Please use this identifier to cite or link to this item: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55779
Title: Исследование диспергирующего эффекта полимерных поверхностно-активных веществ в акриловых дисперсиях, применяемых для окраски устьевой арматуры нефтяных скважин
Other Titles: Study of the disperse effect of polymeric surface-active substances in acrylic dispersions used for painting oil well armature
Authors: Дюрягина, Антонина Николаевна
Луценко, Аида Александровна
Тюканько, Виталий Юрьевич
Dyuryagina, Antonina Nikolaevna
Lutsenko, Aida Alexandrovna
Tyukanko, Vitaliy Yurevich
Keywords: защитные покрытия; лакокрасочные покрытия; защита от коррозии; устьевая арматура; нефтяные скважины; поверхностно-активные вещества; диспергирование; водно-акриловая дисперсия; диоксид титана; суспензии; protective coatings; coatings; protection of oil well armature from corrosion; surface-active substances; dispersion; water-acrylic dispersion; titanium dioxide; suspension
Issue Date: 2019
Publisher: Томский политехнический университет
Citation: Дюрягина А. Н. Исследование диспергирующего эффекта полимерных поверхностно-активных веществ в акриловых дисперсиях, применяемых для окраски устьевой арматуры нефтяных скважин / А. Н. Дюрягина, А. А. Луценко, В. Ю. Тюканько // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. — 2019. — Т. 330, № 8.
Abstract: Актуальность работы обусловлена необходимостью создания новых воднодисперсных лакокрасочных материалов с повышенным эксплуатационным ресурсом, согласно жёстким требованиям ПАО «НК «Роснефть» для защиты от атмосферной коррозии устьевой арматуры нефтяных скважин. В связи с ужесточением экологических требований во многих странах мира возросло использование воднодисперсных лакокрасочных материалов. Так, один из крупнейших производителей устьевой арматуры нефтяных скважин в Республике Казахстан – АО «Казнефтегазмаш» – принципиально использует для окраски своих изделий только воднодисперсные акриловые лакокрасочные материалы: грунтовку «Уникор-М» ТУ 2316-002-0-31953544-96 и краску «Акрэм-Металл» ТУ 2316-003-0-31953544-96. Однако основные российские нефте- и газодобывающие компании, в частности ПАО «НК «Роснефть», ПАО «Газпром» и др., в последнее время резко ужесточили требования к сроку защитного ресурса лакокрасочных покрытий. Так, согласно технологической инструкции ПАО «НК «Роснефть» № П2-05 ТИ-0002 «Антикоррозионная защита металлических конструкций на объектах нефтегазодобычи, нефтегазопереработки и нефтепродуктообеспечения компании», минимальный защитный ресурс лакокрасочных покрытий в зависимости от условий эксплуатации, составляет не менее 10 лет. А применяемые АО «Казнефтегазмаш» акриловые лакокрасочные материалы обеспечивают защитный ресурс покрытий не более 5 лет. Поэтому с учетом всего вышеперечисленного нами предпринята попытка увеличения защитного ресурса лакокрасочного покрытия путем получения более однородного распределения пигмента в полимерной матрице, за счет применения поверхностно-активных веществ. Целью работы являлось изучение влияния полимерных поверхностно-активных веществ на диспергирование пигмента (диоксида титана) в водной дисперсии акрилового полимера. Методы: компьютерно-оптическая микроскопия и математическое моделирование. Результаты и выводы. Представлены результаты исследования влияния полимерных поверхностно-активных веществ марки TEGO: Glide 100 (полиэфирсилоксановый сополимер) и Dispers715w (полиакрилат натрия), на диспергирование диоксида титана (марка R-02) в водной акриловой композиции. Показано, что Glide 100 и Dispers 715w при содержании в композиции от 0,25 до 0,5 г/дм3 улучшают диспергирование пигмента. Наиболее эффективной добавкой является Dispers 715w, при этом диаметр частиц пигмента уменьшается в два раза (с 8 до 4 мкм). Выведены уравнения, описывающие влияние содержания и вида поверхностно-активных веществ на диаметр частиц пигмента, и на их основе построены номограммы. Разработанные лакокрасочные материалы могут использоваться для окраски устьевой арматуры нефтяных скважин.
The relevance of the work is caused by the need to develop new environmentally friendly water-dispersed paints with increased opera- ting life, according to the strict requirements of PJSC «Rosneft» to protect wellhead valves of oil wells against atmospheric corrosion. In modern practice of corrosion protection of wellhead valves in oil and gas wells and pipelines protection from damaging effects of atmospheric environments the paint and varnish based insulating coatings are widespread. Due to the tightening of environmental requirements in many countries, the use of water-based coatings has increased. So one of the largest manufacturer of wellhead valves of oil wells in the Republic of Kazakhstan - JSC «Kazneftegazmash» - uses acrylic coatings: primer «Unikor-M» TU 2316-002-0- 31953544-96 and paint «Akrem-Metal» TU 2316-003-0-31953544-96, for painting their products waterborne. However, the main Russian oil and gas companies, in particular Rosneft, Gazprom and others, recently sharply tightened the requirements for the term of protective resource of paint coatings. Thus, according to the technological instruction of PJSC «Rosneft» № P2-05 TI-0002 «Anticorrosion protection of metal structures at oil and gas production facilities, oil and gas processing and oil products supply of the company» the minimum protective resource of paint coatings, depending on the operating conditions, is not less than 10 years. And the acrylic water-soluble coatings used by JSC «Kazneftegazmash» provide a protective resource of coatings, depending on the operating conditions, not more than 5 years. Therefore, we have attempted to increase the time of protective resource of the paint coating by obtaining a more uniform/dispersed distribution of the pigment in the polymer matrix, through the use of surfactants. The main aim of the study was to increase the protective resource of acrylic paint, based on the study of the influence of polymer surfactants (surfactants) on dispersion of pigment (titanium dioxide) in the aqueous dispersion of acrylic polymer. Methods: computer-optical microscopy and mathematical modeling. Results. The paper introduces the results of the study of the effect of TEGO polymer surfactants: Glide 100 (polyether-siloxane copolymer) and Dispers715w (sodium polyacrylate), on titanium dioxide (grade R-02) dispersion in aqueous acrylic composition. It was shown that Glide 100 and Dispers 715w with a content of 0,25 to 0,5 g/dm3 in the composition improve pigment dispersion. The most effective additive is Dispers 715w, while the diameter of the pigment particles is reduced almost twice (from 8 to 4 microns). The authors have de- rived the equations describing the influence of content and type of surfactant on the particle diameter of the pigment, and based on the equations built the nomograms. The obtained coatings are characterized by more dispersed distribution of the filler in the polymer matrix, which significantly increases the protective resource of the paint material. The developed coatings can be used for painting wellhead valves of oil wells.
URI: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/55779
ISSN: 2413-1830
Appears in Collections:Известия ТПУ

Files in This Item:
File SizeFormat 
bulletin_tpu-2019-v330-i8-04.pdf490,12 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.