Защита от коррозии

xeto

xeto

постояный участник

Присоединилась: 30.09.2017
Создала тем: 24
Сообщений: 43
105.10.17 14:06
Хотите узнать, какая наиболее эффективная защита от коррозии стальных труб? Металлические трубы в процессе эксплуатации подвергаются постоянному воздействию различных неблагоприятных факторов. Для решения этой проблемы специально разработана комплексная защита трубопроводов от коррозии по СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Наружное полимерное покрытие - надежная защита от коррозии стальных труб 
Наружное полимерное покрытие — надежная защита от коррозии стальных труб
Методы борьбы с коррозией
В этой статье читателю предложена  подробная инструкция, в которой детально описаны основные принципы выполнения антикоррозионной защиты для металлических изделий. Я расскажу как защитить от коррозии любую металлическую поверхность.

Цинковое покрытие защищает трубу изнутри и снаружи
Цинковое покрытие защищает трубу изнутри и снаружи
Классификация вредоносных факторов

По механизму возникновения и степени разрушающего воздействия все вредоносные факторы условно можно разделить на несколько видов.

Атмосферная коррозия возникает при взаимодействии железа с водяным паром, который содержится в окружающем воздухе, a также в результате прямого контакта с водой при выпадении атмосферных осадков. В процессе протекания химической реакции образуется оксид железа, или проще говоря, обычная ржавчина, которая существенно снижает прочность металлических изделий, a со временем может привести к их полному разрушению.
Электрохимическая коррозия разрушает даже толстостенные трубы
Электрохимическая коррозия под землей разрушает даже толстостенные трубы
Химическая коррозия возникает в результате взаимодействия железа с различными активными химическими соединениями (кислоты, щелочи и пр.). При этом протекающие химические реакции приводят к образованию других соединений (соли, оксиды и пр.), которые также как и ржавчина, постепенно разрушают металл.
Электрохимическая коррозия возникает в тех случаях, когда железное изделие длительное время находится в среде электролита (водный раствор солей различной концентрации). При этом на поверхности металла образуются анодные и катодные участки, между которыми протекает электрический ток. В результате электрохимической эмиссии частицы железа переносятся из одного участка в другой, что приводит к разрушению металлического изделия.
Воздействие отрицательных температур в тех случаях, когда трубы используются для транспортировки воды, приводит к ее замерзанию. При переходе в твердое агрегатное состояние, в воде образуется кристаллическая решетка, в результате чего ее объем увеличивается на 9%. Находясь в замкнутом пространстве, вода начинает давить на стенки трубы, что в конечном итоге приводит к их разрыву.
На фото видно разрыв стенки трубы от расширения ледяной пробки
На фото видно разрыв стенки трубы от расширения ледяной пробки
 

Обратите внимание!Скрыть
Существенная разница среднегодовых и среднесуточных температур приводит к значительным колебаниям общей длины трубопровода, которые вызваны линейным тепловым расширением материала. Чтобы не допустить разрыва труб и повреждений несущих конструкций, через определенное расстояние на линии необходимо устанавливать тепловые компенсаторы.
Анализ почвы

Для того чтобы выбрать наиболее эффективный метод защиты, необходимо иметь точные сведения о характере окружающей среды и конкретных условиях эксплуатации стального трубопровода. В случае прокладки внутренней или воздушной линии эту информацию можно получить на основе субъективных наблюдений, a также исходя из среднегодового климатического режима для данного региона.

В случае укладки подземного трубопровода, коррозионная стойкость и долговечность металла во многом зависят от физических параметров и химического состава грунта, поэтому перед тем как рыть траншею своими руками, необходимо сдать образцы почвы на анализ в специализированную лабораторию.

Глубинный щуп для забора тестовых образцов грунта
Глубинный щуп для забора тестовых образцов грунта
Важнейшими показателями, которые нужно выяснить в процессе анализа, являются следующие качества грунта:

Химический состав и концентрация солей различных металлов в грунтовых водах. От этого показателя во многом зависит плотность электролита и электрическая проницаемость почвы.
Качественный показатель кислотности почвы, которая может вызывать как химическое окисление, так и электрохимическую коррозию металла.
Электрическое сопротивление земли. Чем ниже значение электрического сопротивления, тем в большей степени металл подвержен разрушительному воздействию, вызванному электрохимической эмиссией.
Извлечения взятых образцов почвы
Извлечения взятых образцов почвы
 

Обратите внимание!Скрыть
Для получения объективных результатов анализа, образцы почвы необходимо извлекать с тех слоев грунта, в которых будет проходить трубопровод.
Защита от воздействия низких температур

В случае подземной или воздушной прокладки водопроводных и канализационных сетей, важнейшим условием их бесперебойной эксплуатации является защита труб от замерзания и сохранение температуры воды на уровне не ниже 0°С в холодное время года. Для снижения отрицательного воздействия температурного фактора окружающей среды, применяются следующие технические решения:

Прокладка подземного трубопровода на глубине, превышающей максимальную глубину промерзания грунта для данного региона.
Теплоизоляция воздушных и подземных линий при помощи различных материалов с низкой теплопроводностью (минеральная вата, пенопластовые сегменты, пенопропиленовые рукава).
Фольгированные гильзы из минеральной ваты для теплоизоляции труб
Фольгированные гильзы из минеральной ваты для утепления труб
Обратная засыпка траншеи трубопровода сыпучим материалом с низкой теплопроводностью (керамзит, каменноугольный шлак).
Дренирование прилежащих слоев грунта с целью снижения его теплопроводности.
Прокладка подземных коммуникаций в жестких закрытых коробах из армированного железобетона, которые обеспечивают наличие воздушной прослойки между трубой и грунтом.
Наиболее прогрессивный метод того, как защитить трубы от замерзания заключается в использовании специального кожуха, состоящего из оболочки, выполненной из теплоизоляционного материала, внутри которой уложен электрический нагревательный элемент.

Активная система теплоизоляции с нагревательным элементом
Активная система теплоизоляции с нагревательным элементом
 

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

Наиболее распространенным способом борьбы с коррозией металла является нанесение на его поверхность тонкого слоя прочного водонепроницаемого защитного материала.

Я приведу простые примеры:

Наиболее распространенным вариантом защитного покрытия является обычная водостойкая краска или эмаль. Например, защита газовой трубы, проходящей по воздуху, всегда выполняется при помощи атмосферостойкой эмали желтого цвета;
Подземные водопроводные и газопроводные коммуникации собираются из стальных труб, которые снаружи предварительно покрыты толстым слоем битумной мастики, a затем обернуты плотной технической бумагой:
Также высокую эффективность имеют покрытия из композитных или полимерных материалов;
Чугунные элементы канализационных коммуникаций изнутри и снаружи покрывают толстым слоем цементно-песчаного раствора, который после застывания образует однородную монолитную поверхность. Таким образом можно защитить опорные столбы для въездных ворот.
Антикоррозионная обработка битумной мастикой
Антикоррозионная обработка битумной мастикой
Чтобы правильно подобрать подходящий материал для наружного покрытия, необходимо знать, что антикоррозионная защита металла должна одновременно обладать несколькими качествами.

Лакокрасочное покрытие после высыхание должно иметь сплошную однородную поверхность, обладающую высокой механической прочностью и абсолютной устойчивостью к воздействию воды;
Защитная пленка гидроизоляционного материала, при указанных свойствах, должна быть эластичной и не разрушаться под воздействием высоких или низких температур;
Исходный материал для нанесения покрытия должен обладать хорошей текучестью, высокой укрывающей способностью, a также хорошей адгезией к поверхности металла;
Антикоррозионная обработка наносится на сухую очищенную поверхность металла;
Электропроводность. Еще одним показателем качественного изолирующего материала, является то, что он должен быть абсолютным диэлектриком. Благодаря этому свойству обеспечивается надежная защита трубопроводов от блуждающих токов, которые усиливают неблагоприятное воздействие электрохимической коррозии.
Намотка антикоррозионной ленты в рулоне
Намотка антикоррозионной ленты в рулоне
 

Обратите внимание!Скрыть
Наиболее эффективными решениями для гидроизоляции металла  принято считать составы на основе битумных смол, двухкомпонентные полимерные композиции, a также рулонные полимерные материалы на самоклеящейся основе.
Активная и пассивная электрохимическая защита

Подземные инженерные коммуникации в большей степени подвержены возникновению очагов коррозии, чем воздушные и внутренние трубопроводы, потому что постоянно находятся в среде электролита, который представляет собой раствор солей, содержащихся в составе грунтовых вод.

Для того чтобы свести к минимуму разрушающее воздействие, вызванное реакцией железа с водно-солевым раствором электролита, используются активные и пассивные методы электрохимической защиты.

Активный катодный метод заключается в направленном движении электронов в цепи постоянного электрического тока:
Для этого к отрицательному полюсу источника постоянного тока подключается трубопровод, a к положительному – анодный заземляющий стержень, который заглубляют в землю неподалеку;
После подачи напряжения, электрическая цепь замыкается через почвенный электролит, в результате чего свободные электроны начинают движение от заземляющего стержня к трубопроводу;
Таким образом, заземляющий электрод постепенно разрушается, a освободившиеся электроны вместо трубопровода вступают в реакцию с электролитом.
На схеме показан принцип работы активной катодной защиты
На схеме показан принцип работы активной катодной защиты
Пассивная протекторная защита трубопроводов заключается в следующем:
Рядом с железом в земле размещают электрод из более электроотрицательного металла, например цинка или магния;
Стальную трубу и электрод соединяют между собой электрически через контролируемую нагрузку;
В среде электролита они образуют гальваническую пару, которая в процессе реакции вызывает движение электронов от цинкового протектора к защищаемому трубопроводу.
     3. Электродренажная защита также является пассивным методом, который выполняется путем подключения трубопровода к заземляющему контуру:

Подключение производится в соответствии с требованиями ПУЭ;
Такой способ помогает избавиться от возникновения блуждающих токов и применяется в случае расположения трубопровода поблизости контактной электросети наземного или рельсового транспорта.
Пассивная протекторная катодная защита
Пассивная протекторная катодная защита
 

Обратите внимание!Скрыть
Наглядным примером пассивной протекторной защиты является всем известное цинковое покрытие изделий из железа, или проще говоря, оцинковка.
Заключение
Каждый из приведенных методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому использовать их нужно в зависимости от конкретных условий. В заключение мугу сказать лишь то, что независимо от выбранного способа, цена ремонта и замены трубопровода обойдется значительно дороже, чем стоимость самой сложной и трудоемкой защиты.

Сообщение отредактировано: 18.10.17 09:22

mihaa

mihaa

Новичок

Присоединился: 17.10.2017
Создал тем: 0
Сообщений: 41
217.10.17 15:19 Ответ на 1 от xeto
Электрохимическая коррозия разрушает даже толстостенные трубы
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее в политике конфиденциальности