должно быть гладким, твердым на ощупь и иметь минимальную податливость (Технические условия на обсадные и насосно-компрессорные трубы, АНИ 5 СТ, 1992, ноябрь, 4 изд. раздел 10, 10.10:с.89; Технические условия на бурильные трубы, АНИ, 5Д, 1992, август, 3 изд. раздел 9, 9,6, с. 23;

Технические условия на трубы для магистральных трубопроводов, АНИ, 5L, 1992, ноябрь, 4 изда. раздел 11, 11.11, с.58).

Известен способ защиты от коррозии металлических изделий для хранения в жестких и особо жестких атмосферных условиях с применением масла "Маякор" или пушечной смазки.

Масло "Маякор" по ТУ 38.401.803-90 смесь минерального и трансформаторного масел, горючая вязкая жидкость.

Пушечная смазка по ГОСТ 19537-83 однородная мазь, с температурой каплепадения не ниже 60^o C, применяется в расплавленном виде.

При реализации известных способов защиты от коррозии металлических изделий последние погружают в ванну, заполненную расплавленной смазкой, выдерживают в расплаве смазки, извлекают из расплава и выдерживают в наклонном положении на подогреваемом стеллаже для стекания излишков смазки. (Гоц В.Л. Техника окраски внутренних поверхностей, М. Машиностроение, 1971, с. 31; Липкин Я. Н. Штанько В.М. Химическая и электрохимическая обработка стальных труб, М. Металлургия, 1974, с. 171).

Существенными недостатками этих способов являются образование неравномерного, не твердого на ощупь (неплотного) покрытия, загрязнение рабочей зоны (стеллажей) и территории хранения труб (в том числе территории портов), а также вагонов, в которых перевозят трубы.

Цель изобретения получение равномерного, гладкого, твердого на ощупь покрытия, улучшение экологии.

Поставленная цель достигается тем, что перед погружением в расплав смазки, в качестве которой используют окисленный полиэтиленовый воск, металлическое изделие нагревают, а сушку проводят обдувкой горячим воздухом для снятия излишков смазки.

Окисленный полиэтиленовый воск производится и поставляется по ТУ 6-020-3499-92.

На Таганрогском металлургическом заводе провели испытание способа защиты от коррозии металлических изделий при хранении в особо жестких атмосферных условиях. Испытание провели на образцах стальных труб условным проходом 20 мм. Длина образцов 20 см. В ванне для нанесения покрытия расплавили окисленный полиэтиленовый воск, имеющий температуру плавления 110-112^o C, и довели температуру расплава до 120-130^o C, поддерживания ее в этом интервале в течение испытаний.

Образцы труб погружали в расплаве и после извлечения из расплава выдерживали в наклонном положении под углом 10^o с одновременной обдувкой горячими воздухом (80-90^o C) при помощи вентилятора с калорифером.

Для обоснования необходимости предварительного нагрева труб выполнили нанесение покрытия на образцы путем погружения в расплав воска по двум вариантам (табл. 1):

1. Образцы без подогрева, с температурой поверхности, соответствующей комнатной.

2. Образцы, подогретые до 130-140^o C.

Как видно из данных таблицы 1, на образцах без подогрева формируется неравномерное, с наплавами, негладкое, толстое покрытие. На образцах с подогревом покрытие получается равномерным и гладким, с хорошей адгезией к поверхности образца.

Для обоснования необходимости обдувки образцов горячим воздухом после извлечения из расплава и размещения в наклонном положении провели нанесение покрытия по следующим вариантам (табл. 2):

3. Обдувку образцов горячим воздухом после извлечения из расплава не производили.

4. Обдувку образцов горячим воздухом после извлечения из расплава производили.

Как видно из данных табл. 2, на образцах без обдувки горячим воздухом после извлечения из расплава и размещения в наклонном положении формируется неравномерное гладкое покрытие с переменной толщиной по длине образца.

На образцах с обдувкой горячим воздухом после извлечения из расплава и размещения в наклонном положении покрытие получается равномерным гладким с хорошей адгезией к поверхности образца.

Сравнение защиты от коррозии металлических изделий по предлагаемому способу и прототипу приведено в табл. 3. Из данных табл. 3 видны преимущества предлагаемого способа защиты от коррозии по сравнению с прототипом.

Полиэтиленовый воск, используемый при реализации предлагаемого способа, является экологически чистым веществом, допущенным к применению в пищевой промышленности (Шефтель В.О. Справочник. Вредные вещества в пластмассах, М. Химия, 1991, с 22 23).

Выполнили сравнительные испытания материалов, применяемых в предлагаемом способе и прототипе. Для этого на образцы труб условным проходом 20 мм и длиной 200 мм нанесли полиэтиленовый воск по предлагаемому способу и пушечную смазку по прототипу.

Согласно методикам, приведенным в книге (Лившиц М.Л. "Технический анализ и контроль производства лаков и красок", М. Высшая школа, 1987) провели испытания покрытий на водостойкость ( 23, с. 229), маслостойкость ( 24, с. 230), бензостойкость ( 25, с. 230), стойкость к различным химическим реагентам ( 26, стр 230), термостойкость ( 29, с. 233), морозостойкость ( 30, с. 234)

В результате испытаний установлено следующее.

Окисленный полиэтиленовый воск и пушечная смазка выдерживает без изменений воздействие дистиллированной воды и минерального масла, т.е. выдерживают испытания на водостойкость и маслостойкость.

При определении бензостойкости и полиэтиленовый воск, и пушечная смазка частично растворяются в бензине, т.е. не выдерживают испытание на бензостойкость.

При исследовании образцов труб с покрытиями на химическую стойкость провели испытания с использованием 25%-ного раствора серной кислоты, 2%-ного раствора соды, 3%-ного раствора хлорида натрия.

При выдержке образцов в 25%-ном растворе H₂SO₄ на образцах труб, покрытых полиэтиленовым воском, через 2 ч наблюдали коррозию, через сутки покрытие из воска полностью разрушено. На образцах труб, покрытых пушечной смазкой, через 2 ч наблюдали подплеточную коррозию, через сутки происходит отслаивание смазки от поверхности образцов.

Что касается исптаний в 2% -ном растворе Na₂ CO₃ и в 3%-ном растворе NaCl, то все образцы труб с покрытием полиэтиленовым воском и пушечной смазкой выдержали испытание.

Термостойкость покрытий проверили при нагреве до температуре 65^oC. На образце с воском произошло незначительное размягчение покрытия, на образце, покрытом пушечной смазкой, наблюдали сползание покрытия.

Морозостойкость покрытий проверили при выдерхке образцов при 60^oC в течение 2 ч. Покрытия сохранили внешний вид и физико-механические свойства, выдержали испытания на морозостойкость.