Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова, Новочеркасск, Россия, кафедра «Общая химия и технология силикатов»:
Е. А. Яценко, докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой, эл. почта: e_yatsenko@mail.ru
А. В. Рябова, канд. техн. наук, доцент кафедры, эл. почта: annet20002006@yandex.ru
Б. М. Гольцман, канд. техн. наук, доцент кафедры, эл. почта: boriuspost@gmail.com

В процессе эксплуатации трубопроводы подвергаются негативному воздействию нефти с внутренней стороны и окружающей среды (почва, грунтовые воды) — с внешней. Наиболее перспективной является защита трубопроводов с применением силикатных материалов. Данные материалы обладают уникальным комплексом свойств: долговечность, полная пожарная безопасность, стойкость ко всем химическим и биологическим воздействиям, широкий температурный диапазон эксплуатации и т. д. Для защиты внутренней поверхности трубопроводов были разработаны составы однослойных стеклоэмалей, проведена их варка, нанесение полученных эмалей на образцы стали, их обжиг и определение основных технологических и технико-эксплуатационных свойств: прочности сцепления, растекаемости, блеска, числа дефектов и химической стойкости. По результатам исследований был выбран оптимальный состав. Для внешней защиты трубопроводов были разработаны составы пеностекла для вспенивания по гидратному механизму за счет взаимодействия раствора щелочи с аморфным кремнеземом. В результате происходит образование гелеобразных гидросиликатов натрия (жидкого стекла), нагрев которых ведет к вспениванию с формированием ячеистого стекла по одностадийной технологии. Разработанные составы подвергли термической обработке, после чего исследовали их технологические свойства (среднюю плотность, общую пористость). Применение синтезированных силикатных материалов позволит повысить надежность и долговечность нефтепроводной системы, а также снизить издержки при ее эксплуатации.

Работа выполнена в ЮРГПУ(НПИ) при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках соглашения № 18-19-00455 «Разработка технологии комплексной защиты трубопроводов для нефти и газа, эксплуатируемых в условиях Дальнего Востока России» (руководитель — Е. А. Яценко).

1. Смирнов Л. А., Казак К. Эмаль и сталь. Как создать надежную защиту для труб и оборудования в нефтяной промышленности // Металлы Евразии. 2002. № 5. C. 38–39.
2. Koch G. H., Brongers M. P. H., Thompson N. G. Corrosion — a natural but controllable process // Corrosion Costs and Preventive Strategies in the United States. 2010. No. FHWA-RD-01-156. P. 3–4.
3. Revie R. W., Uhlig H. H. Corrosion and Corrosion Control: An Introduction to Corrosion Science and Engineering, Fourth Edition — John Wiley & Sons, Inc., Hoboken New Jersey, 2008. — 490 p.
4. Tang F., Chen G., Brow R. K. et al. Corrosion Resistance and Mechanism of Steel Rebar Coated with Three Types of Enamel // Corrosion Science. 2012. Vol. 59. P. 157–168.
5. Berdzenishvili I. G. Synthesis of Low-Melting Pipe Enamel Coatings and Their Chemical Durability // American Journal of Materials Science. 2016. Vol. 6(2). P. 45–48.
6. Rossi S., Parziani N., Zanella C. Abrasion Resistance of Vitreous Enamel Coatings in Function of Frit Composition and Particles Presence // Wear. 2015. Vol. 332. P. 702–709.
7. Lazutkina O. R., Kostenko M. G., Komarova S. A., Kazak A. K. Highly Reliable Energy-Efficient Glass Coatings for Pipes Transporting Energy Carriers, Liquids, and Gases // Glass and Ceramics. 2007. Vol. 64, Iss. 3-4. P. 93–95.
8. Kozlova A. P., Guba N. I., Drobot I. A. Comparative Testing of One-Coat Enamels for Pipes // Glass and Ceramics. 2001. Vol. 5, Iss. 1-2. P. 72–74.
9. Ryabova A. V., Yatsenko E. A., Klimova L. V. et al. Protection of steel pipelines with glass-enamel coatings based on silica-containing raw materials of the far east of Russia // International Journal of Mechanical Engineering and Technology (IJMET). 2018. Vol. 9, Iss. 10. P. 769–774.
10. Vereshchagin V. I., Sokolova S. N. Effect of the technological parameters on the properties of granular porous crystal glass material based on zeolite-bearing rock // Glass and Ceramics. 2009. Vol. 66, Iss. 1-2. P. 46–49.
11. Bessmertny V. S., Min’ko N. I., Bondarenko N. I. et al. Evaluation of the competitiveness of wall building materials with glassy protectivedecorative coatings obtained by plasma fusing // Glass and Ceramics. 2015. Vol. 72, Iss. 1-2. P. 41–46.
12. Brusatin G., Bernardo E., Scarinci G. Production of foam glass from glass waste // Proceedings of the International Conference on Sustainable Waste Management and Recycling: Glass Waste, 2004. P. 67–69.
13. Liu Y., Chen W., Liu M. The effect of foaming temperature on the foam glass by using waste glass / Gongneng Cailiao // Journal of Functional Materials. 2016. Vol. 47. P. 135–141.
14. Схемы магистральных трубопроводов ПАО «Транснефть» [Электронный ресурс]. URL: http://www.transneft.ru/pipelines/ (дата обращения : 8.11.2019).
15. Bernardo E., Scarinci G., Hreglich S. Foam glass as a way of recycling glasses from cathode ray tubes // Glass Science and Technology. 2005. Vol. 78, Iss. 1. P. 7–11.
16. Mear F., Yot P., Cambon M. et al. Characterisation of porous glasses prepared from Cathode Ray Tube (CRT) // Powder Technology. 2006. Vol. 162, Iss. 1. P. 59–63.
17. Yatsenko E. A., Goltsman B. M., Ryabova A. V. Complex Protection of Pipelines Using Silicate Materials Based on Local Raw Materials of the Far East // Materials Science Forum. 2019. Vol. 945. P. 46–52.
18. Yatsenko E. A., Goltsman B. M., Ryabova A. V., Smoliy V. A. Peculiarities of the use of siliceous raw materials of the Russian Far East in the integrated pipeline protection // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 242. 01016.
19. Yatsenko E. A., Smolii V. A., Gol’tsman B. M. et al. Optimal Fractional Composition of Batch for Synthesis of Foam-Glass Materials Based on Diatomite from the Chernoyarskoe Deposit // Glass and Ceramics. 2019. Vol. 75, Iss. 9-10. P. 391–393.
20. Технология эмали и защитных покрытий : учеб. пособие / под ред. Л. Л. Брагиной, А. П. Зубехина. — Харьков : НТУ «ХПИ»; Новочеркасск : ЮРГТУ (НПИ), 2003. — 484 с.
21. ГОСТ 24788–2018. Посуда хозяйственная стальная эмалированная. Общие технические условия. — Введ. 01.03.2019.
22. da Silva R. C., Kubaski E. T., Tenório-Neto E. T. et al. Foam glass using sodium hydroxide as foaming agent: Study on the reaction mechanism in soda-lime glass matrix // Journal of Non-Crystalline Solids. 2019. Vol. 511. P. 177–182.
23. Petersen R. R., König J., Yue Y. The viscosity window of the silicate glass foam production // Journal of Non-Crystalline Solids. 2017. Vol. 456. P. 49–54.
24. Аппен А. А. Химия стекла. — Л. : Химия, 1970. — 350 с.