Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М. И. Платова, Новочеркасск, Россия

Е. А. Яценко, заведующая кафедрой «Общая химия и технология силикатов» (ОХиТС), руководитель лаборатории «Рециклинг отходов топливной энергетики» (РОТЭ), докт. техн. наук, профессор, эл. почта: e_yatsenko@mail.ru
А. В. Рябова, доцент кафедры ОХиТС, старший научный сотрудник лаборатории РОТЭ, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: annet20002006@yandex.ru
В. М. Курдашов, аспирант кафедры ОХиТС, инженер лаборатории РОТЭ, эл. почта: viktorkurdashov@yandex.ru
В. Д. Ткаченко, аспирант кафедры ОХиТС, инженер лаборатории РОТЭ, эл. почта: tkachenko.vadik2014@yandex.ru

Рассмотрены актуальные проблемы защиты стальных трубопроводов для нефтегазовой промышленности. Особое внимание уделено анализу применения традиционных марок стали (Ст3, Ст20, 09Г2С) и проблемам их эксплуатации, связанным с внутренней и внешней коррозией при транспортировке агрессивных сред и различными факторами окружающей среды. В качестве защитного покрытия для стальных трубопроводов выбраны неорганические стеклоэмалевые покрытия, а также рассмотрены их преимущества и недостатки. Установлено, что основной проблемой данных покрытий является недостаточная коррозионная стойкость. Выявлено, что покрытия, которые демонстрируют стойкость к воздействию одного или нескольких реагентов, могут оказаться неэффективными в отношении других агрессивных сред. Для повышения стойкости к коррозии рассмотрены оксидные и минеральные модифицирующие добавки. В результате анализа научной литературы выбраны оксид циркония (ZrO₂) и минеральная добавка стронцианит (SrCO₃). Приведены методики подготовки сырьевых материалов, варки стекломассы и грануляции фритт. Проведены исследования коррозионной стойкости при воздействии 4%-ной уксусной кислоты. Рассмотрены микроструктуры разработанных неорганических стеклоэмалевых покрытий при 50-кратном увеличении. В результате проведенного исследования установлено, что наибольшую коррозионную стойкость имеет состав с добавлением в качестве модифицирующей добавки 6 % ZrO₂. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых составов неорганических стеклоэмалевых покрытий для защиты трубопроводов с улучшенными защитными характеристиками.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 25-49-00002, https://rscf.ru/project/25-49-00002/ «Принципы модификации аморфизированных неорганических покрытий с улучшенной адгезией, теплопроводностью и коррозионной стойкостью для объектов энергетической инфраструктуры» (руководитель – Е. А. Яценко).

1. Комарица В. Н. Cтали для подводных трубопроводов: коррозионная стойкость и эксплуатационные характеристики // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2024. №. 5–6. С. 74–80.
2. Оболенская Т. А. и др. Основные свойства сталей, применяемых для энергетических трубопроводов // Машинобудування. 2010. № 6. С. 143–153.
3. Сорокин В. Г., Волосникова А. В., Вяткин С. А. и др. Марочник сталей и сплавов / Под общ. ред. В. Г. Сорокина. – Машиностроение, 1989. – 640 с.
4. Zavdoveev A. et al. Weldability of S460M high strength low-alloyed steel // Proc. 7^th Int. Conf. «Mechanical Technologies and Structural Materials» MTMS2017, Split, Croatia, 21–22 Sept. – Croatian Society for Mechanical Technologies, Split, Croatia. 2017. Р. 163–166.
5. Кириллов В. В., Эглит А. Я. Проблема коррозии технологических аппаратов пищевых производств // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Холодильная техника и кондиционирование». 2013. №. 2. С. 1–6.
6. Razvarz S. et al. The importance of pipeline transportation // Flow Modelling and Control in Pipeline Systems: A Formal Systematic Approach. 2020. Vol. 321. Р. 1–24.
7. Садыгов Р. Ф. Защита от коррозии заглубленных стальных трубопроводов // Вестник науки. 2024. Т. 1. №. 10 (79). С. 591–595.
8. Harsimran S., Santosh K., Rakesh K. Overview of corrosion and its control: A critical review // Proc. Eng. Sci. 2021. Vol. 3, Iss. 1. P. 13–24.
9. 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. – Trans Tech Publications Ltd. 2019. Vol. 945. P. 46–52.
10. Рябова А. В., Гузий В. А., Еськова Т. А. Модифицированное защитное коррозионностойкое стеклоэмалевое покрытие для стальных трубопроводов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2013. №. 1 (170). С. 106–108.
11. Rossi S., Russo F., Calovi M. Durability of vitreous enamel coatings and their resistance to abrasion, chemicals, and corrosion: a review // Journal of Coatings Technology and Research. 2021. Vol. 18. P. 39–52.

12. Rossi S., Zanella C., Sommerhuber R. Influence of mill additives on vitreous enamel properties // Materials & Design. 2014. Vol. 55. P. 880–887.
13. Брагина Л. Л., Зубехин А. П., Белый И. Я. и др. Технология эмали и защитных покрытий. – Харьков : НТУ ХПИ, 2003. – 483 с.
14. Yatsenko E. A. et al. Review of protective coatings for pipelines // International Journal of Hydrogen Energy. 2025. Vol. 110. P. 656–663.
15. Варгин В. В. и др. Технология эмали и эмалирования металлов. – М. : Стройиздат, 1965. – С. 91–104.
16. Cui H., Anderson C. G. Fundamental studies on the surface chemistry of ancylite, calcite, and strontianite // Journal of Sustainable Metallurgy. 2017. Vol. 3, Iss. 1. P. 48–61.
17. ГОСТ Р 52569–2018. Фритты. Технические условия. – Введ. 01.10.2018.
18. ГОСТ 24788-2018. Посуда хозяйственная стальная эмалированная. Общие технические условия. – Введ. 01.03.2019
19. ГОСТ 52569-2006. Фритты. Технические условия. – Введ. 01.06.2007.
20. ГОСТ 3032-76. Гайки-барашки. Конструкция и размеры. – Введ. 01.07.1977.
21. ГОСТ 25336-82. Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры. – Введ. 01.01.1984.
22. Аппен А. А. Химия стекла. – Л. : Изд-во «Химия», 1970. – 352 с.
23. Артамонова М. В., Асланова М. С., Бужинский И. М. и др. Химическая технология стекла и ситталов / Под ред. Н. М. Павлушкина. – М. : Стройиздат, 1983. – 432 с.