Ефективна антикорозионна защита на стоманени тръби

Почти всяка система за вътрешна инфраструктура и поддръжка на жилищни сгради, общински и търговски сгради или промишлени обекти като цяло е разработена мрежа от тръбопроводи, свързващи помежду си определени обекти на системата в определен ред.

В повечето случаи, например при подреждането на газопровод, топла и студена вода, фекална или кабелна канализация, както и отоплителна и вентилационна система, се използват подземни, въздушни или вътрешни газови тръби с различни диаметри и размери.

В зависимост от условията на работа и условията на околната среда металните тръби могат да бъдат изложени на различни неблагоприятни фактори по време на работа. За решаването на този проблем е разработена цялостна защита на тръбопроводи от корозия съгласно SNiP 2.03.11-85 "Защита на строителните конструкции срещу корозия".

Методи за контрол на корозията

За да помогне на читателя да разбере как да се осигури максимална продължителност на тръбопровода, тази статия ще разгледа някои възможности за активна и пасивна защита на металните продукти, които са част от комуникациите на тръбопроводните инженерни системи.

Също така ще има подробно указание, което подробно описва основните принципи на действие на корозионната защита на металните продукти, предназначени за използване при агресивни условия.

Класификация на вредните фактори

Както вече бе споменато по-горе, характерът и степента на влияние на външните фактори до голяма степен зависят от специфичните условия на работа, като местоположението на тръбата, химическия състав на почвата, средната годишна температура и относителната влажност на околната среда, наличието на близки DC източници и др.

Чрез механизма на възникване и степента на разрушителния ефект всички вредни фактори могат условно да бъдат разделени на няколко вида.

1. Атмосферна корозия се получава, когато желязото взаимодейства с водната пара, която се съдържа в атмосферния въздух, и в резултат на директен контакт с водата в случай на утаяване. По време на химическата реакция се образува железен оксид или просто обикновена ръжда, което значително намалява якостта на металните продукти и във времето може да доведе до тяхното пълно унищожаване.

1. Химична корозия се получава в резултат на взаимодействието на желязо с различни активни химични съединения (киселини, основи и др.). Същевременно, протичащите химични реакции водят до образуването на други съединения (соли, оксиди и др.), Които като ръжда постепенно унищожават метала.
2. Електрохимична корозия се получава, когато железният продукт е в електролитната среда за дълго време (воден разтвор на соли с различни концентрации). В същото време на металната повърхност се образува анодна и катодна секция, между които тече електрически ток. В резултат на електрохимичното излъчване железните частици се прехвърлят от едно място в друго, което води до разрушаване на металния продукт.
3. Ефектът от отрицателните температури в случаите, когато тръбите се използват за транспортиране на вода, това води до замръзване. При преход към твърдо агрегатно състояние се образува кристална решетка във водата, в резултат на което неговият обем се увеличава с 9%. Когато сте в затворено пространство, водата започва да натиска стените на тръбата, което в крайна сметка води до разкъсване.

   Обърнете внимание! Значителна разлика в средните годишни и средни дневни температури води до значителни колебания в общата дължина на тръбопровода, които са причинени от линейно топлинно разширение на материала. За да се избегне разкъсване на тръбите и повреда на носещите конструкции, термичните компенсатори трябва да бъдат инсталирани след определено разстояние по линията.

Анализ на почвите

За да се избере най-ефективният начин на защита, е необходимо да има точна информация за естеството на околната среда и специфичните условия на работа на стоманения тръбопровод. В случай на построяване на вътрешна или въздушна линия тази информация може да бъде получена въз основа на субективни наблюдения и също така въз основа на средния годишен климатичен режим за даден регион.

В случай на подземно полагане на тръбопроводи, корозионната устойчивост и дълготрайността на метала до голяма степен зависят от физическите параметри и химическия състав на почвата, така че преди да изкопите окопа със собствените си ръце, е необходимо пробите от почвата да бъдат пренесени за анализ в специализирана лаборатория.

Най-важните показатели, които трябва да бъдат изяснени по време на анализа, са следните качества на почвата:

1. Химически състав и концентрация на соли на различни метали в подпочвените води. Плътността на електролита и електрическата пропускливост на почвата до голяма степен зависят от този индекс.
2. Качествени и количествени показатели за киселинността на почвата, които могат да причинят химическо окисление и електрохимична корозия на метала.
3. Електрическо съпротивление на почвата. Колкото по-ниска е стойността на електрическото съпротивление, толкова повече металът е изложен на разрушителния ефект, причинен от електрохимичното излъчване.

   Съвет! За да се получат обективни резултати от анализа, почвените проби трябва да бъдат извлечени от тези слоеве на почвата, в които тръбопроводът ще премине.

Защита срещу ниски температури

В случай на подземно или въздушно полагане на водоснабдителни и канализационни мрежи най-важното условие за тяхната непрекъсната работа е да предпазват тръбите от замръзване и да поддържат температурата на водата на ниво не по-ниско от 0 ° С през студения сезон.

За да се намали отрицателното въздействие на температурния фактор на околната среда, се използват следните технически решения:

1. Полагане на подземни тръбопроводи на дълбочина, надхвърляща максималната дълбочина на замръзване на земята за даден регион.
2. Топлоизолация на въздушни и подземни линии с помощта на различни материали с ниска топлопроводимост (минерална вата, пяна, пяна).

1. Запълване на тръбопровода с насипен материал с ниска топлопроводимост (разширена глина, въглищна шлака).
2. Отводняване на съседни слоеве от почвата, за да се намали неговата топлопроводимост.
3. Полагане на подземни комуникации в твърди затворени кутии от армиран стоманобетон, които осигуряват наличието на въздушна междина между тръбата и земята.

Най-прогресивният метод за защита на тръбите от замръзване е да се използва специална обвивка, състояща се от корпус от топлоизолационен материал, вътре в който се полага електрически нагревателен елемент.

   Обратите внимание! Глубина промерзания грунта для каждого конкретного региона, а также методика ее расчета регламентируется нормативными документами СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» и СНиП 23-01-99* "Строительная климатология".

Външно хидроизолационно покритие

Най-честият начин за борба с металната корозия е да се приложи тънък слой от трайни, водоустойчиви защитни материали на повърхността му. Най-простият пример за външно защитно покритие е конвенционалната водонепроницаема боя или емайл, например защитата на газовата тръба, преминаваща през въздуха, винаги се извършва с емайллак от жълт цвят, устойчив на атмосферни влияния.

Подземните води и газопроводите обикновено се сглобяват от тръби, които са покрити отвън с дебел слой битуминозен мастик и след това са обвити с плътна техническа хартия. Също така, покритията от композитни или полимерни материали са много ефективни.

Металните елементи на канализационните подземни комуникации отвътре и отвън са покрити с дебел слой цименто-пясъчен разтвор, който след втвърдяване образува хомогенна монолитна повърхност.

За да изберете самият подходящ материал за външното покритие, трябва да знаете, че за да се осигури максимална защита, той трябва едновременно да има няколко качества.

1. Боята след изсушаване трябва да има непрекъсната, равномерна повърхност с висока механична якост и абсолютна устойчивост на вода.
2. Защитният филм на хидроизолационния материал при определени свойства трябва да бъде еластичен и да не се разрушава под въздействието на високи или ниски температури.
3. Изходният материал за покритието трябва да има добра течливост, висока покривна мощност и добра адхезия към металната повърхност.
4. Друг индикатор за качествен изолационен материал е, че той трябва да е абсолютен диелектрик. Благодарение на това свойство е осигурена надеждна защита на тръбопроводи срещу разпръснати токове, които повишават неблагоприятните ефекти от електрохимичната корозия.

   Съвет! Най-ефективните решения за изолиране на метал от околната среда се считат за състави на базата на битумни смоли, двукомпонентни полимерни състави, както и на ролкови полимерни материали на самозалепваща се основа.

Активна и пасивна електрохимическа защита

Подземните инженерни комуникации са по-податливи на появата на корозия от въздуха и вътрешните тръбопроводи, тъй като те постоянно се намират в средата на електролита, който е разтвор на соли, съдържащи се в състава на подземните води.

За да се сведе до минимум увреждащият ефект, причинен от реакцията на желязото с електролитен разтвор на вода и сол, се използват активни и пасивни методи за електрохимична защита.

1. Активен катоден метод се състои в насоченото движение на електрони във верига с постоянен електрически ток. За да се постигне това, тръбопроводът е свързан с отрицателния полюс на източника на постоянен ток, а към положителния - аноден прътов пръстен, който е погребан в земната повърхност наблизо. След захранването електрическата верига се затваря през почвения електролит, което води до излъчване на свободни електрони, започващи от земната пръчка до тръбопровода. По този начин земният електрод постепенно се разрушава и освободените електрони вместо тръбопровода реагират с електролита.

1. Пасивна защита на тръбопроводи се крие във факта, че до желязото в земята е поставен електрод от по-електронебреживен метал, например цинк или магнезий, и ги свързваме електрически през контролиран товар. В електролитната среда те образуват галванична двойка, която по време на реакцията, както и в предишния случай, кара електроните да се придвижват от цинковия протектор към защитения тръбопровод.
2. Електрическа защита от дренаж Това е и пасивен метод, който се осъществява чрез свързване на тръбопровода към земната верига, което се извършва в съответствие с правилата за електрическа безопасност. Този метод помага да се отървем от възникването на странни токове и се използва в случай на местоположението на тръбопровода в близост до контактната мрежа на наземен или железопътен транспорт.

   Обърнете внимание! Добър пример за пасивна защита е добре познатото цинково покритие на железни продукти или просто полагане, поцинковане.

Заключение

Всеки от горните методи има своите предимства и недостатъци, поради което е необходимо да се използват в зависимост от конкретните специфични условия. В заключение, трябва да се каже, че независимо от избрания метод, разходите за ремонт и замяна на тръбопровода ще струват много повече от разходите за най-сложната и трудоемка отбрана.

За повече информация можете да гледате видеоклипа в тази статия или да прочетете подобни материали на нашия уебсайт.