2 / 11
Математическое моделирование кинетики нагрева системы полимерный материал–металл…
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 2
119
защиты оборудования [1]. В частности, одним из методов предотвращения кор-
розии нефтегазопроводов, находящихся в контакте с агрессивными средами,
является защита как наружной, так и внутренней их поверхности изоляцион-
ными покрытиями.
В большинстве случаев основная функция изоляционного покрытия заклю-
чается в создании физического барьера, препятствующего прониканию корро-
зионной среды к поверхности металла трубы. В настоящее время нефтедобыва-
ющие скважины характеризуются высокой степенью обводненности, вследствие
чего нефтепродукты, поступающие в систему транспорта, содержат углекислый
газ и сероводород, растворенные в воде, а также коррозионно-активные микро-
организмы. Транспортировка агрессивных сред в трубопроводах приводит к
ухудшению барьерных свойств изоляционных покрытий и к разрушению ме-
талла труб под ними.
Дальнейшее совершенствование и развитие технологий противокоррози-
онной защиты нефтегазопроводов с применением антикоррозионных полимер-
ных покрытий невозможно без поиска новых энергоэффективных способов
улучшения их свойств, а также без проведения дополнительных исследований
строения, физико-механических свойств изоляционных материалов и особен-
ностей системы металл трубы–антикоррозионное покрытие. В последнее время
для модификации свойств полимерных материалов довольно часто используют
СВЧ-излучение, которое имеет ряд преимуществ: интенсифицирует энергооб-
мен в обрабатываемом материале и обеспечивает равномерность его обработки;
эффективно и устойчиво изменяет свойства материала; не вызывает его рас-
плавление или деструкцию; не требует использования дополнительных ингре-
диентов для изменения структуры материала; вследствие отсутствия инерцион-
ности обеспечивает стабильность энергетического потока при варьировании его
мощности [2–5].
Режимы СВЧ-обработки изоляционных полимерных материалов на основе
поливинилхлорида как в процессе их производства, так и при нанесении анти-
коррозионного покрытия на наружную поверхность трубопроводов были уста-
новлены в работах [6, 7]. Для обработки изоляционных покрытий электромаг-
нитным излучением на наружной поверхности трубы была разработана
мобильная СВЧ-установка, использование которой в эксперименте показало
значительное увеличение (на 60 %) адгезии полимерных покрытий к поверхно-
сти металла [8–10]. В связи с этим значительный интерес представляет разра-
ботка способа обработки внутренних антикоррозионных полимерных покры-
тий нефтегазопроводов излучением СВЧ-диапазона, а также устройств для его
осуществления.
При разработке способов модификации свойств полимерных покрытий
трубопроводов с использованием электромагнитного излучения СВЧ-диапазона
возникает необходимость математического моделирования теплофизических
процессов, протекающих в системе полимерное изоляционное покрытие–
праймер–металл.