о механизме образования пузырей и вздутий на поверхности полимерных покрытий элементов нефтепромысловых трубопроводов и колонн труб в скважинах и методике контроля сопротивления покрытий образованию этих дефектов

摘要

В статье представлены результаты исследований влияния состава газожидкостной среды, ее температуры и общего давления, парциального давления различных газов в газожидкостной среде на внешний вид и диэлектрическук сплошность внутреннего эпоксидного покрытия нефтепромысловых трубопроводов и колонн насосно-компрес-сорных труб из стальных элементов. Исследования были проведены специалистами лаборатории конструирования полимерных покрытий нефтегазового оборудования и сооружений РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М, Губкинг в целях оценки объективности применяемых в отрасли методик контроля внешнего вида внутренних эпоксидных покрытий стальной трубной продукции, в частности разработанной в ООО НПЦ Самара методики автоклавного теста для экспресс-анализа сопротивления антикоррозионных покрытий образованию пузырей и вздутий, предусматривающей проведение автоклавных испытаний покрытия в газожидкостной среде при повышенных значениях температуры и давления в течение 24 и 240 ч с последующим быстрым и медленным сбросом давления. В ходе исследований установлено, что снижение скорости сброса давления с 5,0 до 0,005 МПа/с при исходном общем давлении модельной газожидкостной среды 4,0 МПа не влияет на образование пузырей и вздутий на поверхности покрытия и на диэлектрическую сплошность покрытия. В то же время на образование пузырей и вздутий на поверхности покрытия и их растрескивание существенное влияние оказывают общее давление и температура газожидкостной смеси, парциальное давление СО^ при температуре до 100 °С и водяной пар при температуре более 100 °С. Исследования также показали, что продолжительность исследований 24 и 240 ч недостаточна: покрытия, успешно прошедшие испытания на сопротивление образованию пузырей и вздутий в течение 24 и 1000 ч, не прошли аналогичные испытания, длившиеся 70 сут. Кроме того, по мнению авторов статьи, не соответствует действительности представление специалистов ООО НПЦ Самара об основной причине образования пузырей и вздутий на поверхности покрытия. По заключению авторов статьи, взрывная декомпрессия (высокая скорость сброса давления) не вызывает образования подобных дефектов - они имеют осмотическую природу. При этом осмотическое вспучивание эпоксидных покрытий отдельных производителей стальной трубной продукции в большинстве случаев объясняется наличием в материале покрытия водорастворимых веществ и нарушением технологии нанесения покрытия, в частности наличием водорастворимых веществ на подготовленной к окраске поверхности металла, адсорбцией влаги на этой поверхности в связи с повышенной влажностью окружающей атмосферы или сжатого воздуха, используемого для струйно-абразивной очистки окрашиваемой поверхности или удаления пыли с поверхности после ее струйно-абразивной очистки. Анализ результатов исследования, проведенного в РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, позволил также разработать представленные в статье рекомендации составов модельных газожидкостных сред для периодических испытаний внутренних эпоксидных покрытий на сопротивление осмотическому вспучиванию и режимов испытаний в этих средах.