Отчет о научно-исследовательской работе. Односторонняя печать
МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОХРАНЯЕМОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ
Download 4.59 Mb. Pdf ko'rish
|
tekst dissertacii paka a.l. 1
|
5. МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОХРАНЯЕМОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ
ПОКРЫТИЙ ТРУБ В УСЛОВИЯХ АТМОСФЕРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ 5.1. Механизм зарождения дефектов В процессе исследований и наблюдений за изменением качественных конди- ций антикоррозионного защитного (АЗП) покрытия газопроводных труб установ- лено, что в процессе атмосферного хранения и при производстве сварки в ряде случаев (до 10÷15% от общего количества труб) АЗП приобретает повреждения локальных областей, что проявляется в виде усадочного сдвига, растрескивания и образования отслаивания кромки шириной до 6 и 40 мм соответственно при окружной протяженности до 1,5 м. Образование повреждений связано преимуще- ственно с действием экстремальных температурных факторов, которые приводят к увеличению внутренних напряжений в покрытии и к снижению адгезионной прочности его сцепления с металлом. Это прежде всего атмосферные факторы (свет, кислород, влага) и циклические изменения отрицательной температуры окружающего воздуха с перепадом до 30 0 С в течение суток и длительное воздей- ствие недопустимых отрицательных температур (ниже минус 22 0 С до минус 40 0 С) в процессе хранения труб на складских площадках. При этом оптимальный тер- мический режим, который не оказывает негативного воздействия на служебные свойства антикоррозионных полимерных покрытий характеризуется диапазоном температур в интервале от минус 22 0 С до +48 0 С. Тогда механизм образования и развития повреждений полимерных по¬крытий труб можно объяснить следующим образом. В нормальных условиях при температуре от минус 22°С до плюс 48°С значе- ния внутренних напряжений в покрытии и адгезионной прочности сцепления по- крытия с металлом соответствуют допустимым (не более 3,4 Н/мм2 и не менее 70,0 Н/см соответственно). Атмосферное температурное воздействие создает в покрытии труб напряженное состояние при одновременном снижении прочности адгезионного сцепления. До тех пор, пока эти силы соизмеримы, клеевой слой удерживает оболочку покрытия (и ее кромку) на поверхности сопряжения с тру- бой. При нарушении этого баланса возникает коллизия, при которой усадочные 163 силы, вызывающие рост внутренних напряжений на кромке покрытия, начинают превышать силы адгезионного сцепления. Действительно, по мере уменьшения температуры окружающего воздуха от минус 22°С до минус 40°С внутренние напряжения на кромке покрытия увеличиваются в 2 раза, а адгезионная прочность сцепления уменьшается более чем в 33 раза. В этих условиях зарождается повре- ждение покрытия: кромка под действием усадочных сил начинает смещаться, а затем необратимо деформируясь, стремится отделиться от поверхности; нару- шенная структура клеевого состава перестает выполнять роль сцепляющего слоя: возникает воздушный зазор, неспособный к самоликвидации при восстановлении нормальных температурных условий в силу указанных причин. Иначе говоря, за- рождение дефекта является также необратимым процессом; он может прогресси- ровать и развиваться при повторяющихся или цик-лических температурных воз- действиях, но не может вернуться к исходно заданным параметрам. Характер этих воздействий определяется климатическими особенностями территорий, и наибо- лее опасны перепады зимних температур в северных и арктических районах пред- полагаемого строительства. Влияние солнечной радиации и ее УФ-спектра приводят не только к перерас- пределению напряжений в теле покрытия, но и к перегреву полимеров на контак- те с трубой и утратой клеящих свойств, а ультрафиолетовое излучение иницииру- ет старение материала к зарождению сеток поверхностных трещин, развитие ко- торых вплоть до разрыва сплошности завершает кислород воздуха, как мощней- ший стимулятор различных окислительных процессов, и окружающая влага, как инструмент расклинивания (эффект Ребиндера) и их расщепление при фазовых превращениях в кристаллическое состояние. Таким образом, условия обеспечения сохраняемости свойств полимерных материалов защитных покрытий труб зависят от климатического района хранения и их текущего технического состояния. При этом срок сохраняемости свойств по- крытий определяется агрессивностью влияния атмосферных факторов, но мето- дическая взаимосвязь этих параметров пока не исследована. 164 Для устранения этого пробела предлагается критериальная оценка состояния защитного покрытия по данным визуально-измерительного контроля. Download 4.59 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|