ТЕХНОЛОГІЯ ВИРОБНИЦТВА НА БАЗІ ВТОРИННОЇ СИРОВИНИ ІЗОЛЯЦІЙНИХ ВУГЛЕВОДНЕВИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ЗАХИСТУ НАФТО- ТА ГАЗОПРОВОДІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2025.3.11Ключові слова:
захисні покриття, ізоляційні вуглеводневі матеріали, корозія, вторинна сировина, підготовка, переробка, кислий гудрон, полімери, відпрацьовані оливи, властивостіАнотація
В статті проаналізовані сучасні способи пасивного захисту металевої поверхні нафто- та газопроводів від атмосферної та електрохімічної корозії. Визначено основні недоліки, які виникають при експлуатації таких типів покриттів як полімерні, металеві та бітумні. Запропоновано використання альтернативного типу покриття – ізоляційних вуглеводневих матеріалів (ІВМ), яке дозволить частково позбутися недоліків класичних покриттів, а саме: знизити вартість та спростити технологію виробництва; спростити процедуру ремонту покриттів у польових умовах; розширити температурний діапазон використання покриттів; забезпечити можливість армування скловолокном, геотекстилем; сприяти утилізації шкідливих та небезпечних відходів виробництва та споживання. Означені ІВМ, представляють собою композиційну систему, яка поєднує у своєму складі вуглеводневу основу (нафтові залишки – мазут, гудрон; промислові відходи – нафтовий шлам, кислий гудрон), модифікатори (активовані вторинні полімери – LDPE, HDPE, PP та відпрацьовані автомобільні шини), пластифікатор (відпрацьовані змащувальні оливи).
Загальна схема виробництва ІВМ складається з блоку підготовки сировинних компонентів та блоку їх технологічної переробки. В блоку підготовки реалізуються наступні технологічні операції: для вуглеводневої основи – нейтралізація, промивка водою, зневоднення та концентрування; для модифікаторів – промивка, просушка, подрі- бнення та активація; для пластифікатора – видалення води та механічних домішок. В блоку переробки сировинних компонентів відбувається приготування концентрату (суміш модифікаторів та пластифікатору) при 170–180 °С та 300–500 об/хв., активація концентрату (температура – 200–220 °С, тиск – 0,12 МПа, об'єм повітря, що продувається – 0,0020–0,0025 м3/хв.), компаундування (температура – 150–160 °С).
Реалізувавши запропоновану технологічну схему переробки сировинних компонентів були отримані нові ІВМ (межі використання -30 ÷ +120°С), які за своїми характеристиками можуть використовуватися у промисловості замість ізоляційного бітуму БНІ-IV, рідкої гуми IMPERMEABILIZANTE E-88, мастик РБВ-25, РБВ-35, РБВ-50, МБК-Г для захисту нафто- та газопроводів від різних видів корозійного руйнування.
Посилання
Ma L., Zhang P., Li W., Liu X., Yue Y., Liu J., Qu H., Cao X., Bian J. Research progress on coating technology for oil and gas pipelines. Journal of Physics: Conference Series. 2025. Vol. 2971. P. 012006. DOI: 10.1088/1742-6596/2971/1/012006.
Kyzyma V. P., Kukovskyi A. H., Yakovchuk V. V., ta in. Ulashtuvannia zakhysnykh pokryttiv u budivnytstvi : navch. posib. Rivne : NUVHP, 2018. 241 p.
DSTU-N B A.3.1-29:2015. Mahistralni truboprovody. Nanesennia zakhysnykh pokryviv ta ulashtuvannia teplovoi izoliatsii : nastanova. Kyiv.: Ministerstvo rehionalnoho rozvytku, budivnytstva ta zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Ukrainy, 2016. 108 p.
Bilym P. A., Zaichenko V. I., Pryprostyi V. O., Nikitchenko O. Iu. Rozrobka za- khysnykh polimernykh pokryttiv truboprovodiv z elektroprovidnym napovniuvachem. Ko- munalne hospodarstvo mist. 2019. T. 6, vyp. 152. P. 219–223.
Bekbauliyeva A. The current state of pipeline corrosion protection with polymer coatings. Yessenov Science Journal. 2024. Vol. 49, No. 4. P. 146–152. DOI: 10.56525/PAKO5631.
Petryna D. Iu., Petryna L. H. Vplyv koroziinoho seredovyshcha na suchasni stali mahistralnykh truboprovodiv. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2022. No. 2 (83). P. 95–104.
Harkusha M. V. Zastosuvannia hidroizoliatsiinykh pokryttiv dlia zakhystu vid korozii dorozhnikh vodopropusknykh trub z metalevykh hofrovanykh konstruktsii. Tsentralno-ukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky. 2024. Vyp. 10(41). ch. I. P. 91– 101.
Aghabarari B., Pourhashem S., Moeinifard B. Investigating the accelerated electrochemical corrosion protection performance of coal-tar and bitumen enamel coating for pipe- lines. Boletín del Grupo Español del Carbón. 2019. Vol. 51. P. 2–4.
Nykyforchyn H. M., Chervatiuk V. A., Marukha V. I., Slobodian Z. V., Kushnir I. M., Stekhnovych L. V. Tekhnolohiia protykoroziinoho zakhystu stalevykh konstruktsii pokryttia-my na osnovi shvydkotverdnoi bitumno-lateksnoi emulsii. Nauka innov. 2016. No. 12 (1). P. 32–40.
Tkachuk M. M., Fylypchuk V. L., Yakymchuk B. N., Kyrysha R. O. Budivnytstvo zovnishnikh merezh i montazh sanitarno-tekhnichnoho obladnannia budivel : navch. posib. Rivne : NUVHP, 2013. 391 p.
Kren A., Machikhin A., Delendik M. Prediction of the residual lifetime of bitumen coatings on urban gas pipelines from the change in their mechanical characteristics during thermal-oxidative aging. International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2024. Vol. 212, Part A. P. 105332. https://doi.org/10.1016/j.ijpvp.2024.105332.
Florková Z., Sedivy S., Pastorková J. The environmental impact of asphalt mixtures production for road infrastructure. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2021. Vol. 1015, No. 1. P. 012097. DOI: 10.1088/1757-899X/1015/1/012097.
de Bortoli A., Rahimy O., Levasseur A. Environmental life-cycle impacts of bitumen: systematic review and new Canadian models. Transportation Research Part D: Transport and Environment. 2024. Vol. 136. P. 104439. https://doi.org/10.1016/j.trd.2024.104439.
Haipov A. Ia., Hryhorov A. B. Novi izoliatsiini vuhlevodnevi materialy dlia zakhy-stu nafto- ta hazoprovodiv vid korozii. Vuhlekhimichnyi zhurnal. 2024. No. 5. P. 48– 60.
Haipov A. Ia., Hryhorov A. B. Tekhnolohichni osnovy vyrobnytstva izoliatsiinykh vuhlevodnevykh materialiv dlia zakhystu vid korozii nafto- ta hazoprovodiv. Vu- hlekhimichnyi zhurnal. 2024. No. 6. P. 41–48.
Tchoquessi Diodjo M. R., Joliff Y., Belec L., Aragon E., Perrin F. X. Stress evolution in multilayer polymer coating under thermal and pressure loading applied to the pipeline structure. International Journal of Pressure Vessels and Piping. 2021. Vol. 191. P. 104386. DOI: 10.1016/j.ijpvp.2021.104386.
Leonard S. A., Stegemann J. A., Roy A. Characterization of acid tars // Journal of Hazardous Materials. 2010. Vol. 175(1–3). P. 382–392.
Mikulonok I. O. Tekhnolohichni osnovy pereroblennia polimernykh materialiv : navch. posib. 2-he vyd., pererobl. ta dop. Kyiv : KPI im. Ihoria Sikorskoho, 2020. 292 p.
Shlonchak I. A., Batrachenko O. V. Utylizatsiia avtomobilnykh shyn v ukrainskii perspektyvi. Tsentralnoukrainskyi naukovyi visnyk. Tekhnichni nauky. 2024. Vyp. 10 (41), ch.
I. P. 221–227. DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.10(41).1.221-227
