Инновационные технологии производства нанодисперсных металлических порошков и антикоррозионных материалов на их основе для нефтегазового комплекса

Михаил Вахрушев, генеральный директор ЗАО НПП «Высокодисперсные металлические порошки», г. Екатеринбург

Известно, что условия эксплуатации объектов топливно-энергетического комплекса обязывают специалистов, проектирующих и эксплуатирующих сооружения и оборудование, уделять пристальное внимание вопросам защиты от коррозии. Для долговременной защиты от коррозии общее признание во всем мире получили системы покрытий на основе цинкнаполненных лакокрасочных материалов.

Нашей компанией разработаны новые антикоррозионные лакокрасочные материалы на основе полидисперсного порошка цинка, который производится по собственной технологии методом испарения и конденсации и используется в антикоррозионных материалах в качестве пигмента. Цинковый порошок – единственный пигмент, который позволяет обеспечить протекторную защиту стали от коррозии и создать покрытие методом, который часто именуют как «холодное оцинкование».

Более подробно остановлюсь на научно-техническом принципе формирования антикоррозионного покрытия с использованием полидисперсного порошка цинка. При широком распределении частиц цинкового порошка по размерам более мелкие из них, в том числе и наночастицы, имеют тенденцию заполнять промежутки между более крупными частицами. Это приводит к увеличению электропроводности покрытия и, следовательно, к улучшению его протекторных защитных свойств. Таким образом, для повышения защитных свойств цинкнаполненного покрытия недостаточно просто уменьшить размеры частиц. Необходимо получить широкое распределение частиц по размерам, так как основную роль в качестве антикоррозионной защиты играет соотношение крупных и мелких частиц порошка. Кроме того, добавление нанодисперсных частиц цинка способствует улучшению механических свойств покрытия. Наш опыт показал, что наилучшие результаты дает порошок, максимальный размер частиц которого не превышает 40 мк, а содержание наночастиц – примерно 3,5 % от общего количества порошка.

В выпускаемых нами покрытиях используется и другой наноматериал. Это модифицированный силикат с размерами частиц в нанодиапазоне между 10 и 100 нм. Продукт обладает незаменимыми для лакокрасочной промышленности свойствами: оптимизирует вязкость, предотвращает оседание пигментов, повышает стабильность композиции при хранении. В результате при использовании покрытий с добавлением наноматериалов срок защиты от коррозий составляет более 20 лет в агрессивных условиях эксплуатации, что позволяет, как минимум, в два раза сократить затраты на содержание, ремонт объектов по сравнению с традиционными лакокрасочными материалами.

На сегодня на ВМП обеспечен стабильный выпуск покрытий высокого качества с помощью собственной научной, испытательной и производственной баз. Оперативность выпуска продукции, ее качество и приемлемая стоимость достигаются за счет собственного производства основных сырьевых компонентов и сотрудничества с ведущими европейскими производителями химического сырья. Стойкость покрытий подтверждена многочисленными испытаниями в ведущих российских отраслевых институтах. Таких как ВНИИГАЗ, ВНИИСТ, НИИПХ, ЦНИИПСК им. Мельникова и других. Сегодня для защиты металлоконструкций нефтегазовой отрасли ВМП поставляет покрытия на полиуретановой, эпоксидной и кремнийорганической основах. Материалы применяются для защиты резервуаров, оборудования, мостов, линий электропередач и других конструкций. В ряде случаев наряду с защитой металла от коррозии требуется защита от огня. Для этой цели на ВМП разработаны и производятся огнезащитные краски. Они совместимы с цинкнаполненными грунтами и обеспечивают предел огнестойкости конструкций до 90 мин.

Нами накоплен большой положительной опыт применения покрытий ВМП на предприятиях, занимающихся добычей, транспортировкой и переработкой нефти и газа. Материалами ВМП защищены сотни резервуаров компаний «Роснефть», «Газпромнефть», «ЛУКОЙЛ», ТНК-BP, «Транснефть» и других. Окрашены металлоконструкции пунктов сбора нефти Южно-Шапкинского и Южно-Хыльчуюского нефтяных месторождений, перекачивающих станций нефтепродуктопровода «Второво-Приморск», оборудование компрессорных станций в системе «Газпрома».

В настоящее время материалы ВМП поставляются для защиты металлоконструкций, эксплуатирующихся в атмосфере, на все крупные стройки России, связанные с освоением нефтегазовых месторождений и развитием магистралей транспортировки нефти, нефтепродуктов и газа, это такие объекты, как нефтепроводы «Восточная Сибирь – Тихий океан», «Ванкор – Пурпе», обустройство Харьягинского, Ванкорского, Верхнечонского месторождений и т. д. При этом предприятие не только обеспечивает своевременную поставку материалов в заданных объемах, но и оказывает всестороннюю техническую поддержку потребителей, предоставляя полный пакет технологической документации и обеспечивая выезд инспекторов-технологов на объект.

Применение инновационных наноструктурных покрытий ВМП обеспечивает долговременную защиту от коррозии, опережая существующие мировые стандарты, что позволяет эффективно и экономически оправданно продлить ресурс работы оборудования, повысить надежность и безопасность эксплуатации объектов на многие годы.