Новая безрастворительная эпоксидная эмаль для дезактивируемых покрытий
28.04.2005
В.П. Пименова, Е.А. Кузьмина ООО НИЦ "НЕОХИМ"
Доклад, Ярославль 2005 г.
Окраска строительных конструкций и оборудования в условиях строительно-монтажной площадки или в условиях действующего производства на атомных станциях и других объектах, эксплуатирующихся в условиях возможных радиационных загрязнений, лакокрасочными материалами, содержащими летучие легковоспламеняющиеся органические растворители, создает большие трудности при нанесении покрытий. Эти трудности связаны с необходимостью обеспечения взрывопожаробезопасности и снижения токсичности окрасочных работ, то есть с необходимостью сооружения временной вентиляции во взрывобезопасном исполнении, что требует больших затрат и, особенно, технически и экономически затруднено в условиях действующего производства.
Условия эксплуатации покрытий на объектах атомной промышленности и энергетики характеризуются также одновременным воздействием целого ряда агрессивных факторов: радиационные загрязнения, радиация, повышенная влажность и температура, воздействие паров, проливов, агрессивных технологических сред. Следовательно, покрытия, эксплуатирующиеся в условиях радиоактивных загрязнений не только должны дезактивироваться до уровней, не превышающих установленные ГОСТ Р 51102-97 "Покрытия полимерные защитные дезактивируемые. Общие технические требования", но и надежно защищать металлические и бетонные конструкции от коррозионных воздействий агрессивных сред. Кроме того, к покрытиям предъявляются еще и высокие пожаротехнические требования.
При воздействии интенсивного излучения, в сочетании с механическими нагрузками, при воздействии ратворов щелочей, кислот, дезактивирующих средств и высоких температур наиболее пригодны материалы на эпоксидной основе. Они хорошо зарекомендовали себя в условиях излучения 1ґ109 рад и при температурах до 150°С
Следовательно, решение задачи сокращения количества летучих легковоспламеняющихся растворителей в лакокрасочных композициях осложнялось требованием обеспечения сохранности вышеперечисленных свойств покрытия. Известно, что для безрастворительных композиций необходимы низковязкие пленкообразующие, характеризующиеся высокой концентрацией полярных функциональных групп, которые повышают склонность покрытий к сорбции радионуклидов. В результате большого объема исследований влияния различных компонентов лакокрасочных композиций на структуру и свойства покрытий на их основе [1, 2] была разработана безрастворительная дезактивируемая эпоксидная эмаль ЭП-1155Д. Содержание летучих веществ в эмали (смесь полуфабриката эмали иотврдителя) не превышает 5% при рабочей вязкости с сохранением технологически приемлемой жизнеспособности эмали (не менее 3-х часов.).
Основные технические характеристики двухслойного покрытия (160-180 мкм) на основе эмали ЭП-1155Д следующие:
Эмаль выдерживает длительное воздействие температур (70±5)°С и кратковременно при температуре (150±5)°С с сохранением физико-механических свойств и способности к дезактивации.
Эмаль обладает стойкостью к жидким агрессивным средам при повышенных температурах (55±5)°С: 5%-ному раствору азотной кислоты не менее 10 часов, 5%-ному раствору гидроокиси натрия не менее 100 часов. Стойкостью к дезактивирующим растворам не менее 14 часов и водостойкостью не менее 120 часов при повышенной температуре (65±5)°С.
Радиационная стойкость не менее - 1 МГр при мощности дозы излучения 104 Гр/ч.
На основании проведенных ФГУП "НИКИМТ"ом испытаний было получено заключение о соответствии эмали ЭП-1155Д требованиям ГОСТ Р 51102-97 и рекомендовано ее использование для защиты строительных конструкций, помещений и оборудования объектов атомной техники и радиохимических производств в зонах контролируемого доступа.
Были проведены испытания пожаротехнических свойств эмали ЭП-1155Д и покрытия на ее основе по ГОСТ 12.1.044-89 и установлено:
температура вспышки эмали - (147±8)°С;
температура воспламенения эмали - 150°С;
температура самовоспламенения эмали - 445 °С;
нижний температурный предел распространения пламени - (139±12)°С.
Это позволило получить экспертное заключение Органа по сертификации в области пожарной безопасности "СтройПОЖТЕСТ" о том, что:
- эмаль ЭП-1155Д пожаровзрывобезопасна при нормальных условиях применения и хранения;
- эмаль не образует взрывоопасных концентраций с воздухом в реальных условиях ее применения;
- допускается проводить окрасочные работы эмалью ЭП-1155Д в помещениях всех категорий во взрывопожарной и пожарной опасности при соблюдении общих требований пожарной безопасности.
Согласно норм пожарной безопасности НПБ 244-97, устанавливающих номенклатуру показателей пожарной опасности декоративно-отделочных материалов, нанесенное на негорючее основание покрытие на основе эмали ЭП-1155Д имеют следующие показатели: группа горючести - Г1 (слабогорючие), группа воспламеняемости - В2 (умеренновоспламеняемые), по показателю токсичности - малоопасные, покрытие не распространяет пламя.
Допускается применение покрытия на основе эмали ЭП-1155Д в зданиях всех степеней огнестойкости, всех классов конструктивной и функциональной пожарной опасности, в том числе и на путях эвакуации. Допускается применение покрытия в производственных и складских зданиях, сооружениях и помещениях категорий А, Б, В1, в которых производятся, применяются или хранятся легковоспламеняющиеся жидкости.
Были проведены натурные испытания на Калининской АС. Спустя два года эксплуатации в реальных условиях действующей АС покрытие на основе эмали ЭП-1155Д сохранило защитные и декоративные свойства во всех помещениях, независимо от характера эксплуатационных воздействий.
В результате эмаль ЭП-1155Д была рекомендована отраслевым стандартом ОСТ 95 10590-2004 "Покрытия полимерные защитные для атомных станций. Часть 2. Покрытия полимерные защитные дезактивируемые и покрытия полимерные защитные радиационно-стойкие для специальной и противокоррозионной защиты" для окраски строительных конструкций и оборудования в зонах контролируемого доступа на АС.
Литература:
1. Пименова В.П., Чалых А.Е., Ненахов С.А., Роганов Е.В.. Дезактивируемость и структура лакокрасочных покрытий. ЛКМ, 1993, №3, с. 19-21.
2. Чалых А.Е., Шодэ Л.Г., Пименова В.П. и др. Дезактивируемость и поверхностные свойства эпоксидных покрытий, ЛКМ, 1999, №6, с. 10-12
