Домой Виноград Антикоррозийное покрытие стальных труб. Антикоррозийная защита трубопроводов

Виноград

Антикоррозийное покрытие стальных труб. Антикоррозийная защита трубопроводов

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.

Труба для магистрального трубопровода с внутренним и внешним защитным покрытием. Полиэтиленовая многослойная изоляция – эффективное средство защиты от разрушения стальных коммуникаций

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).

Для наземных трубопроводов выполняют струйную очистку и используют эпоксидные покрытия

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.

Последовательность работ:

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

Принцип правильного нанесение защитного покрытия с помощью окрасочного пистолета

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.

Окрасочный аппарат для безвоздушного распыления

Видео: нанесение трехслойного полиэтиленового покрытия

Все металлические конструкции, которые применяются в строительстве, должны иметь надежную защиту от воздействия различных а в первую очередь, от коррозии. Какие материалы используются для этого? Выясним далее.

Общие сведения

Коррозия представляет собой физико-химический процесс, при котором происходит взаимодействие металла с окружающей средой. В ходе этой реакции изменяются свойства материала. В результате таких процессов он начинает разрушаться.

Антикоррозийные защитные покрытия

Они используются для обработки элементов с целью предотвращения их разрушения. Антикоррозийное покрытие, представленное в виде специальных эмалей или красок, обладает рядом преимуществ в сравнении с прочими материалами, имеющими аналогичные свойства. Среди основных плюсов такой продукции следует отметить:

Возможность обработки крупногабаритных сооружений и элементов сложной конфигурации.
Простоту нанесения.
Экономичность, возможность восстановления в ходе эксплуатации.
Сравнительно доступную стоимость в сравнении с прочими материалами.
Возможность получить разный цвет покрытия.

Наиболее распространенные составы

Антикоррозийное покрытие металлоконструкций для многих производственных компаний является основным видом деятельности. Для обработки сооружений и элементов используются различные материалы. Среди них можно отметить:

Краску "Нержамет". Этой эмалью можно обрабатывать как чистые поверхности, так и покрытые ржавчиной.
Краску "Нержалюкс". Данный состав обладает высокой адгезией. Применяется эта краска для декоративной и защитной обработки поверхностей из свинца, дюраля, алюминия, латуни, титана, меди и цинка.
Краску "Акваметаллик" - водный акриловый состав.
Смесь "Быстромет" представляет собой быстросохнущую краску.
Уретановую эмаль "Полимерон". Этот состав отличается высокой износостойкостью.
Краску "Цикроль". Она применяется при обработке кровельных конструкций, элементов из оцинковки.
Состав "Сереброл". Это антикоррозийное покрытие для металла имеет серебристо-белый цвет.
Декоративную эмаль "Нержапласт". Она представляет собой
"Молотекс" - является молотковой краской.
"Нержамет-аэрозоль" - выпускается в баллончиках.
"Фосфогрунт" - применяется для цветных и черных металлов.
"Фосфомет" - представляет собой фосфатирующий модификатор,

Как проводится антикоррозийное покрытие трубопроводов? Для обработки таких элементов используются:

"Нержахим". Это антикоррозийное покрытие трубопроводов представляет собой химически стойкую виниловую грунт-эмаль.
"Полиуретол" - полиуретановая масло- и бензостойкая смесь.
"Эпостат" - эпоксидное химически стойкое антикоррозийное покрытие труб (грунт-эмаль).
"Цинконол" - полиуретановая цинконаполненная грунтовка.

Смесь "Уризол"

При помощи этого состава осуществляется антикоррозийное покрытие труб, транспортирующих нефтепродукты, саму нефть и природный газ. Данной смесью обрабатываются фитинги, крановые узлы, соединительные детали. Состав применяется для защиты от атмосферной и подземной коррозии трубопроводов насосных, компрессорных, перекачивающих головных сооружений, нефтебаз, установок по комплексной подготовке и хранилищ сырья, а также прочих аналогичных сооружений, температура эксплуатации которых до 60 градусов. Смесь "Уризол" используется и для изоляции свай и других бетонных элементов.

Особенности состава

В первую очередь, следует отметить легкость и простоту нанесения смеси. Для обработки, как правило, применяется распылитель. С момента соединения компонентов начинается реакция, в ходе которой образуется полимочевина. Далее система переходит из жидкого в нетекучее гелеобразное, а после и в твердое состояние. При недостаточно высокой скорости полимеризации будут образовываться подтеки. Они, в свою очередь, препятствуют необходимому наращиванию толщины покрытия. При этом в течение длительного периода будет сохраняться липкость. Она препятствует осуществлению контрольных промежуточных замеров толщины и равномерности слоя. При слишком высокой скорости полимеризации снижается адгезия состава к поверхности. При этом толщина изоляции неравномерна. Распылительный пистолет при работе в этом случае достаточно быстро засоряется. Для предупреждения таких ситуаций необходим тщательный подбор компонентов состава и приготовление смеси в соответствии с инструкцией.

Все компоненты смеси "Уризол" поставляются в специальных стальных бочках. Хранение материала осуществляется в закрытых помещениях, в герметичной таре. Качественное смешивание компонентов осуществляется с помощью специального оборудования - двухкомпонентной распылительной установки. Она обеспечивает точное дозирование ингредиентов в пропорции 1:1. При этом сохраняется необходимое давление (не менее 150 атмосфер) и температура (60-80 град.). Распыление осуществляется тонким слоем. Перед нанесением компоненты подвергаются предварительному смешиванию в таре. Для этого бочки перекатываются и встряхиваются.

Преимущества состава

Покрытие "Уризол", в отличие от многих других полимерных смесей, которые содержат то или иное количество органических летучих растворителей, представляет собой состав, включающий в себя сто процентов твердой фазы. Полимочевина не содержит пластификаторов, которые с течением времени склонны к "выпотеванию". Этот процесс сопровождается постепенной усадкой и повышением хрупкости В смесь не входят деготь и каменноугольные компоненты, добавляемые часто для удешевления материала, но обладающие канцерогенным действием на человеческий организм. Кроме того, в составе отсутствуют твердые наполнители, провоцирующие абразивный износ насосного оборудования, сопел в распылительных установках и смесительных камер. Благодаря высокой реакционной способности компоненты полимочевины обладают высоким уровнем полимеризации без катализаторов. Повышенная надежность покрытия обусловлена также сравнительно низкой чувствительностью к температурным и влажностным перепадам. К примеру, у прочих полиуретановых смесей аналогичного действия отмечается более высокая склонность к образованию пористой пленки под воздействием влаги, которая, в свою очередь, всегда присутствует в исходных компонентах сырья. Следует, однако, отметить, что надежность полимочевины обеспечивается только при тщательном соблюдении требований к процессу подготовки обрабатываемых сооружений и элементов.

Нанесение антикоррозийного покрытия

Процесс обработки включает в себя несколько этапов. Прежде всего, необходимо отметить, что нанесение антикоррозийного покрытия - работа достаточно непростая. Конечный результат будет зависеть от тщательности подготовки элементов и качества используемого состава. Наибольшую сложность обычно представляет антикоррозийное покрытие днища какого-либо сооружения. Далее рассмотрим основные этапы работы.

Визуальный осмотр

Перед тем как осуществить антикоррозийное покрытие металлоконструкций, необходимо оценить их состояние. Этим занимаются специалисты в данной сфере. В процессе визуального осмотра определяется степень поражения поверхности. По результатам оценки составляется смета. В ходе этой работы учитываются различные факторы. К ним, в частности, относят температурный режим, в котором проходит эксплуатация сооружения. А также влияние атмосферных явлений и прочих агрессивных сред, целевое назначение элементов, тип материала, который был использован при их изготовлении. В соответствии с этим будет выбираться то или иное антикоррозийное покрытие металла. Для обработки крупногабаритных сооружений, как правило, требуется специальное оборудование.

Подготовка поверхности

Перед тем как использовать антикоррозийное покрытие, поверхность сооружения или элемента следует очистить. В процессе подготовки удаляются загрязнения разного происхождения, старая краска. Очистка объекта может осуществляться гидроабразивным, гидродинамическим, абразивно-струйным методом. После чего необходимо обезжирить поверхность. Для этого применяются углеводородные растворители. По завершении данного этапа поверхность сооружения еще раз осматривается.

Обработка

Антикоррозийное покрытие используется при определенных условиях. Непосредственно перед обработкой состав приготавливается в соответствии с технологией. Как правило, процедура осуществляется безвоздушным методом. Это обусловлено наибольшей эффективностью данного способа. Антикоррозийное покрытие осуществляется в несколько слоев. При этом перед нанесением следующего предыдущий должен просохнуть до той или иной степени (информация об этом содержится в инструкции по применению).

Завершающий этап

После того как будет окончено антикоррозийное покрытие металла, осуществляется контрольный осмотр сооружения или элемента. При оценке качества проведенной работы может также использоваться специальное оборудование. В результате осмотра выявляется наличие либо отсутствие необработанных участков или дефектов. Оценивается также уровень адгезии состава с поверхностью, декоративные свойства покрытия. Кроме того, немаловажно определить и толщину сухой пленки. Оптимальной величиной считается 240-300 мкм. Как было сказано выше, такие процессы осуществляются специалистами. По окончании обработки заказчик принимает объект. При этом он также получает всю необходимую документацию.

В промышленности и коммунальном хозяйстве в качестве рабочей жидкости преимущественно используется вода. Это связано с ее доступностью и низкой стоимостью. В процессе циркуляции по трубопроводу и через узлы оборудования возникают отложения и коррозия. В результате наблюдается падение эффективности технологического процесса и увеличивается скорость износа конструктивных элементов. Антикоррозионная защита трубопроводов достигается за счет введения в транспортируемую жидкость специальных веществ - ингибиторов, замедляющих окислительные процессы.

Действие ингибиторов

Особые составы, попадая в коррозионную среду (или в трубопровод в данном случае) в достаточной концентрации, способны замедлить или полностью остановить разрушение металлических конструкций и труб. Активное вещество может быть однокомпонентным или представлять собой смесь нескольких соединений. Для остановки реакции с металлом достаточно 0,001-2% (точная концентрация определяется при каждом индивидуальном случае) от общего объема жидкости.

Трубы, использующиеся для транспортировки воды, нефтепродуктов, жидкого пищевого или химического сырья постоянно подвержены температурным перепадам и действию агрессивных химических сред. До 90-х годов прошлого столетия в промышленности для антикоррозионной защиты трубопроводов использовали соединения на основе цинка, хлора и аминов. Они хорошо справлялись с замедлением окислительных процессов, но перестали применяться из-за высокой токсичности. Альтернативой им были более экологичные органические вещества, фосфаты и силикаты. Результатом их длительного применения являются солевые отложения на внутренней полости трубопровода. Большая часть традиционных ингибиторов не справляется с проблемой в случае неполного погружения металла в жидкую среду.

Методы антикоррозионной защиты труб

На данный момент самым актуальным методом защиты является использование специальных ингибиторов коррозии. Научные разработки и многолетние испытания, проводимые компанией "Спектропласт", привели к серийному производству ингибитора нового поколения - "СП-В ". Концентрат "СП-В" вводится в жидкую среду или наносится на поверхность в определенной концентрации и выполняет следующие функции :

Антикоррозионная защита металлической поверхности труб во время хранения (консервации). Нанесение активной жидкости - ингибитора на внутреннюю или внешнюю часть труб при их совмещении, хранении или транспортировке открытым способом позволяет защитить металл от коррозионного воздействия негативных факторов внешней среды. В процессе реконсервации нет необходимости в смывании "СП-В". В большинстве случаев допускается нанесение лакокрасочного слоя непосредственно на плоскость, обработанную ингибитором.

При опрессовке и ремонте трубопровода предварительное добавление защитного средства эффективно остановит коррозионный процесс. Такой способ актуален при технологическом запуске, промывке или просто после слива циркулирующей жидкости. Металл не будет разрушаться даже при наличии остаточной влаги без тщательной предварительной сушки.

Антикоррозионная защита трубопроводов путем замедления коррозионных процессов и образования солей жесткости с уменьшением агрессивности водяного пара. Внедрение "СП-В" помогает стабилизировать теплообмен, предотвратить образование нерастворимого налета, тем самым, продлить срок службы трубопровода и смежного с ним оборудования. Высокая экологичность раствора дает возможность применять его не только в технических средах, но и в ЖКХ и на пищевых производствах.

В результате проведенных испытаний и анализа разрушающего воздействия воды на различные виды металлов удалось доказать эффективность антикоррозионной защиты труб при помощи концентрата "СП-В ". Ингибитор проявляет активность, как в горячей, таки в холодной воде при температуре от 0 до 95 о С. Вещество прошло все необходимые испытания, имеется сертификат. Согласно санэпидемиологическому заключению оно является нетоксичным и безопасным по отношению к окружающей среде, разрешена эксплуатация на пищевых производствах.

Все стальные трубопроводы тепловых сетей и элементы трубопроводов должны быть защищены от наружной коррозии с помощью защитных антикоррозионных покрытий, которые наносятся на наружную поверхность труб, за исключением случаев: когда трубопроводы тепловых сетей, проложенны с использованием теплоизоляционных конструкций высокой заводской готовности (например, трубопроводов с изоляцией из пенополиуретана и трубой-оболочкой из полиэтилена высокой плотности, оборудованных системой оперативного дистанционного контроля (ОДК), сигнализирующей о повреждениях и наличии влаги в изоляции, а также для трубопроводов с другими видами теплоизоляционных конструкций, не уступающих указанной выше конструкции по эксплуатационным свойствам).

Защитное антикоррозионное покрытие должно обладать высокими защитными свойствами и сохранять их в условиях эксплуатации (воздействие тепла, влаги, одновременное воздействие тепла и влаги, агрессивных сред, блуждающих токов), обеспечивая защиту трубопроводов в течение расчетного срока службы.

Выбор защитных антикоррозионных покрытий для вновь сооружаемых тепловых сетей должен производиться в зависимости от способа прокладки тепловых сетей, вида и температуры теплоносителя.

Антикоррозионные покрытия, предназначенные для защиты трубопроводов водяных тепловых сетей от наружной коррозии, должны отвечать следующим требованиям:

– термостойкость: 1875 ч при температуре 145-150 °С;

– термовлагостойкость: 50 циклов "увлажнение-сушка" (один цикл включает одно полное увлажнение тепловой изоляции, нанесенной на трубу с покрытием, с последующей сушкой при температуре 75-80 °С в течение пяти суток);

– стойкость в агрессивных средах: сохранение покрытием защитных свойств под воздействием кислого раствора рН=2,5 в течение 3000 ч и щелочного раствора рН=10,5 в течение 3000 ч (для металлизационных алюминиевых покрытий при рН=4,5 и рН=9,5);

– стойкость к воздействию приложенных электрических потенциалов: анодных плюс 0,5 В и плюс 1,0 В по 1500 ч при каждом значении и катодных минус 0,5 В и минус 1,0 В по 1500 ч при каждом значении.

Покрытия, предназначенные для применения в бесканальных прокладках тепловых сетей, кроме того, должны быть устойчивы к истиранию.

Пригодность покрытия для защиты от наружной коррозии трубопроводов тепловых сетей должна оцениваться по следующим основным показателям:

– удельному объемному электрическому сопротивлению;

– сплошности;

– прочности при ударе;

– адгезии;

– гибкости;

– водопоглощению.

Примечание. При выборе защитных антикоррозионных покрытий необходимо учитывать технологии их нанесения для сохранения максимальных показателей вышеперечисленных характеристик при нанесении покрытий в полевых условиях.

#G0Наименование защитного покрытия	Вид покрытия	Структура покрытия по слоям, ГОСТ, ТУ на материалы и изделия (см. Прил.Ю)	Общая толщина, мм	Степень очистки	Способ прокладки. Вид теплоносителя	Вид тепло- вой изоля- ции	Макси- мально допусти- мая тем-ра теплоно- сителя, °С

1. Органо- силикатное покрытие ОС-51-03 (с термо- обработкой)*	Лако- красочное	Три слоя органосиликатной краски ОС-51-03. ТУ 84-725-83 . Термообработка при температуре 200 °С	0,25-0,30	Первая и вторая
2. Органо- силикатное покрытие ОС-51-03 с отвердителем	Лако- красочное	Четыре слоя органосиликатной краски ОС-51-03 (ТУ 84-725-83 ) с отвердителем (естественная сушка)	0,45	Первая и вторая	Подземная в непроходных каналах. Вода	Все виды подвесной тепловой изоляции
3. Эпоксидное покрытие ЭП-969	Лако- красочное	Три покровных слоя эпоксидной эмали ЭП-969. ТУ 6-10-1985-84	0,1	Вторая	Подземная в непроходных каналах. Вода	Все виды подвесной тепловой изоляции
4. Кремний- органическое покрытие КО*	Лако- красочное	Три покровных слоя покрытия из кремнийорганической композиции КО с отвердителем (естественная сушка). ТУ 88.УССР.0.88.001-91	0,25	Вторая	Подземная в непроходных каналах. Вода	Все виды подвесной тепловой изоляции
5. Комплексное полиуретановое покрытие "Вектор"	Лако- красочное	Два грунтовочных слоя мастики "Вектор 1236" ТУ 5775-002-17045751-99 . Один покровный слой мастики "Вектор 1214" ТУ 5775-003-17045751-99 (см. примеч.3)	не менее 0,13	Вторая и третья	Подземная в непроходных каналах; подземная бесканальная. Вода	Все виды тепловой изоляции
6. Силикатно- эмалевое покрытие из безгрунтовой эмали 155Т*	Силикатно- эмалевое	Два слоя эмали 155Т. ТУ 88-106-86 БССР (гранулят стеклоэмали безгрунтовой марки 155Т БССР) , (ТУ 1390-001-01297858-96	0,5-0,6	Первая		Все виды тепловой изоляции
7. Силикатно- эмалевое покрытие из эмали МК-5*	Силикатно- эмалевое	Два слоя покровной эмали МК-5. ТУ 2367-002- 05282012-2000	0,5-0,6	Первая	Подземная в непроходных каналах; подземная бесканальная. Вода и пар	Все виды тепловой изоляции
8. Металлиза- ционное алюминиевое покрытие*	Металлиза- ционное	Два покровных слоя металлизационного алюминиевого покрытия. #M12291 1200014731ГОСТ 9.304#S	0,25-0,30	Первая	Подземная в непроходных каналах и в тоннелях, подземная бесканальная; по стенам снаружи зданий, в технических подпольях. Вода	Все виды тепловой изоляции
9. Алюмокерами- ческое покрытие*	Металлиза- ционное	Один слой покрытия плазменного нанесения из смеси порошков алюминия - ПА-4 (или ПА-3) ГОСТ 6058 - 85% (по массе) и ильменитового концентрата ТУ 48-4236-91 -15%	0,2-0,3	Первая	Подземная в непроходных каналах; подземная бесканальная. Вода и пар	Все виды тепловой изоляции

9248 0 5

Защита от коррозии стальных труб: 3 подарка от «старушки» химии

Металлические трубы обладают самыми высокими прочностными характеристиками, но над ними также властвует и невероятно разрушительное явление, называемое коррозией . Чрезмерная влажность способна уничтожить даже самую прочную сталь. В данной статье я расскажу вам о том, какие методы применял для защиты собственного железного трубопровода от столь пагубного эффекта, основываясь на знаниях по химии, полученных ещё в школе.

Общие положения

Коррозийные процессы представляют собой окисление металла, при котором его атомы меняют свободное состояние, теряя свои электроны, на ионное . Трубопровод, проложенный под землёй, подвергается двум видам коррозии, в природе которых стоит разобраться прежде, чем начинать с ними бороться. Поэтому я уделю немного внимания их описанию:

Почвенная

Как вы уже наверняка догадались из названия и прилагающейся схемы, почвенная коррозия возникает из-за контакта стали с грунтом. В свою очередь она делится на следующие подвиды:

Химическая . Появляется в результате воздействия на железо газов и неэлектролитов жидкого типа. Примечательно, что при ней материал разрушается равномерно, и образование сквозных отверстий практически невозможно, что делает такой тип коррозийного процесса наименее опасным для проложенной под землёй магистрали;
Электрохимическая . Металл выступает электродом, а грунтовые воды, коих в нашем климатическом поясе невероятно много, электролитом. Происходящий процесс очень схож с работой гальванической пары и провоцирует разрушение точечных участков на поверхности труб, что в итоге приводит к их аварийному состоянию;

Электрическая . Возникает вследствие воздействия на сталь блуждающих токов, которые могут «стекать» с рельс, подстанций и иных электрифицированных приборов, заполняющих современные города. Является наиболее опасным и разрушительным коррозийным процессом.

Внутренняя коррозия

Если транспортируемая жидкость обладает низким водородным показателем, а вот содержание кислорода, сульфатов и хлоридов у неё, наоборот, высокое, то не избежать также и внутренних коррозийных процессов, в результате которых:

Увеличивается уровень шероховатости внутренней поверхности стенки, что приводит к снижению проходимости воды;

Ухудшается качество транспортируемой жидкости , так как в неё попадает ржавчина;
Со временем может появиться сквозное отверстие , способное стать причиной разрыва трубопровода.

Химия на страже

Защита трубопроводов от коррозии по СНиП включает в себя множество различных комплексных мер, но я хочу привести некоторые конкретные методы, которые нам так благосклонно «дарит» великая наука, и которые мне удалось применить на практике:

Подарок №1: внешняя изоляция

Выше мы разобрались, что большинство бед происходят из-за химических реакций, протекающих в результате долговременного контакта металла с землёй. Следовательно, наиболее простой и верный шаг – это полностью исключить его. Тем более что в таком случае одновременно легко выполняется и защита труб от замерзания, то есть, «убиваем двух зайцев одним выстрелом».

Я опишу вам вариант, которым воспользовался сам, а также альтернативные способы изоляции прокладываемого трубопровода:

Нефтяной битум . Именно этот материал был взят мной за основу при реализации защиты металла от появления ржавчины в условиях подземной эксплуатации. Его цена колеблется в районе 18-22 рублей за один кг, что вполне благосклонно к семейному бюджету. Рабочий процесс:

Первым делом я до блеска зачистил поверхность трубопровода стальной щёткой;

Затем я развёл часть купленного битума с бензином для получения битумной грунтовки в следующих пропорциях:

Тщательно обработал полученным раствором металлическую поверхность водопроводной магистрали;

Далее на огне приготовил битумную мастику с добавлением из измельчённого асбеста для усиления прочностных характеристик будущей изоляции. Цемент и каолин также подойдут для этой цели;

Нанёс первый слой горячей смеси, после чего обмотал трубопровод гидроизолом . Я использовал модель с такими характеристиками:

Потом ещё два раза повторил процедуру. Для вашего же региона может понадобиться меньше или, наоборот, больше слоёв битума с гидроизолом в зависимости от коррозийной активности грунта, на которую влияют его уровень влажности, химический состав, кислотность и структура;

Полиэтилен . Тут стоит отметить две абсолютно разные ситуации:

Первая включает в себя собственноручное исполнение задуманного. Такой метод можно назвать наиболее простым в реализации, так как вам достаточно будет просто обмотать трубу в несколько слоёв полиэтиленовым полотном и зафиксировать его монтажным скотчем. Но сам по себе данный материал обладает низкими прочностными характеристиками, поэтому применять его для защиты длинных участков магистрали я бы поостерегся;
Во второй же речь идёт уже о заводском нанесении усиленного экструдированного полиэтилена. То есть вы покупаете металлические трубы, имеющие специальный защитный слой. Конечно же, такие изделия будут стоить дороже, но от коррозии они дадут вполне эффективную протекцию;

Пенополиуретан . Здесь также можно пойти двумя дорогами, но в любом случае стоит сразу отметить очень высокие теплоизоляционные качества готовой антикоррозийной защиты:

Использовать специальные пенополиуретановые скорлупы . Они представляют собой две половинки цилиндра, которые надеваются с двух сторон на трубопровод и стыкуются друг с другом, создавая соединение;

Впрыскивание жидкого ППУ между телом трубы и предварительно установленной оболочкой из экструдированного полиэтилена или иного подходящего изоляционного материала. После застывания вещества швы полностью отсутствуют, что, конечно же, значительно улучшает качество изоляции, хотя сам процесс и более трудоёмок в своей реализации.

Вышеизложенными вариантами внешняя изоляция не ограничивается, тут можно применить ещё множество влагостойких материалов, способных принять цилиндрическую форму. Поэтому в любом случае ориентируйтесь также по актуальным предложениям расположенного поблизости от вас специализированного магазина.

Подарок №2: внутренняя изоляция

Как я уже выше отметил, транспортируемая по трубам жидкость может также провоцировать возникновение коррозийных процессов, и тут дела обстоят несколько сложнее. Дело в том, что без специального оборудования в домашних условиях качественную внутреннюю изоляцию совершить невозможно. Остаётся тогда лишь заказывать соответствующие услуги у специалистов или сразу покупать уже защищённые изделия.

Наиболее распространённым вариантом на сегодняшний день является нанесение цементно-песчаной смеси на внутренние стенки трубопровода с последующим её обжимом при помощи специального протаскиваемого прибора. В результате получается гладкое неподверженное коррозийным процессам покрытие.

Когда я заказывал данный вид услуг, то мне предложили следующие расценки:

Примечательно, что инструкция позволяет обработку, как новых металлических труб, так и старых.

Помимо цемента также может быть использован нефтяной битум . В этом случае изделия, обладающие большим сечением, окунают в жидкий раствор, а стыки затем обрабатываю вручную. А образцы с маленьким диаметром покрывают уже после осуществления сварочных работ, пропустив по ним смесь с полым медным цилиндром под воздействием постоянного электрического тока. За счёт воздействия электричества битумные частицы плотно пристают к железу, создавая тонкую надёжную плёнку.

Подарок №3: активная изоляция

Сюда относятся электрические методы защиты, которые у меня вполне получалось реализовать самостоятельно. Вот их описание:

Катодная защита :

Накладываем отрицательный потенциал на трубопровод, переводя его в катодную зону;
Рядом с трубами закапываем железные трубы , куски рельс или иные изделия из чёрного металла, которые примут на себя роль анода;

Источник с отрицательным постоянным током подключаем к трубопроводу;
Источник с положительным постоянным током подключаем к рельсе или иному изделию, которое вы применили в качестве анода;
Так образуется замкнутый контур электрического тока , который протекает от положительного полюса к анодному заземлению, растекается по грунту, попадает на трубу и затем к отрицательному полюсу;

Так как из рельсы ток выходит в образе положительных ионов металла, то постепенно разрушается именно она, а не труба . Вот вам и химия;

Протекторная защита. Реализуется гораздо проще, так как не нуждается в постороннем источнике электропитания . Именно данный вариант предпочитаю использовать я:

Помещаем рядом с водопроводом стержень из металла, обладающего отрицательным химическим потенциалом , который превышает аналогичный показатель у стали. Это может быть изделие из цинка, магния или алюминия;
Подсоединяем его к защищаемой конструкции с помощью ;

Весь удар придётся на анод-протектор, исключая коррозию трубы;
После того, как стержень из цинка или магния будет окончательно разрушен, его необходимо заменить;

Дренаж. С помощью него осуществляется защита трубопроводов от блуждающих токов:

Соединяем кабелем трубу с ближайшим электрифицированным источником , по которому попавшие на неё токи возвращаются обратно;
Ионы металла перестают уходить в почву, за счёт чего останавливаются коррозийные процессы.

Таким образом, все активные методы защиты сводятся к тому, чтобы исключить потерю ионов металла за счёт «жертвы» или избавления от блуждающих токов.

Рекомендую использовать комплексный подход к гидроизоляции вашего трубопровода. То есть, сочетать внешнюю, внутреннюю и активную защиту.
Это даст наиболее эффективный результат, позволив продлить эксплуатационный срок магистрали на десятки лет.

Заключение

При осуществлении монтажа водопровода на собственном загородном участке я заказал обработку его внутренних стенок цементно-песчаной смесью , затем самостоятельно снаружи покрыл его битумной изоляцией и для большей уверенности закопал рядом подсоединённую кабелем болванку из магния . У меня нет теперь причин сомневаться в долговечности созданной конструкции, так как имеющиеся знания по химии гарантируют отсутствие коррозийных процессов с учётом всех проделанных мер предосторожности.