Защита трубопровода от коррозии: катодная, электрохимическая | 

Как выполняется защита трубопровода от коррозии?

Для увеличения долговечности работы трубопровода имеет значение не только качество монтажа, выбор материала, но и предусмотренная противокоррозионная защита от атмосферного воздействия, замерзания, а также от подземных блуждающих токов.

Эта задача должна решаться производителями, монтажниками, проектировщиками и даже конечными пользователями. 

Подробнее о коррозии — зачем защищать?

Причиной развития коррозии может быть несбалансированный состав жидкости, протекающей по трубопроводу, неправильное сочетание разных металлов или неэффективная противокоррозионная защита от подземных блуждающих токов. Также существует опасность замерзания трубопроводов.

Опасность коррозии в том, что она способна привести к повреждению материала, что в результате приводит к течи трубопровода. Наиболее подвержены таким процессам стальные изделия.

Чтобы избежать этого, для производства труб используются оцинкованная или нержавеющая сталь. Правда, такие изделия стоят дороже, что ограничивает возможность их широкого применения.

Поэтому все большее применение получают пластиковые трубы, которые не подвержены коррозии, и стоят недорого.

Коррозия водопроводных труб – явление, вызванное электрохимическими реакциями окисления материала под воздействием влаги. Металл видоизменяется, распадается и исчезает с поверхности изделия.

Окисление происходит по разным причинам. Этот процесс может зависеть от свойств среды, в которой находится трубопровод, от характера жидкости, которая протекает по нему.

На что нужно обратить внимание?

Когда выбирается протекторная защита для трубопроводов от коррозии, обязательно учитываются условия, при которых эта коррозия возникает.

Иногда актуально уделить внимание непосредственно протекающей жидкости, чтобы исправить ее коррозийные характеристики. А в некоторых случаях более подходящими являются защитные покрытия или электрохимзащита, ее еще называют «катодная защита». Она необходима для защиты трубопровода от подземных блуждающих токов.

Тем не менее, чтобы антикоррозийная изоляция трубопроводов была на высоком уровне, следует изначально правильно подбирать материал труб.

Если исключается применение стали, можно использовать медь, которая характеризуется высокой коррозионной стойкостью.

В этом случае на поверхности изделия имеется защитная пленка, предохраняющая материал, находящийся под ней, от нежелательных процессов, а также подземных блуждающих токов.

Однако и на этот раз возможно появление очагов развития коррозионных процессов, например, в результате прорыва пленки.

Поэтому противокоррозионная защита всех трубопроводов – это эффективная мера противодействия нежелательным процессам.

Как защищать?

Далее рассмотрим существующие методы защиты трубопроводов от коррозии, а также замерзания, позволяющие достаточно эффективно повысить характеристики материалов или снизить агрессивность жидкости.

Способы следующие:

  1. Обработка жидкости химическими реагентами.
  2. Защитное покрытие стенок.
  3. Блуждающий ток.
  4. Расходуемый анод.
  5. Катодная электрохимзащита.

Теперь — подробнее.

Химическая обработка жидкости

Как известно, протекающая по трубопроводу жидкость может иметь агрессивные качества, даже если это обычная вода.

Такое возможно при обработке воды хлором или при протекании процессов флокуляции и коагуляции, происходящих в жидкости на этапе водоподготовки.


Коррозия металлических труб

Коррозия металлических труб

Также агрессивность воды может быть вызвана содержанием у нее карбонатов и бикарбонатов, кислорода.

Снижение агрессивности наблюдается при повышении уровня кислотности, жесткости, а повышение – при возрастании температуры, содержании растворенного углекислого газа и воздуха.

Главная задача химобработки жидкости – сделать из агрессивной воды слабокальцирующую. Поэтому на внутренней поверхности трубопровода образуются соли кальция, которые и защищают материал.

Антикоррозийная защита всех трубопроводов на водопроводных сетях сводится зачастую к добавлению следующих веществ:

  • соды;
  • кальция;
  • карбоната натрия.

На участках водопровода, где вода распределяется по отдельным точкам водозабора, ее обработка осуществляется полифосфатами. Они корректируют повышенную жесткость воды.

Противокоррозионная защита всех трубопроводов, изготовленных из оцинкованной стали, путем добавления силикатов, фосфатов и полифосфатов приводит к образованию на внутренней поверхности защитной пленки.

Такие реагенты допустимо использовать для водопроводных сетей с питьевой жидкостью, если соблюдаются все требования, установленные санитарно-эпидемиологическими нормами.

Для защиты от замерзания, в транспортируемую жидкость добавляют различные гликолиевые растворы.

Защитные покрытия

Покрытие наносят либо на внутреннюю, либо на внешнюю поверхность трубопровода. В результате формируется активная или пассивная защита. В первом случае создаются условия, которые противодействуют развитию коррозии.

Засоры от ржавчины в металлических трубах

Засоры от ржавчины в металлических трубах

Как правило, на поверхность наносится другой металл, зачастую цинк, на который и воздействует коррозия. Активная защита наиболее эффективна внутри, для противодействия протекающей жидкости.

А с внешней части она формирует лишь базовое покрытие, которое дополняет пассивная защита.

Ведь защита всех подземных трубопроводов от коррозии должна снизить негативное влияние контакта труб с грунтом.

На поверхность металла может наноситься слой эмали, краски или лака, что является эффективным методом коррозионной защиты, например газопроводов.

Для этих целей в последнее время стали широко использоваться битумные продукты, получаемые из синтетических смол либо в результате перегонки нефти или угля.

Перед процедурой требуется тщательная подготовка поверхности от пыли, грязи, влаги, пятен жира.

При этом антикоррозионное покрытие газопроводов может образовываться не только путем нанесения лакокрасочных материалов, но и за счет использования порошковых покрытий.

Жидкие вещества наносятся пульверизатором либо кистью. А порошковые нужно наносить на предварительно разогретую поверхность металла. Уровень температуры должен быть выше значения температуры плавления порошка.

Может использоваться воздушное напыление, экструзия или электростатический метод.

Поверхностный слой из металла может наноситься путем погружения трубы в расплавленный состав. Также может использоваться метод электролитического осаждения.

Антикоррозийное покрытие трубопроводов при изготовлении труб — наиболее эффективный подход.

При монтаже обработке подвержены соединительные элементы, а также те зоны, которые могли повредиться при транспортировке или проведении установочных работ.

Поэтому очень важно, если трубы, особенно газопроводов, прошли антикоррозионную обработку на заводе, внимательно относиться к аккуратности при перевозке, монтаже, предотвращая образование царапин, повреждений.

Металлические трубопроводы наиболее подвержены коррозии

Металлические трубопроводы наиболее подвержены коррозии

Поскольку со временем защитное покрытие теряет свои свойства, необходим периодический контроль коррозии трубопроводов.

Блуждающий ток

Блуждающим называют ток, который образуется в грунтах при дисперсии электрифицированных путей. Это может быть трамвайное полотно или железнодорожное.

Еще одним вероятным источником такого тока является заземление промышленного электрооборудования. Он имеет зачастую большую силу, воздействует в первую очередь на трубопровод с хорошей проводимостью.

Блуждающий ток поступает в точке, которая является в итоге катодом, а выходит в другой точке, которая выступает в роли анода. Происходит электролиз, являющийся основой для развития коррозионных процессов, в частности газопроводов.

Результатом такого воздействия может оказаться повреждение трубы, масштабы которого зависят от силы подземных блуждающих токов.

Незащищенная труба имеет небольшой срок службы

Незащищенная труба имеет небольшой срок службы

Антикоррозионная изоляция трубопроводов в этом случае — «электрический дренаж». К источнику блуждающего тока в определенной точке подключается кабель с низким электросопротивлением.

При этом нужно следить за полярностью, чтобы ток перемещался от трубопровода к источнику дисперсии.

Такой подход требует дальнейшего периодического контроля, внимательных наладочных операций. Как правило, в дополнение методу требуется дополнительная антикоррозийная обработка трубопроводов.

Расходуемый анод

Еще одна эффективная защита водопроводных труб или газопроводов от подземных блуждающих токов- это электрохимзащита. Заглубленный магниевый блок ведет себя как анод в коррозионной батарее.

Благодаря медленному разложению магния и формируется эффективная защита магистральных трубопроводов от подземных блуждающих токов.

Такой подход используется для трубопроводов ограниченной длины или же для резервуаров, выполненных из стали.

Как правило, анод помещают в хлопковый мешок и в глинистую смесь, которая позволяет поддерживать нужный уровень влажности, защищать от подземных блуждающих токов, а также обеспечить равномерность расхода анода.

Доступ для контроля тока и состояния покрытия газопроводов обеспечивается специальным колодцем.

О способах защиты (видео)

https://www.youtube.com/watch?v=IWXJxBVisiI

Катодная защита

Катодная защита газопроводов от коррозии организовывается путем использования генератора постоянного тока.

К его отрицательному полюсу подключают трубопровод, а к положительному – систему анодных рассеивателей, заглубленных на участке.

Защита стальных газопроводов от коррозии таким способом обеспечивается за счет применения кабеля с низким электросопротивлением, отличной изоляцией.

Ток, формируемый генератором, через аноды проходит в почву и попадает на трубопровод, играющий роль катода.

Используются аноды малорасходуемого типа. Их заглубляют в землю на 1,5 м, расстояние от трубопровода составляет до 100 м.

Ток проходит такой маршрут: генератор – кабель – рассеиватель – грунт – металлическая структура – кабель – генератор.

В итоге электрохимическая защита трубопроводов от коррозии является эффективным методом, предотвращающим развитие нежелательных процессов. А значит, продолжительность эксплуатации трубопровода будет существенно увеличена.




Автор
IMG_

Вазянов
Евгений Викторович

Инженер-строитель

Сделаем расчет или подберем лучшее предложение

Строительные калькуляторы

Самое интересное и полезное из рубрики: