Способы антикоррозийной защиты трубопроводов

Способы антикоррозийной защиты трубопроводов и требования к ним

Металлические трубопроводы в естественных условиях подвержены комплексу негативных факторов, снижающих их качество и срок службы. Прогрессивная защита трубопроводов от коррозии позволяет нивелировать разрушение и продлить срок эксплуатации.

Рассмотрим способы борьбы с «гниением» металла, типы используемых материалов и нормативные требования к такой защите.

Проблема коррозии

Окисление (коррозия) металла – это образование из его свободных атомов химических и ионных связей. Сопровождается переходом электронов таких атомов в состав окислителей.

Процесс происходит на внешних и внутренних поверхностях из-за воздействия внешних агрессоров и особенностей транспортируемого сырья. Комплексные меры предотвращают материальные и экономические убытки, связанные с преждевременным износом конструкций, вынужденными ремонтами, утечками транспортируемых продуктов.

Окисление делится на типы:

• поверхностное;
• местное;
• щелевое;
• язвенное;
• межкристаллитное;
• «усталостное» растрескивание.

Потребность в антикоррозионной защите трубопроводов возникает по ряду причин, связанных с климатом, состоянием грунта, условиями использования:

• влажность воздуха и земли;
• химический состав земли и воздуха (соли, органика, щелочи и кислоты);
• кислотность;
• структура грунта;
• термические нагрузки (внутренние и внешние);
• вредоносная микрофауна и микрофлора;
• блуждающие токи.

Эти факторы приводят к образованию сквозных свищей и язв на металлических поверхностях, выводя трубопроводы из строя.

Способы антикоррозийной защиты

Выделяется 4 типа антикоррозийной защиты трубопроводов:

1. Изоляция (предотвращение контакта с агрессивными средами).
2. Применение при изготовлении конструкций стойких к окислению материалов.
3. Снижение агрессивности внешних факторов.
4. Электрозащита подземных сооружений из металлов.

Изоляция

Изоляция – пассивный способ, предполагающий нанесение защитных покрытий, особые технологии прокладки трубопроводов, обработку специальными растворами.

В качестве покрытий применяют инертные к металлу и внешней среде мастики, краски, эмали, пластмассовые соединения и лаки, другие металлы с меньшей подверженностью коррозии (цинк, хром, никель). Образующаяся в результате пленка предотвращает разрушение провода.

Применяется термостабилизированный, порошковый полиэтилен, стеклоткань, поливинилхлорид, битумные покрытия. Сварные стыки и соединения изолируют с помощью термоусадочных манжет, муфт, полимерных лент с липким покрытием. Также используются краски и мастики (эпоксидные или порошковые), каменноугольные и битумные составы.

В промзонах и на городских территориях монтеры по защите подземных трубопроводов от коррозии используют коллекторный способ прокладки (конструкции размещаются в каналах, за счет воздушной подушки между поверхностями окисление не происходит).

Растворы, образующие на стенках металла пленку малорастворимых солей, — оксид алюминия для алюминиевых изделий, фосфатирование для стальных конструкций. Иногда для перехода металлической поверхности в пассивное состояние используют растворы пассиваторов (смеси, снижающие интенсивность перехода ионов металла в раствор). Пассиваторы снижают скорость коррозионного разрушения.

Трубопроводы из устойчивых к коррозии материалов

Способ заключается во введении в состав металла веществ, увеличивающих сопротивляемость труб окислению, или устранению вредных добавок, ускоряющих этот процесс. Такая защита трубопроводов инженерных систем от коррозии проводится на этапе их изготовления, при термической и химической обработке изделий.

Суть: легирование не склонного к пассивации металла аналогичным металлом с высокими показателями пассивации в заданных условиях. В результате сплав получает характеристики легирующего компонента. Применяют нержавеющую сталь с вкраплениями никеля и хрома, сплавы алюминия и титана, добавки бетона, керамических составов, асбоцемента, стекла.

Минус способа – дороговизна.

Снижение агрессивности условий эксплуатации

Третий вариант – противокоррозионная защита трубопроводов, направленная на улучшение внешних условий. Возможные решения:

1. Дезактивация окислительных процессов – введение ингибиторов и удаление вредоносных компонентов из среды (осушка и очистка воздуха от примесей, деаэрация растворов).
2. Обработка ядами и активными химикатами для избавления от микрофлоры и микрофауны, деятельность которых приводит к биокоррозии.
3. Гидрофобизация, деаэрация грунта (в случае, если конструкция находится под землей), нейтрализация щелочными и кислотными составами, введение в почву спец. примесей.

Электрозащита

Алгоритмы активной борьбы с окислением:

• протекторная защита от коррозии трубопроводов (покрытие конструкции металлами с отрицательным электродным потенциалом, например, магнием);
• статичная или периодическая катодная поляризация конструкций в электропроводной среде для изменения их термодинамических характеристик;
• электродренаж (предупреждение появления блуждающих токов и отвод имеющихся блуждающих токов).

Требования к защитным мерам по СНиП

Согласно СНиП, антикоррозийная защита трубопроводов должна соответствовать ряду нормативов:

1. Меры, направленные на предотвращение коррозии конструкций, должны гарантировать их безаварийное функционирование в течение заявленных производителем сроков.
2. Подземные сооружения требуют комплексных мер (использования покрытий и электрохимических средств).
3. Интенсивность протекции определяется степенью агрессивности условий эксплуатации сооружения (нормальная или усиленная).
4. Защита от коррозии трубопроводов проводится по ГОСТ 25812 – 83.

Требования к применяемым материалам

Условия использования металлических конструкций многообразны, потому промышленный рынок предлагает множество покрытий. Материалы отличаются способами нанесения, химическими и механическими характеристиками.

Наличие выбора позволяет решить проблему окисления независимо от условий эксплуатации. Но защита от коррозии трубопроводов, согласно СНиП, может проводиться только с применением материалов, обладающих нормативными свойствами:

• цельность покрытия (отсутствие пор и электролитических ячеек);
• водонепроницаемость – препятствование контакту металла с электролитом через влагу;
• электрохимическая нейтральность – состав не должен в ступать в катодные реакции;
• высокая адгезия для предотвращения расслаивания изоляции и попадания электролитов на рабочую поверхность;
• устойчивость к химикатам;
• устойчивость к механическим нагрузкам в процессе эксплуатации конструкции;
• сопротивляемость токам;
• термостойкость (для объектов, эксплуатируемых при предельных для используемого металла и изоляционного покрытия температурах; если транспортируемые вещества перегоняются при высокой температуре или изоляция проводится в холодное время года);
• химическая и коррозийная нейтральность по отношению к рабочей конструкции.

Также материалы для защиты трубопроводов от коррозии не могут быть дефицитными, преимущество – возможность автоматизации нанесения покрытия в полевых и заводских условиях, экономичность.

Всем перечисленным требованиям не соответствует ни один из известных изолирующих материалов, потому выбор покрытия зависит от условий строительства, использования трубопровода, сырьевой, экономической и технологической базы.

Коррозия – неизбежный, естественный процесс. Сохранить работоспособность трубопроводной системы может только своевременная грамотная защита.

Видео: антикоррозийная защита трубопроводов

Источник

Защита трубопроводов от коррозии

Содержание статьи

Сегодня без разных видов трубопроводов невозможно представить себе жизнью Они находятся практически в каждом населенном пункте и обеспечивают коммуникации. Производств труб для прокладки под землей осуществляется из металлов самых разных типов. Со временем они подвергаются коррозии, что ведет к их разрушению. Данный процесс является неизбежным, но его можно отсрочить с помощью некоторых защитных способов.

Защита подземных трубопроводов от коррозии

Трубопроводы разных видов нашли широкое применение в современном мире. Они практически всегда спрятаны пол землей. Процесс образования коррозии на них не относится к разряду тех, которые можно избежать. Его можно только отсрочить на некоторый промежуток времени. Для этого используются специальные составы, которые на металлической поверхности образуют небольшую защитную пленку. Она не дает агрессивной подземной среде влиять на структуру трубопровода.

Защита трубопроводов от коррозии направлена на то, чтобы остановить все окислительные процессы.

Внимание: Стоит отметить, что на трубах коррозия образуется как внутри, так и снаружи. Внутренняя их часть страдает от того, что коррозийный налет появляется в результате протекания по ним агрессивных веществ, вызывающих окислительные процессы. Внутренняя часть страдает от высокого уровня влажности почвы.

Защитная пленка должна находиться и внутри и снаружи по понятным причинам. Только в этом случае можно предотвратить быстрее появление коррозийного налета, который обладает разрушающими свойствами.

Защита трубопроводов необходима для разных видов коммуникаций. Сегодня защитные способы применяются не только для водопроводных труб, которые страдают от появления ржавчины, но и для газопровдов.

Защита водопроводных труб необходимо по причине того, что по ним вода поступает на предприятия и в дома людей. Она должна быть без всяких примесей. Если трубы ржавые, то водопроводная жидкость будет иметь неприятный оранжевый оттенок. Такая вода не годится для употребления в пищу. Ее даже не используют на промышленных объектах, потому что она может повлиять на свойства выпускаемой продукции.

Таблица. Скорость коррозии металла.

Балл	Скорость коррозии	Группа стойкости
1	10.1	нестойкие

Способы защиты трубопроводов от коррозии

Сегодня имеется большое количество методов защиты водопроводов от налета коррозии. Они основаны на том, чтобы металл, из которого сделаны трубы, вступил в реакцию с вводимыми веществами и растворами. В результате образуется небольшая пленка, которая обеспечивает защиту. В настоящее время выделяют следующие способы защиты трубопроводов от коррозии:

Электрохимическая защита трубопроводов от коррозии

Трубопроводы данным методом обрабатываются уже много лет. Для этой цели используются растворы электролитов. Благодаря данному методу на металлической поверхности труб появляется плотная защитная пленка высокой прочности. Она не дает агрессивной среде проникнуть в глубокие слои труб. Эффект защиты сохраняется на длительный период.

Катодная защита трубопроводов от коррозии

Данный процесс представляет собой использование электрического тока. Он подается в постоянном режиме, чтобы пленка для защиты металла не разрушалась.

Протекторная защита от коррозии трубопроводов

Данный способ защиты является одним из самых распространенных. Она является самой доступной и не затратной. Ведь для ее воплощения нет необходимости тратить электрический ток. Этот методы заключается в нанесении на поверхность любых труб из металлов сплавов других элементов, которые образуют на их поверхности плотную защитную пленку. Благодаря ней все процессы окисления прекращаются. Для этой цели используются сплавы многих металлов: магний, цинк. В некоторых ситуациях применяется алюминиевый сплав. Данный метод подходи для того, чтобы защищать трубы, которые располагаются под землей.

Анодная защита от коррозии трубопроводов

Данный защитный метод основан на методе анодирования. Он не часто используется по причине того, что он является не экономичным. Для него постоянно требуется подача электрического тока, что приводит к увеличению денежных и энергетических затрат.

Защита трубопровода от коррозии подлит срок их службы

У всех методов защиты трубопроводов имеется большое количество достоинств. Они заключаются в:

• увеличении уровня прочности труб,
• увеличении уровня устойчивости к влиянию агрессивной среды,
• продлении срока службы трубопроводов самых разных типов,
• увеличении твердости поверхности труб и внутри и снаружи.

Благодаря всем методам защиты удается обеспечить длительный эксплуатационный срок всех трубопроводов. Они дают им возможность прослужить не мене десятка лет.

Видео про з ащиту трубопроводов от коррозии.

Статьи по теме

Флокуляция

Практически наиболее важна флокуляция в водной среде, обусловленная действием растворённых в ней высокомолекулярных соединений (полиэлектролитов или неионогенных полимеров).

Технический углерод

Технический углерод — высокодисперсный углеродистый материал, образующийся при неполном сгорании или термическом разложении углеводородов (природных или промышленных газов, жидких продуктов нефтяного или каменноугольного происхождения).

Седиментация

Седиментация в дисперсных системах с жидкой и особенно газовой дисперсионной средой часто сопровождается укрупнением седиментирующих частиц вследствие коагуляции и (или) коалесценции.

Пассивирование

Пассив и рование, пассивация металлов , переход поверхности металла в пассивное состояние, при котором резко замедляется коррозия.

Оксидирование

В современном мире имеется большое количество методов, которые используются для борьбы с образованием коррозии на поверхности металлов. Метод образования оксидной пленки является одним из самых эффективных.

Анодирование металла

В современном мире имеется большое количество методов обработки металлов и металлических изделий. Они применяются и в промышленных масштабах, и в домашних условиях.

Гальваническое покрытие

В современном мире большую популярность получила процедура нанесения на металлические материалы различных веществ, которые предотвращают образование на них коррозийного налета.

Процесс коррозии

В современном мире из металлов самых разных видов производится большое количество продукции. Металлические материалы присутствуют в разных отраслях промышленности в виде станков и машин, инструментов.

Ингибитор коррозии

Ингибитор не является каким-то конкретным веществом. Так называют целуют группу веществ, которые направлены на остановку или задержку протеканий каких-либо физических или физико-химических процессов.

Источник