Transcript Система покрытия для труб большого диаметра из

ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»
Система покрытия для труб большого диаметра
из отечественных материалов
Сергей Штепа
Генеральный директор
МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ НАНОСИЛИКАТОВ В ПРОДУКЦИИ ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»
Пластины силиката внедряются в полимерную матрицу
на наноразмерном уровне
включение пластин силиката позволяет
получать материалы, дающие
принципиально новые свойства конечной
продукции
Стр. 2
ПРИНЦИПИАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОКОМПОЗИЦИЙ НА
ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ГАЗОНЕФТЕПРОВОДОВ
Необходимым условием образования прочных физико-химических связей смеси полимеров при
компаундировании методом реакционной экструзии является наличие специальных
смесительных секций в экструдере.
При получении нанокомпозитов таким методом используются природные слоистые силикаты в
качестве наномерных частиц. Обычно для придания гидрофильному монтморилониту
органофильности используют четвертичные аммониевые соли с длинными
алифатическими цепями. Органомодификация монтморилонита приводит к понижению
поверхностной энергии и, как следствие, к лучшему совмещению с полиолефиновой
матрицей.
Заполнение межслоевого пространства глины молекулами модификатора помогает сделать
неорганический минерал органофильным и увеличить расстояние между структурными
слоями глины перед ее совмещением с полимерном. В результате внедрения органических
молекул с длинными алифатическими группами расстояние между слоями в слоистом
силикате увеличивается.
Такая модификация поверхности слоистого силиката позволяет обеспечить проникновение
макромолекул в пространство между силикатными пластинами и достичь такого уровня
адгезионного взаимодействия на поверхности наполнителя, который требуется для
создания высоких физико-механических свойств целевого материала.
Стр. 3
ПРОДУКЦИЯ ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»
Антикоррозионные
материалы для
2х и 3х-слойного покрытия
труб нефте-газопроводов
Наносиликаты
Потребители:
Атлантис-Пак
Потребители:
ОАО ”Газпром”
Силанольносшиваемые
полиэтилены
Трудногорючие
компаунды HFFR
Потребители:
крупнейшие
кабельные заводы РФ
Потребители:
АЭС
Термопластичные
эластомеры
Безгалогеновые
огнеупорные
материалы для
алюминиевых
композитных
панелей
Потребители:
ОАО “РЖД”
Стр. 4
ПОТРЕБЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ
НЕФТЕ-ГАЗОПРОВОДОВ В РОССИИ
Стр. 5
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕФТЕ-ГАЗОПРОВОДНЫХ ТРУБ
ВЕДЕТСЯ РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ДВУСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ
!
АДГЕЗИЯ ПОКРЫТИЯ К СТАЛИ ПРИ
ТЕМПЕРАТУРЕ (25±10°С) – 180-230 Н/см
 Метален ПЭ – полиэтилен высокой плотности бимодального типа,
получаемый методом реакционной экструзии наноактивированной смеси ПЭ
 Метален АПЭ - адгезив на основе графтсополимера полиэтилена с МАН
получаемый методом реакционной экструзии наноактивированной смеси ПЭ
стальная труба
Метален АПЭ
Метален ПЭ
000
Стр. 6
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕФТЕ-ГАЗОПРОВОДНЫХ ТРУБ
РАЗРАБОТАНА СИСТЕМА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ
ТРЕХСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ
 Метален ПЭ-1 – композиция полиэтилена
высокой плотности бимодального типа с
использованием полиэтилена отечественного
производителя (ОАО «Газпром Нефтехим
Салават»): ПТР 0.4-0.6г/10мин(190°С/2.16кг.);
высокая ударная прочность; температура по ВИКА
более 110°С.
Содержит ряд целевых добавок, в том числе наноактивированные модификаторы для улучшения
экструзионных свойств, систему термостабилизации
и акцептор радикалов окислительной деструкции.
Проведены испытания в
 Метален АПЭ-1 - адгезив на основе
графтсополимера с малеиновым ангидридом ОАО «Челябинский трубопрокатный завод»
смеси полиэтиленов различной плотности,
получаемый реакционной экструзией с
целевыми добавками и наноактиваторами, в
ПРОЙДЕНА
том числе с использованием отечественного
СЕРТИФИКАЦИЯ
полиэтилена (ОАО «Газпром Нефтехим Салават»)
В ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
!
Стр. 7
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ «МЕТАЛЕН» В СПЕЦИФИКАЦИЯХ НА
ПОСТАВКУ
Полиэтилен ПЭ-1
1 Плотность
Адгезив АПЭ-1
г/см3
2 Индекс текучести расплава – ПТР
г/10мин.
(190ºС/2,16 кг)
3 Температура размягчения по
Вика,
ºС
не менее
4 Напряжение на пределе
текучести при температуре (20±5)
МПа
ºС, не менее
5 Предел прочности при
растяжении при температуре (20±5) МПа
ºС, не менее
6 Относительное удлинение при
разрыве при температуре минус
(45±3) ºС, не менее
7 Относительное удлинение при
разрыве при температуре (23±3)
ºС,
не менее
8 Стойкость к растрескиванию под
напряжением при 10%
концентрации ПАВ, не менее
%
%
ч
0,9440,954
0,35-0,6
ASTM D 792/ ISO1183
ASTM D1238/
ISO 1133
115
ISO 306 (А50) 10N
18
24
100
700
5000
ASTM D 638/
ISO 527-2
50 мм/мин.
ASTM D 638/
ISO 527-2
50 мм/мин.
ASTM D 638/
ISO 527-2
50 мм/ мин.
ASTM D 638/
ISO 527-2
50 мм/ мин.
АSТМ D 1693-А
1 Показатель текучести
расплава (190 ºC /2,16 кг)
2 Плотность
г/10
мин
г/cм3
3 Предел текучести при
растяжении при (20±5) ºС,
не менее
МПа
12
4 Предел прочности при
растяжении
при
температуре (20±5) ºС, не
менее
МПa
15
5 Относительное
удлинение при разрыве
при (20±5) ºС, не менее
%
6 Температура размягчен.
по Вика, не менее
ºС
7 Температура хрупкости,
не более
8 Период индукции
поглощения кислорода
при 200 ºС, не менее
ºС
ºС
-70
ASTM D 746
10 Период индукции поглощения
кислорода при 210 ºС, не менее
мин.
60
ISO 11357/
ASTM D 3895
30
DIN 30670/
ISO/CD 21809-1
9 Водопоглощение через
24 ч выдержки в воде при
(23±5) ºС, не более
%
ASTM D 1603
10 Общее
малеинового
не менее
%
12 Содержание сажи
13 Дисперсия сажи, не более
%
усл. ед.
2.0 – 2.5
3
ISO 18553
содержание
ангидрида,
0,92 – 0,94
600
105
9 Температура хрупкости, не более
11 Теплостарение. Изменение ПТР
после 4800 ч старения на воздухе
%
при температуре (100±3) ºС, не
более
1,2 – 2,8
мин
-70
ASTM D1238/ ISO
1133
ASTM D792
ASTM D638/
ISO 527-2
(50 мм/мин)
ASTM D638/
ISO 527
(50 мм/мин.)
ASTM D638/
ISO 527
(50 мм/мин.)
ISO 306
ASTM D746
20
ISO 11357-6,
ASTM D 3895-02
0,2
АSТМ D 570
2,5
ВТМ 14564,
FTIR
Стр. 8
НЕДОСТАТКИ ТРЕБОВАНИЙ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ
ТРУБ НЕФТЕ- ГАЗОПРОВОДОВ
1.
Приведенные выше требования к материалам МЕТАЛЕН в спецификациях на
поставку по многим показателям существенно выше требований к материалам дл
изоляции труб по СТО ГАЗПРОМ 2-2.2-130-2007 и требований ОАО Транснефти по
ОТТ-04.00-27.22.00-КТН-005-1-03.
2.
В указанных отраслевых нормативных требованиях к сожалению упущены
основные технологические требования к материалам для обеспечения оптимальной
переработки на экструдерах и контролирующие реологические свойства
полиолефиновых материалов, в частности :
- требовыания к сдвиговой чувствительности полиэтиленовой композиции;
- модуль сдвига;
-требование по соотношению ПТР, обуславливающее экструзионную способность и
характеризующее лучшую перерабатываемость полиэтилена на экструдерах по
нанесению покрытитя;
- требование по соотношению ПТР для характеристики ММР, характеризующего
стойкость полиэтилена к растрескиванию;
- требование по допустимым оборотам шнека экструдера при нанесении покрытия.
Последнее требование связано с предупреждением механодеструкции
полиэтиленового слоя покрытия при завышенных оборотах шнека экструдера.
Завышенные обороты шнека экструдера приводят к негативным изменениям
свойств полиэтиленового слоя. Это изменение наглядно иллюстрируется
следующим графиком оценки удлинения.
Характеристика работы экструдера при нанесении полиэтиленового слоя в процессе
изоляции труб на второй линии ОАО «ЧТПЗ» .
(идентичные данные имеют место
на второй линии ОАО «ВМЗ»- 2009г)
С учетом этих специальных требований предыдущего слайда нами было принято
условие создания матрицы полиэтиленовой композиции, включающей смесь
полиэтиленов LLDPE и HDPE. В качестве HDPE весьма удачным оккзался выбор
полиэтилена высокой плотности СНОЛЕН EF/EP производства
ОАО «Газпром Нефтехим Салават»
ПОРЯДОК
ВНЕДРЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ
ПОРЯДОК
ВНЕДРЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИИ
Научно-технологическая
лаборатория (R&D Lab.),
г. Москва
Апробация идей
Лабораторные
образцы
Пилотные установки,
г. Карачев, г. Москва
Опытные партии
Производство, г. Карачев
Промышлен-ные
партии
ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ ООО «ГАЗПРОМ ВНИИГАЗ»
НА ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
26 марта 2012
получено положительное
заключение
Материалы:
 Метален ПЭ-1
 Метален АПЭ-1
Стр. 12
СХЕМЫ СБЫТА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕФТЕГАЗОПРОВОДОВ
Транспорт
Импортный
производитель
Дилер
Дистрибьютер
Посредник
Таможен
ый
брокер
Российский
производитель
Транспорт
Потребите
ли
материало
в для
изоляции
труб
Потребите
ли
материало
в для
изоляции
труб
Стр. 13
КОНТАКТНАЯ
КОНТАКТНАЯИНФОРМАЦИЯ
ИНФОРМАЦИЯ
ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»
242500 Брянская область,
г. Карачев, ул. Карла Маркса,15
тел.8 (4832) 2 36 90
тел. 8 (499) 504 88 89
факс 8 (4832) 2 38 92
[email protected]
www. metaclay.ru
Научно-технологическая лаборатория ЗАО «МЕТАКЛЭЙ»
127411 Москва, ул. Дубнинская, 81А
тел. 8 (495) 540 53 21
[email protected]
www.metaclay.ru