Д.х.н., профессор Надиров К.С., к.т.н., доцент Бимбетова Г.Ж., к.т.н., доцент Жантасов М.К., Сакыбаев Б.А., Бегимова А.Р., магистр Жантасова Д.М., магистр Калменов М.У., магистр Зият А.Ж.

Южно-Казахстанский государственный университет им.М.Ауэзова, Республика Казахстан

Разработка комплексной установки для получения и исследования покрытий для антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов

Среди различных вариантов антикоррозионных покрытий для защиты нефтепроводов от коррозии большое место занимает изоляция полимерными материалами. Наиболее эффективной с точки зрения надежности является «заводская» изоляция, представляющая собой, как правило, двухслойные или трехслойные полимерные конструкции на основе полиолефинов и полиэпоксидов. Но производства большинство из них базируются на импортном сырье. Имеющиеся отечественные материалы до сих пор не получили сертификационный допуск к ответственным трубопроводам. Однако необходимость успешно конкурировать с зарубежными аналогами и постоянно растущий уровень технических требований на пути к «индустриально-инновационному развитию» вызывает необходимость совершенствования и расширения ассортимента адгезионных композиций, применяемых в заводской и трассовой антикоррозионной изоляции стальных нефтепроводов. Один из путей решения этой задачи – разработка новых материалов на базе отечественного сырья.

Проблема эффективной переработки вторичных ресурсов с получением конкурентоспособной продукции является актуальной для всех индустриально развитых стран. Учитывая потенциал масложировых предприятий Казахстана, задача эффективной переработки вторичных ресурсов масложировой промышленности выходит за рамки отрасли и приобретает государственное значение. На территории Южно-Казахстанской области создана специальная экономическая зона, ориентированная, в том числе, на развитие хлопкового кластера (1). С ростом объемов по переработке хлопкового масла будет увеличиваться ежегодный объем госсиполовой смолы – токсичного отхода (гудрон дистилляции жирных кислот). Исходя из этого, проблема утилизации госсиполовой смолы является актуальной и требует решения. В проводимых исследованиях проблемы получения новых материалов для антикоррозионной защиты магистральных нефтепроводов и утилизации отходов будут решаться комплексно за счет использования отходов масложирового производства – госсиполовой смолы и госсипола для получения новых современных материалов.

Целью данной работы является разработка систем антикоррозионных покрытий для магистральных трубопроводов с использованием местного сырья и отходов производства. Для реализации поставленных задач разработана и запущена комплексная установка для получения и исследования покрытий для антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов, позволяющая решать широкий круг теоретических и практических задач (рисунок 1).

В результате проведенных исследований и испытаний будут разработаны технологии получения трехслойного покрытия для антикоррозионной защиты магистральных трубопроводов с использованием местного сырья и отходов производства.

Объектами исследования будут являться полиэтилен низкой плотности, госсипол, госсиполовая смола, растительные и минеральные наполнители, компатибилизатор, вермикулит вспученный и др. В качестве растительных наполнителей будут использованы недревесные растительные отходы: гузапая, солома различных злаков, лузга подсолнечника, листья разных деревьев, сено разнотравное, хлопковая шелуха, минеральных наполнителей - тальк, сульфат бария, асбестовые волокна, карбонат кальция, полевой шпат, барит, чешуйки слюды, оксид алюминия, волластонит и технический углерод. В качестве компатибилизатора выбран сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен 11104-030). На рисунке показана схема лабораторной установки для получения композитов методом экструзии, сырье для синтеза и используемое оборудование.

1 - электродвигатель, 2 - механическая передача, 3 – шнеки, 4 – распределительный механизм для подачи исходного сырья, 5 - охлаждение композита, 6 – бункеры для исходного сырья.

Рисунок 1 Схема лабораторной установки для получения композитов методом экструзии

Полимерные композиции получали смешением в расплаве в лабораторном настольном многофункциональном двухшнековом экструдере UR-TC (Англия) с модульными шнеками и модульным цилиндром, принцип работы которого полностью соответствует технологическому процессу на производственной линии. Весь комплекс включает в себя экструдер с дозаторами, охлаждающую ванну и гранулятор.

Необходимость проведения данной научно-исследовательской работы обусловлена современными требованиями к решению проблемы поиска доступного антикоррозионных покрытий для работы трубопроводов и оборудования нефтехимической промышленности, а также решением Правительства Республики Казахстан о создании хлопкового кластера на юге Казахстана, в связи с чем появится потребность в новых ресурсосберегающих технологиях по утилизации отходов хлопкового масла и получению экологичных и экономичных продуктов на их основе.

Данные исследования проводились благодаря финансированию Комитета науки Министерства образования и науки РК.

Литература

1. Указ Президента Республики Казахстан от 6 июля 2005 года № 1605 «О создании специальной экономической зоны "Оңтүстiк". – Астана. – 2005.

2. Надиров К.С., Бимбетова Г.Ж., Жантасов М.К. Получение модифицированных госсиполом поливинилхлоридных композиций Международный научный институт "Educatio" ежемесячный научный журнал. Часть 3, №4/2014. С.130-135

3. Надиров К.С., Ивахненко О.П., Жантасов М.К., Бимбетова Г.Ж., Аширбаев Х.А., Орынбасаров А.К., Есимхан Б. Исследование электретных свойств полиэтилена, модифицированного различными добавками. - Материалы за XI Международна научна практична конференция "Новината за напреднали наука - 2015". София. «Бял ГРАД-БГ» ООД. - 2015. - С. 40-43.