КАК ЗАЩИТИТЬ ТРУБОПРОВОД ОТ КОРРОЗИИ
Защита трубопровода от коррозии – задача не только изготовителей или строителей, но и проектировщика сети и конечного пользователя. Феномен коррозии может быть обусловлен недостаточно сбалансированным составом протекающей по трубам жидкости, некорректным сочетанием различных металлов или, наконец, недостаточным вниманием к защите трубопровода.
Коррозия трубопроводов – явление, обусловленное, главным образом, электрохимическими реакциями окисления металла при взаимодействии с влагой. Металл постепенно видоизменяется на ионном уровне и, распадаясь, исчезает с поверхности трубы. Окисление, характеризующее феномен коррозии металлических трубопроводов, может происходить по различным причинам и, следовательно, возникает на основе различных механизмов. Процесс окисления может зависеть от характера жидкости, протекающей по трубопроводу, или от свойств среды, в которой проложен трубопровод. В этой связи при выборе наиболее подходящих способов противодействия механизмам коррозии необходимо учитывать особенности ситуации, в которой она наблюдается. В некоторых случаях борьба с коррозией осуществляется принятием усиленных мер по химической обработке протекающей жидкости с целью скорректировать ее коррозийные свойства, в других случаях – использованием защитных покрытий для трубопроводов (внутренних или внешних) или применением специальных способов так называемой «катодной защиты». Прежде всего, необходим тщательный подбор материала для трубопровода. Целесообразным представляется использование материалов, менее подверженных коррозии (например, меди или нержавеющей стали).
При их использовании на начальной стадии коррозии образуется сплошная тонкая поверхностная оксидная пленка («инертная пленка»), которая затем защищает находящийся под ней металл от воздействия коррозии. Тем не менее, и на таких материалах по разным причинам могут образоваться очаги коррозии. Причина – неравномерное образование пленки или ее прорыв. Использование более ценных материалов не всегда оправдано по причине их высокой стоимости.
Химическая обработка агрессивной воды
Вода, протекающая по трубопроводу, может иметь агрессивные свойства. Зачастую это обусловлено обработкой такой воды хлором или процессами коагуляции и флокуляции, происходящими в воде непосредственно на станции водоподготовки. Агрессивность может быть обусловлена содержанием в воде кислорода, хлора, карбонатов и бикарбонатов. Агрессивность уменьшается при возрастании уровня кислотности и жесткости и возрастает при повышении температуры и содержании растворенных воздуха и углекислого газа.
Основная цель химической обработки воды – преобразовать потенциально агрессивную воду в слабокальцирующую. Умеренная жесткость, на самом деле, желательна, поскольку способствует образованию на внутренней поверхности трубы отложений солей кальция, которые и защищают металл. Добавлением в воду соответствующих ингибирующих веществ можно затормозить процесс коррозии, редуцируя ее до менее опасных проявлений (равномерная коррозия вместо глубокой локальной), а также способствовать – при помощи химической реакции – образованию известковых отложений, которые, плотно прилипая к металлу, образуют покрытие, защищающее его от коррозийного воздействия. В водопроводных сетях общего пользования обработка воды сводится, главным образом, к добавлению кальция [Ca(OH)2], или соды (NaOH), или карбоната натрия (Na2CO3). На участках водопровода, обеспечивающих распределение воды по отдельным точкам водоразбора, эффективным способом антикоррозийной защиты считается обработка воды особыми «секвеструющими» добавками (главным образом, полифосфатами). Основанная задача добавок такого рода – корректирование чрезмерной жесткости воды, которая в противном случае может привести к образованию нежелательных очагов известковых отложений. В стальных оцинкованных трубопроводах при добавлении в воду полифосфатов, фосфатов или силикатов на внутренней поверхности трубопровода образуется пленка полифосфата, фосфата или силиката цинка или железа, защищающая металл от коррозии. Применять такие реагенты в водопроводных сетях питьевого назначения разрешено при условии соблюдения требований, установленных действующими санитарно-эпидемиологическими регламентами.
В последнее время на рынке появились комплексные, современные составы серии «СП-В» для химической защиты трубопроводов от коррозии, минеральных отложений и накипи.
Ингибиторы марки «СП-В» уже готовы к использованию в различных средах, содержат все необходимые компоненты для защиты, являются экологически безопасными.
Их добавляют в воду или рабочую жидкость от 1% до 5% от общего объема. Более подробная информация на сайте производителя https://ingibitory.ru/production/ingibitory-korrozii/emkostnoe-oborudovanie-truby/
Для защиты заглубленных стальных трубопроводов анод размещается на расстоянии не менее 3 м от трубы и подключается к ней посредством медного изолированного кабеля сечением не менее 10 мм 2 , приваренного на обоих концах.
Защитные покрытия
Покрытия можно наносить как на внутренние, так и на внешние поверхности трубопровода. Защитное покрытие образует защиту трубопровода, которая бывает активного или пассивного типа. В некоторых случаях могут сочетаться оба типа защиты. В случае активной защиты покрытие создает условия, препятствующие распространению коррозии металла. Поверхность стальных труб покрывается более или менее плотным слоем электрохимически менее благородного металла (обычно цинка), который, защищая основной металл, берет на себя воздействие коррозии. Активная защита в большей степени защищает внутреннюю поверхность трубы от коррозийного воздействия протекающей жидкости. С внешней стороны такая защита образует базовое покрытие, усиленное пассивной защитой.
Задача пассивной защиты – предохранить металлические трубы от разрушающего воздействия окружающей среды. На заглубленных участках водопроводов очень важно бывает надежно защитить металл от непосредственного контакта с грунтом. Аналогичная защита используется для достижения – при помощи внутреннего покрытия – в трубопроводах предназначенных для доставки воды особо агрессивного типа. Нанесение защитных слоев, выполняемых из лаков, красок или эмалей, создает непрерывный непроницаемый барьер, который защищает находящийся под ним металл от коррозийного воздействия среды.
Для этой цели чаще всего используются битумные продукты, получаемые от перегонки угля или нефти или из синтетических смол, термопластичных (полиэтилен, полипропилен, полиамиды) и термоотверждающихся (эпоксидные, полиуретановые, сложные полиэфиры).
Перед покрытием необходимо произвести соответствующую подготовку обрабатываемой поверхности трубы и тщательно очистить ее от всего, что может оказаться вредным в плане коррозии (влага, остатки лака, пятна жира или масла, грязь или пыль, ржавчина). Для внешней защиты трубопроводов открытого заложения можно прибегнуть к лакокрасочным покрытиям или порошковым пластическим материалам. Нанесение покрытия осуществляется различными способами в зависимости от материала трубопровода. Жидкие составы наносятся кисточкой, погружением в раствор или опрыскиванием из пистолета.
Порошковые вещества (преимущественно пластические материалы) наносятся на трубу, предварительно разогретую до температуры, превышающей температуру плавления порошка. Порошок наносится на поверхность трубы электростатическим способом или воздушным напылением. Термопластичные материалы могут наноситься также методом экструзии. Нанесение поверхностных слоев из металла (например, цинка) производится посредством погружения трубы в расплавленный металл или при помощи электролитического осаждения. Еще один метод, часто используемый для покрытия заглубленных в грунт трубопроводов, заключается в равномерном нанесении на предварительно очищенную трубу сплошной пленки из защитного материала, имеющего хорошие прилипающие свойства, и последующем нанесении защитного слоя из битумной смеси и двух слоев стекловаты (или ткани), пропитанных битумной смесью, для придания устойчивости к внешним воздействиям.
Лучше, если защитная обработка нарезанных труб будет проведена на заводе-изготовителе.
На объекте при укладке защитным покрытием заделываются только швы и соединительные муфты, а также возможные места повреждений заводского покрытия.
Трубы, имеющие заводское покрытие, следует предохранять при штабелировании, перевозке и проведении монтажных работ от ударов, царапин и иного механического воздействия, способного повредить битумный слой. Следует учитывать, что защитная обработка по прошествии определенного времени теряет первоначальные свойства. Отсюда необходимость периодического осмотра сети, текущего и профилактического обслуживания.
Заглубленный трубопровод подвержен коррозии вследствие агрессивности почвы. В зависимости от свойств почвы (точнее, параметров ее сопротивления) и металла, из которого изготовлен трубопровод, образуются коррозийные батареи. Металл, выполняющий функцию анода относительно почвы, выступающей в этом случае катодом, стремится к разложению и переходу в раствор.
Один из видов защитных мероприятий – это пассивная защита. Для прокладки трубопровода используются трубы с защитным влагонепроницаемым покрытием с изолирующими соединительными муфтами. В этом случае электрическая протяженность трубопровода нарушается, тормозится обмен электрическим током между трубами и почвой. Следует признать, что такой подход не всегда дает стопроцентный результат, поскольку в местах, где защитное покрытие труб нарушено в процессе укладки трубопровода, возможно образование очагов коррозии. С коррозией можно бороться методом «катодной защиты»: если искусственно понизить потенциал металла, подавляется анодная реакция. Для этого необходимо осуществить электрическое подключение трубопровода к сети, имеющей в своем составе анод. Так называемый «расходуемый анод» выполняется из металла, имеющего большую электроотрицательность, т. е. менее благородного, чем железо. Как правило, в этих целях используется магниевый сплав. При таком подключении коррозия локализуется на магнии, который медленно разлагается сам и защищает трубопровод. В случае практического применения данной технологии следует прежде всего замерить степень агрессивности почвы.
Затем на участках, где необходимо организовать защиту трубопровода, в расчетных точках вкапывается некоторое количество расходуемых анодов. Вес и число анодов определяются с таким расчетом, чтобы обеспечить антикоррозийную защиту трубопровода на период 10–15 лет.
Еще один способ, предохраняющий металл от агрессивности почвы, – это защита «индуцированным током». Для этого используется внешний источник постоянного тока, который идет от питающего устройства, состоящего из трансформатора и выпрямителя. Положительный полюс питающего устройства подключен к анодному рассеивателю (заземление, состоящее из графитового или железосодержащего анода), отрицательный – к трубопроводу, представляющему объект защиты. Передаваемый защитный ток определяется параметрами трубопровода (длина, диаметр, имеющаяся степень изоляции) и степенью агрессивности почвы. Ток, рассеиваемый заземлением, создает электрическое поле, обволакивающее трубу и понижающее его потенциал, что и дает защитный эффект. Надежность и эффективность катодной защиты обеспечиваются, в том числе, периодическим осмотром сети, проверкой работоспособности используемого оборудования и своевременным устранением неисправностей.
Блуждающий ток
Блуждающий ток – это электрический ток, появляющийся в некоторых грунтах от дисперсии электрифицированных, например, железнодорожных (трамвайных) путей, где рельсы выполняют роль возвратных проводников питающих подстанций. Другим источником блуждающего тока может быть заземление электрического промышленного оборудования. Как правило, это ток большой силы, и воздействует он в первую очередь на трубопровод, отличающийся хорошей проводимостью (в частности, со сварными соединениями). Такой ток поступает в трубу в определенной точке, играющей роль катода, и, преодолев более или менее продолжительный отрезок трубопровода, выходит в другой точке, выступающей в качестве анода. Происходящий при этом электролиз и дает коррозию металла. Прохождение тока на участке от катода до анода вызывает переход железосодержащих частиц в раствор и со временем может привести к истончению и в конечном итоге перфорации трубы. Повреждение тем существенней, чем выше сила проходящего тока. Коррозийное действие блуждающего тока, безусловно, более разрушительно, чем действие коррозийных батарей, образующихся вследствие агрессивности почвы.
Против него эффективным оказываются меры «электрического дренажа». Суть методики следующая: в определенной точке трубопровод посредством специального кабеля, имеющего низкое электрическое сопротивление, подключается непосредственно к источнику блуждающего тока (например, к подстанции или железнодорожному пути). Подключение необходимо соответствующим образом поляризовать (при помощи однонаправленных переходников) таким образом, чтобы ток всегда шел в направлении от трубопроводак источнику дисперсии. Электрический дренаж требует строгого соблюдения сроков регламентных осмотров, тщательной наладки и регулярной проверки. Чаще всего эта методика сочетается с другими способами защиты.
Перепечатано с сокращениями из журнала RCI №8. 2003.
Перевод с итальянского С.Н. Булекова.
Расходуемый анод
Заглубленный магниевый блок в силу позиции, занимаемой магнием на шкале электрохимического потенциала относительно железа, ведет себя как анод в коррозионной батарее, образующейся между ним и стальным трубопроводом.
Ток, генерируемый электродвижущей силой коррозионной батареи, перемещается в направлении «анод – почва – труба – соединительный кабель – анод». Медленное разложение магния защищает трубопровод от коррозии.
Данная система применяется в основном для защиты стальных резервуаров и трубопроводов ограниченной протяженности (от нескольких сот метров до нескольких километров).
Обычно анод помещается в хлопковый (или джутовый) мешок в глинистую смесь, задача которой – обеспечить равномерность расхода анода и требуемый уровень влажности, а также предотвратить образование пленки, затрудняющей его разложение.
Доступ к электрическому кабелю и проверка состояния защитного покрытия путем замера силы тока батареи обеспечивается через специальный колодец.
Катодная защита «индуцированным током»
Для организации такой защиты требуется генератор постоянного тока, к отрицательному полюсу которого подключается защищаемый трубопровод. Положительный полюс соединяется с системой анодных рассеивателей, заглубленных на том же участке почвы.
Соединительный кабель должен иметь низкое электрическое сопротивление и хорошую изоляцию. Электрический ток, производимый генератором, посредством анодов передается в почву и поступает на трубопровод. Трубопровод выполняет роль катода и таким образом защищается от коррозии. Ток идет по следующему маршруту: электрогенератор – соединительный кабель – электрод-рассеиватель – грунт – защищаемая металлическая структура – соединительный кабель – электрогенератор. Используемые аноды – малорасходуемого типа (как правило, графитовые или железосодержащие) – заглубляются на 1,5 м на расстоянии 50–100 м от трубопровода. Генератор постоянного тока (125–500 Вт) обычно состоит из выпрямителя тока, питающегося от электросети через трансформатор.
Please wait.
Поделиться статьей в социальных сетях:
Все иллюстрации приобретены на фотобанке Depositphotos или предоставлены авторами публикаций.
Подпишитесь на наши статьи и вы будете узнавать свежие новости и получать новые статьи одним из первых!
Статья опубликована в журнале “Сантехника” за №1’2005
распечатать статью —>
Обсудить на форуме
Предыдущая статья
Следующая статья
Статьи по теме
- Трубы ВЧШГ для наружных трубопроводов
Сантехника №3’2019 - Спринклерные системы: защита от коррозии и замерзания. Зарубежный опыт
Сантехника №6’2021 - Водоподготовка для систем ОВК
Сантехника №3’2022 - Защита подземных газопроводов от коррозии
Энергосбережение №1’2001 - Коррозия в спринклерных системах
Сантехника №1’2015 - Способы защиты газовых сетей от коррозии
Энергосбережение №1’2005 - Борьба с биообрастанием в системах ГВС
Сантехника №5’2017 - Трубы ВЧШГ для наружных трубопроводов
Сантехника №2’2019
Виды и способы нанесения антикоррозионного покрытия для труб
Металлические трубы отлично справляются с возложенными на них функциями, но один существенный недостаток у них все же есть: под воздействием ряда факторов ржавеет их внутренняя или внешняя поверхность. Антикоррозионное покрытие труб продлевает ресурс использования трубопровода, снижая расходы на его ремонт и обслуживание.
Зачем нужно антикоррозионное покрытие труб
Общие сведения о коррозии
Коррозия – это физико-механическое явление, при котором под действием среды, температуры, давления и других факторов разрушаются металл, дерево, бетон или строительный камень. Процесс сопровождается образованием окиси и солей.
Аварии, приводящие к обесточиванию потребителей и к большим потерям воды, также являются следствием электрокоррозии трубопроводов. Ржавчина делает стальные водопроводные трубы непригодными для дальнейшего использования.
В зависимости от скорости коррозии трубопроводов (мм/год) стали делят на три категории:
- мало подверженные разрушению (до 0,1 мм/год);
- среднекоррозионные (до 0,5 мм/год);
- агрессивные (более 0,5 мм/год).
Интенсивность процесса разъедания металла для изделий из одинаковых материалов, но находящихся в разных условиях, отличается порой весьма существенно. Кислотность грунта 7,5-8,5 считается наиболее благоприятной для стальных оцинкованных труб.
Коррозионно-хладостойкие трубы применяются в нефтяной и газовой отраслях для транспортировки топлива. Они выдерживают температуру от -40° до +45°, обладают повышенной твердостью и отличными гидроизоляционными свойствами. Примером такого материала служит сталь 13ХФА.
Причины разрушения металла
Коррозии подвержена внешняя оболочка трубы и внутренняя ее поверхность. Разрушения с наружной стороны возникают при взаимодействии почвы с металлом. В составе грунта находятся растворенные соли – жидкие электролиты, разъедающие металл при длительном контакте.
Чем выше электрическое сопротивление почвы, тем меньше активность коррозии почвы. Зная уровень электрического сопротивления грунта, можно определить его коррозионную активность.
Низкий рН воды, большое количество сульфатов, хлоридов, кислорода и растворенной углекислоты ведет к корродированию внутренних стенок труб.
В зависимости от вида трубопровода, наземного или подземного, используют активную (электрохимическую) или пассивную (изоляционную) защиту. Наземные коммуникации покрывают слоем цинка, алюминия или лакокрасочными атмосферостойкими материалами.
Трубы, проложенные вблизи путей электротранспорта, более подвержены корродированию из-за действия блуждающих токов. Поэтому при прокладке коммуникаций это обстоятельство нужно учитывать.
Методы защиты труб от коррозии
Внешняя изоляция не только сохраняет температуру теплоносителя, но и защищает металл от появления ржавчины.
- Катодная защита. На защищаемую поверхность накладывается отрицательный потенциал. Предохраняемая конструкция подключается к источнику тока, труба в этом случае становится катодом, а инертные электроды – анодами. Этим способом часто выполняется защита от коррозии бурильных труб.
- Изоляция труб антикоррозийная из полиэтилена или стеклохолста с верхним слоем из битума применяется при контакте металла с песчаной, каменистой или глинистой почвой. Двухслойное полиэтиленовое покрытие с термоплавким клеевым внутренним слоем обеспечивает хорошее сцепление.
- Полимерная ленточная изоляция имеет высокие диэлектрические способности, более широкий диапазон рабочих температур (от +40° до -20°). Но для труб большого диаметра оказывается малоэффективной, так как у материала пониженная адгезия к стали. Под действием естественного сдвига грунта покрытие постепенно сползает с трубы и растрескивается.
- Пенополиуретановая изоляция может быть скорлупной или жидкой (впрыскивается между трубой и полиэтиленовой изоляцией, после чего происходит ее отвердевание).
- Лаки на битумной основе дешевы и просты в применении, но при слишком высоких (или низких) температурах становятся хрупкими и быстро разрушаются. Такой материал не подходит для долговременной защиты.
- Покрытия «Нержамет», «Нержалюкс», «Акваметаллик», «Полимерон», «Быстромет», «Сереброл», «Нержапласт» пользуются популярностью благодаря доступной стоимости, экономичности и простоте нанесения. Перед окраской металлическую поверхность обезжиривают и зачищают от остатков окалины, ржавчины и других веществ, которые мешают сцеплению. Иногда придают поверхности дополнительную шероховатость. При наличии сварных швов обрабатываемую поверхность промывают и подвергают пескоструйной обработке.
- Цинкосодержащие грунтовки предназначены для изделий из чугуна, работающих в условиях водно-солевого тумана и в парах нефтепродуктов. При взаимодействии с влажным воздухом цинк частично разрушается, а из продуктов распада возникает барьер, который не дает агрессивной среде возможность проникнуть в более глубокие слои.
- Для магистральных линий и их отдельных элементов (отводов, запорной арматуры) применяют покрытия на эпоксидной или полиуретановой основе, например, «Permacor», «Protegol». Для фитингов, шаровых кранов используют «Фрусис-1ОООА». В зависимости от способов и условий эксплуатации защита от коррозии обработанного таким образом трубопровода составляет 15-30 лет.
- Покрытия-ингибиторы бывают двух видов: пленкообразующие (пленка создает барьер для кислорода и углекислого газа) и адсорбирующие (связывают свободные радикалы, замедляя скорость окисления).
Противокоррозионные смазки предназначены для временной защиты (в период хранения и транспортировки). В состав изолирующих материалов могут входить преобразователи ржавчины (содержат оксикарбоновые кислоты, танин, фосфорные, ортофосфатные вещества).
Внутренняя коррозия возникает при взаимодействии металла с водой. Чтобы не допустить разъедания стали, используют цементное покрытие или специальный лак слоем в 3-5 мм. Иногда воду перед подачей по трубам лишают коррозионных свойств.
- подготовительные процедуры: нагрев, обезжиривание и сушильная операция;
- обработка корундом с целью предотвращения намагничивания труб;
- нанесение порошкообразных полимеров;
- нагрев для отвердевания;
- контроль качества покрытия.
Оборудование для антикоррозийного покрытия труб
Специальные агрегаты работают методом распыления под высоким давлением, способом пневматического распыления. Иногда трубы обливают или окунают в защитное покрытие. Установка УБР-3 для безвоздушного распыления наносит лакокрасочное покрытие с предварительным его подогревом. Пистолет-распылитель СО-24 и СО-21 используются для нанесения покрытий с вязкостью более 60 м
Чем выше коррозионная активность почвы, чем больше нагрузка на трубу, тем толще должен быть слой изоляции. Коррозия водопроводных труб повышает эксплуатационные и строительные затраты, поэтому важно принять меры, которые обезопасят коммуникации от разрушения.
Видео: нанесение трехслойного полиэтиленового покрытия
Порядок проведения работ по антикоррозионной защите трубопроводов
Металлические трубы имеют множество преимуществ, но во время их эксплуатации каждый может столкнуться с одной проблемой – коррозией. Коррозия труб приводит к сокращению срока их службы и бесполезной трате огромной массы металла, особенно если речь идет о стальных трубах. В связи с ней происходят аварии и утечки воды на водопроводных линиях, из-за нее увеличивается шероховатость внутренней поверхности труб, что сопровождается возникновением дополнительного сопротивления, падением напора воды и в конечном итоге увеличением затрат на её подачу. Иными словами, коррозия металла создает необходимость в дополнительных строительных и эксплуатационных затратах в системах водоснабжения. Именно поэтому борьбе с коррозией в водопроводной практике уделяется особое внимание.
Причины коррозии извне и внутри труб
От коррозии металла страдает как внутренняя, так и внешняя поверхность стенок труб. Коррозия извне труб возникает вследствие контакта металла с почвой, поэтому её иногда называют почвенной коррозией. Растворы солей, которые содержатся в почве, есть жидкими электролитами, а поэтому они разрушают структуру металла при длительном взаимодействии с ним. Как особую характеристику почвы выделяют её коррозионную активность, которая находится в обратно пропорциональной связи с электрическим сопротивлением почвы, то есть чем выше электрическое сопротивление, тем меньше коррозионная активность почвы, и наоборот – чем ниже электрическое сопротивление почвы, тем выше её коррозионная активность. Благодаря тому, что известна эта зависимость, специалисты могут определять коррозионную активность грунтов, измерив всего лишь уровень их электрического сопротивления. Коррозия внутри труб возникает от коррозийных свойств самой воды. Вода с низким водородным показателем (pH) и высоким содержанием кислорода, сульфатов, хлоридов и растворенной углекислоты быстро приводит к корродированию внутренней поверхности стенок металлических труб.
Протекторная защита трубопроводов от коррозии
Такой способ является одним из видов катодной защиты материала изделия и считается очень высокой, а затраты на ее проведение сравнительно небольшие.
Метод заключается в присоединении металла с более электроотрицательным материалом.
Протекторная защита (гальваническая) используется при невозможности подведения к конструкции электрического тока по различным причинам.
Читайте также: Греющий (нагревательный) кабель для обогрева труб (трубопроводов)
Каждый протектор образует свой радиус действия, при котором его работа защищает металл.
Сами протекторы изготавливаются из легированных материалов: железа, алюминия или цинка.
Внешняя изоляция
Первым и важнейшим способом есть внешняя изоляция. Кроме антикоррозионных функций она уменьшает теплопотери и обеспечивает механическую защиту. Для создания изоляции могут быть использованы разные материалы, коротко рассмотрим возможные варианты. 1. Битумная изоляция.
Состоит из слоя полиэтилена, который защищается битумным покрытием. Иногда может присутствовать стеклохолст, обернутый вокруг труб. Может использоваться для трубопроводов, которые размещаются в глинистых, песчаных и каменистых грунтах.
2. Полиэтиленовая антикоррозионная изоляция.
Состоит из многослойного покрытия, специально предназначена защищать трубопроводы от коррозии.
3. Пенополиуретановая изоляция.
Бывает двух видов. Первый – применение пенополиуретановых скорлуп, используется для наземных и подземных трубопроводов при канальном и бесканальном проведении труб. Второй – создание пенополиуретановой оболочки путем впрыскивания жидкого ППУ между трубой и предварительно созданной полиэтиленовой изоляцией, после чего ППУ отвердевает и превращается в целостную оболочку.
Существует ещё изоляция стекловатой и минеральной ватой, однако эти варианты изначально предназначены для уменьшения потерь тепла и предупреждения создания конденсата, а не для защиты от коррозии, поэтому они и используются преимущественно для изоляции трубопроводов тепловых сетей. Возможна вариация толщины изоляционного слоя. В каждом конкретном случае толщина рассчитывается в зависимости от функциональной нагрузки на трубопровод, важности водопроводной линии и коррозийной активности почвы, в которой она размещена – чем выше эта активность, тем толще должен быть изоляционный слой.
Нанесение антикоррозийного покрытия
Способ нанесения антикоррозийного покрытия зависит от выбранного материала покрытия и требует индивидуального подхода. Однако существуют единые нормы, которые применяются в любом случае:
- Поверхность подготавливают: очищают от окалин, ржавчины, старого защитного покрытия, краски;
- Зачищают очищенную поверхность;
- Поверхность обезжиривают с помощью специальных составов;
- Очищают с помощью песко- или дробеструйной машины с мелким песком;
- Обрабатывают моющими средствами для очищения глубоких слоев изделия;
- Промывают поверхность;
- Высушивают поверхность перед нанесением основного защитного покрытия;
- Каждый слой наносимого защитного покрытия тщательно высушивается.
Чаще всего применяется антикоррозийная покраска труб, так как этот материал имеет широкое распространение, демократичную цену, легок в нанесении (распыление или нанесение валиком) и долговечен.
Применяемое оборудование для антикоррозийной обработки труб
В зависимости от вида защитного покрытия, применяется специальное оборудование, например, установка электродуговой металлизации (позволяет наносить металлические покрытия), установки для плазменного напыления, установки для «холодного» цинкования стальных изделий (для лакокрасочных изделий), установки для напыления (грунтовые и лакокрасочные вещества), валик.
Обязательно соблюдение техники безопасности при производстве работ. Специалисты, выполняющие обработку должны находиться в специальной защитной форме.
Катодная защита
Катодная защита – иной способ защиты металлических трубопроводов от коррозии, принципиально отличающийся от рассмотренных выше. В его основу положена электрохимическая теория коррозии, согласно которой коррозия связанна с гальваническими парами, что образовываются в области соприкосновения металлов с почвенной средой, а деструкция металлов происходит в местах, где из него выходит ток в окружающую среду. Следовательно, если подключить внешний источник постоянного тока и направить ток в землю через предварительно зарытые около трубопровода старые железные трубы, рельсы и другие металлические предметы, то поверхность трубопровода превратится в катод, что защитит его от деструктивного влияния гальванических пар. А отводиться от трубопровода ток должен через специальный провод к отрицательному полюсу внешнего источника. Недостаток этого способа в энергозатратности, поэтому чаще его используют как дополнительный, но не основной метод.
Электрохимический способ защиты труб от коррозии
Данная защита относится к активному способу борьбы с коррозией трубопроводов. Суть метода состоит в том, что к защищаемому изделию подводится постоянный ток, или устанавливаются протекторы. Ток на поверхности конструкции смещает поляризацию и анодные участки становятся катодными, в итоге процессы коррозии останавливается. Отдельным видом электрохимической защиты является электродренажная, при которой устанавливается дренажная система и электро экраны, производится изоляция фланце.
Удаление водопроводных труб от электротранспортных путей
Способствовать корродированию металлических труб может воздействие блуждающих токов, которым особенно подвергаются трубы, проложенные возле путей внутризаводского либо городского электротранспорта. Этого избегают двумя путями – удаляя водопроводные трубы от электротранспортных путей и придерживаясь известных правил построения рельсовых дорог для электротранспорта.
Перечисленные методы защиты водопроводных труб от коррозии обычно используются комплексно. В этих методах обобщён опыт многолетней практики и разнообразных технических исследований, поэтому их эффективность не только доказана, но и проверена жизнью.
Особенности использования антикоррозионного покрытия стальных труб «Уризол»
Одним из самых распространенных материалов в борьбе с ржавчиной трубопроводов является двухкомпонентный материал на основе полимочевины – Уризол. Это вещество активно борется с почвенной и атмосферной коррозией. Кроме общей поверхности конструкции, данным составом просто обрабатывать фитинги, крановые узлы, соединительные детали трубопроводных магистралей.
Читайте также: Где применяется шаровый полнопроходный кран — муфтовый, стальной
Первый компонент – Уреапол, который наносится как основа и по сути является смолой, второй компонент — Уреанат, который является активным веществом.
Нанесение Уризола
Как и другие защитные составы, Уризол в несколько слоев для достижения необходимой толщины слоя. Предварительно поверхность должна быть подготовлена: очищена от грязи, наросшей ржавчины, пыли и отслоившейся краски, если такая имеется. Поверхность вымывается чистящими растворами и обезжиривается углеводородными растворителями.
Специалист смешивает необходимые компоненты в специальных пропорциях для качественной работы покрытия. Само нанесение происходит с помощью специальной распылительной установки, когда состав попадает на защищаемую поверхность он находится в жидком состоянии, переходит в гелеобразное и твердеет. После затвердевания, измеряется толщина полученного слоя, если она недостаточна для длительной защиты, процедура повторяется до нарастания необходимого слоя. После достижения технологической толщины составу дается время на окончательную усушку в 24 часа – защита внутренней поверхности стальных труб от коррозии готова.
Состав должен хранится в стальных бочках в герметичной емкости для сохранения его свойств, а процесс распыления производится при температуре 60-70 С.
Преимущества защитного состава Уризол
- высокий уровень полимеризации без специальных катализаторов;
- незначительная чувствительность к температурным и влажностным воздействиям;
- быстрое высыхание слоев, что предотвращает появление подтеков и неровностей;
- длительный срок службы – при нанесении квалифицированными специалистами достигает 30 и более лет;
- высокая экологичность и безвредность для человека;
- низкая пожароопасность, которая обеспечивается отсутствием примесей.
Характеристики Уризола
| Характеристика | Свойство |
| Время высыхания, мин | ≤ 10 |
| Диэлектрическая сплошность. Отсутствие пробоя при электрическом напряжении, кВ/мм | ≥ 5 |
| Прочность при ударе, Дж |
— при температуре (20±5)ºС;
— при температуре (40±3)ºС;
— при температуре минус (40±3)ºС
Виды защиты
На сегодняшний день существует несколько различных методов для обработки подземных труб отопления от ржавчины и коррозии. Все они основаны на принципе специальной обработки, в процессе которой металл, из которого сделаны резервуары, вступает в реакцию с вводимыми веществами и растворами. В результате таких действий образуется специальная пленка, которая и обеспечивает защиту.
Можно выделить несколько основных видов антикоррозийных способов защиты:
- обработка жидкости посредством реагентов химического характера;
- обработка стенок;
- блуждающий ток;
- катодная;
- анодная.
Обработка жидкости
Жидкость, которая протекает по трубопроводу, может иметь некоторые агрессивные качества. Агрессивный состав воды может стать следствием содержания в ней карбонатов, бикарбонатов или кислорода, которые становятся причиной того, что металл покрывается ржавчиной.
Выполнить качественную очистку стенок подземных труб или прочистить их полностью достаточно сложно технически. Основной задачей химической обработки воды является превращение ее состава из агрессивного в слабокальцирующий. Такая обработка подземных труб отопления от ржавчины зачастую сводиться к добавлению в воду соды, кальция или карбоната натрия.
На тех участках водопроводов, в которых вода может распределяться по отдельным точкам водозабора, ее дальнейшая обработка осуществляется при помощи добавления полифосфатов.
Антикоррозийная защита оцинкованных подземных резервуаров осуществляется при помощи добавления силикатов, фосфатов и поликарбонатов. Таким образом, на внутренней поверхности оцинкованных труб появляется специальная пленка, препятствующая возникновению коррозии.
Читайте также: Виды и назначение использования мебельных труб
Обработка стенок
Обработка стенок используется в качестве их защиты от коррозии уже много лет. Для выполнения такого комплекса мероприятий покрытие наносится на внешнюю или внутреннюю стенку подземной трубы.
Благодаря гальванике на поверхности формируется активная или пассивная пленка высокой прочности, которая не позволяет агрессивной среде проникнуть в глубокие слои металла. Эффект от таких действий может легко сохраняться на достаточно длительный период.
Как правило, на поверхность изделия наносится другой металл. Чаще всего для этого используется цинк, на который коррозия не воздействует. На поверхность металла может наноситься краска, лак или эмаль, которые также выступают в роли эффективной обработки газопроводов.
Для достижения максимального эффекта при борьбе с ржавчиной часто используются сплавы таких металлов как цинк или магний. Специалисты утверждают, что цинкование труб представляет собой самый популярный из всех существующих на сегодняшний день методов обработки.
Блуждающий ток
Блуждающий ток представляет собой ток, который образуется в грунтах при дисперсии электрифицированных путей. Энергия поступает к точке, являющейся катодом, и выходит в точке, которая является анодом.
В ходе процесса происходит электролиз, который может стать причиной появления ржавчины и повреждения резервуара. В этом случае, антикоррозийной изоляцией подземных трубопроводов является дренаж электрического характера.
Кабеля с низким сопротивлением подключаются к источнику тока в специально определенных местах.
Индуцированный ток
Катодная антикоррозийная протекция подземных резервуаров основана на использовании электрического тока, который подается в постоянном режиме и не дает пленке для защиты металла разрушаться.
Этот способ выполняется за счет использования кабеля с низким электросопротивлением, но при этом отличной изоляцией. Сам трубопровод в этом случае выполняет роль катода и таким образом защищается от возможных процессов коррозии.
Расходуемый анод
Еще одним довольно эффективным видом защиты от блуждающих токов является анодная химзащита. Заглубленный магниевый блок выполняет функции анода в коррозийной среде. Благодаря медленному разложению магния происходит изоляция магистральных стальных трубопроводов от подземных блуждающих токов. Такой вид защиты чаще всего используется для защиты изделий ограниченной длины или для резервуаров, которые выполнены из стали.
Как правило, анод помещается в мешок из хлопка или джута, который в свою очередь погружается в глинистую смесь. Основной задачей такой упаковки является обеспечение равномерности расхода анода, а также сохранения необходимого уровня влажности.
Такая система предотвратит появление пленки, которая может затруднить разложение анода.
Можно отметить, что лучшим способом защиты внутренней и внешней поверхности труб от возникновения коррозийных процессов будет использование материалов, которые менее всего им подвержены. И, тем не менее, даже на таких материалах в силу определенных причин могут возникать очаги коррозии и повреждения различного рода. И поэтому, лучше всего уже в процессе использования труб использования труб использоваться один из самых подходящих из используемых на сегодняшний день методов защиты.
Источник https://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2773
Источник https://sanitarywork.ru/publications/26-remont-i-operacii-zashhita-ot-korrozii/vidy-i-sposoby-naneseniya-antikorrozionnogo-pokryt
Источник https://spark-welding.ru/montazh-i-remont/elektrohimicheskaya-zashchita-truboprovodov-ot-korrozii.html
