Особенности и методы протекторной защиты трубопроводов от коррозии

Протекторная защита трубопроводов от коррозии – это вид обработки металла для предотвращения воздействия внешних негативных факторов, вызывающих разрушение материала. Широко применяется от образования ржавчины на магистральных трубопроводах разного назначения. Этот вид обработки доступен даже предприятиям, не имеющим достаточного количества финансовых средств.

Причины появления коррозии

Развитие коррозии трубопроводов происходит в результате реакции окисления металла от постоянного воздействия влажной среды. Изменяется состав металла на ионном уровне. На данный процесс может оказывать влияние состав жидкости, протекающей внутри трубопровода. Причины возникновения ржавчины могут быть следующими:

  • Сплавы, из которых изготовлены трубопроводы, имеют различные электрохимические потенциалы. Это вызывает протекание токов по трубе. Разные потенциалы могут возникать вследствие изменений составляющих грунта, а также разными параметрами показателей окружающей среды.
  • Грунтовые воды или влага, находящаяся в почве.
  • Химический состав почвы, в том числе наличие кислотных примесей во внешней среде.
  • Состав транспортируемой трубопроводом жидкости.
  • Наличие в грунте блуждающих токов.

Чтобы выполнить антикоррозионную защиту, необходимо оценить характеристики, воздействующие на металлическую поверхность.

Коррозия трубопровода

О видах коррозии

Всего существует несколько разновидностей коррозии металлических труб:

  • поверхностная, распространяющаяся по всей площади трубы;
  • местная, расположенная на отдельных участках;
  • щелевая, образовавшаяся в небольшой трещине.

Наиболее настораживает местная коррозия, так как основная масса повреждений происходит в результате ее появления. Развитие щелевой тоже распространено, но к существенным повреждениям материала она не приводит.

Местная коррозия трубопровода

Процент вероятности возникновения коррозии в большую сторону отдается участкам труб, продолженных под железнодорожными переездами или под опорами линий воздушных электропередач. Скорость развития процесса коррозии колеблется от 3 до 30 мм в год.

Что такое химическая коррозия

Этот процесс возникает в неэлектропроводных средах. Ими могут оказаться газы, нефтепродукты и спиртовые соединения. При повышении температурных показателей скорость развития коррозии возрастает. Ржавчина может образовываться на цветных или черных металлах. Алюминиевые изделия под влиянием коррозионных факторов покрываются тонкой пленкой, которая после обеспечивает систему защиты и создает препятствие развитию окислительного процесса.

Химическая коррозия трубопровода

Медь под влиянием этого вида коррозии начинает зеленеть, при этом образованная пленка из оксида во влажной среде не всегда способствует созданию защитного барьера от ржавчины, а только в порядке исключения, когда структура металла одинакова со структурой пленки.

Химическая коррозия

Сплавы могут быть восприимчивы к иному виду ржавчины, то есть присутствуют элементы, не подверженные окислению, а напротив, они восстановленные. К примеру, при повышенных температурных характеристиках и повышенном давлении восстанавливаются карбиды, но, опять же, утрачиваются нужные качества.

Об электрохимической коррозии

Утверждение о том, что электрохимическая коррозия достигается только при контактировании металлической поверхности с электролитом, ошибочно. Хватает тонкой пленки на основании материала, чтобы образовалась коррозия. Причиной этого вида ржавчины является использование поваренной или технической солей. К, примеру, если производится посыпка снега на дорогах, то страдают машины и проложенные под землей трубопроводы.

Электрохимическая коррозия трубопровода

Процесс этого происхождения заключается в следующем:

  • В соединениях металлических конструкций теряются отчасти атомы, осуществляется их переход в электролитический раствор, то есть происходит образование ионов. Замещают электроны атомы, они заряжают материал отрицательными зарядами, при этом накапливаются положительные заряды в электролите.
  • Электрохимическую коррозию также вызывают блуждающие токи, которые при утечке из электроцепи уходят в растворы воды или в грунт, а после в саму структуру металла. Конкретными местами проявления ржавчины являются те участки, откуда в воду попадают блуждающие токи.

Коррозия под воздействием блуждающих токов

На видео: электрохимическая коррозия металлов и способы защиты.

Как обеспечить протекторную защиту

Покрытие труб специальными составами — это задача не только производителя, в процессе эксплуатации конструкции обеспечение защитных свойств тоже должно выполняться. Всего существует несколько способов защиты металла от воздействия агрессивных сред:

  • химическая обработка;
  • покрытие стенок специальными составами;
  • защита от блуждающих токов;
  • подведение катода или анода.

Метод протекторной защиты трубопроводов от коррозии пользуется популярностью в организациях, осуществляющих монтаж и эксплуатирующих трубопроводный вид транспорта.

Монтаж трубопровода

О пассивных и активных способах

Антикоррозионная защита — это целый комплекс мероприятий, проводимых предприятиями. Пассивные методы защиты предполагают выполнение следующих работ:

  • На стадии монтажа между трубопроводом и грунтом оставляют воздушный зазор, препятствующий попаданию грунтовой воды, в том числе в составе с кислотными и щелочными примесями.
  • Покрытие специализированными составами, назначение которых распространяется от негативных воздействий почвы.
  • Обработка металла химическими составами, с образованием тонкой пленки.

Обработка трубопровода от коррозии

Активные способы защиты предусматривают использование тока и обмен ионов на основе химических реакций, за счет чего обеспечивается:

  • Защита подземных трубопроводов от коррозии созданием электродренажной системы для изоляции трубопроводного транспорта от блуждающих токов.
  • Защита анодом от разрушения металлических поверхностей.
  • Катодная защита для увеличения сопротивления металлических оснований.

Протекторная защита трубопроводов от коррозии

Только с учетом всех способов, препятствующих образованию ржавчины на металле, будет увеличен срок службы конструкций. Антикоррозионная защита трубопроводов должна выполняться комплексно.

На видео: защита трубопроводов и кабельных линий от электрической коррозии.

О достоинствах применения протекторов

Защита труб этим способом производится с добавлением компонента — ингибитора. Это материал с отрицательным электрическим зарядом. Под воздействием воздушных масс он растворяется, а конструкция остается целой и не подвергается ржавлению. Протекторная защита от коррозии применяется для продления срока службы строительных конструкций, систем отопления и водоснабжения, а также магистрального и промыслового трубопроводного транспорта.

Применение электрохимической защиты позволяет устранить причины многих видов коррозии. Такая антикоррозийная защита трубопроводов – неплохое решение даже для предприятий, не имеющих финансовых возможностей по обеспечению полноценной защиты от неконтролируемого процесса.

Протекторная защита трубопроводов

Для обеспечения грамотного подхода следует:

  • Протекторы, изготовленные из алюминия, использовать в средах морских вод и прибрежных шельфах.
  • В средах с небольшой электропроводностью использовать магниевые протекторы. Но, опять же, они не подходят для обработки внутреннего покрытия резервуаров, нефтяных отстойников в связи с тем, что обладают достаточно низкой взрывопожароопасностью.
  • Использовать протекторы для защиты от сред пресной воды.
  • Проекторы, выполненные на основе цинка, являются полностью безопасными, их можно применять на пожаро- и взрывоопасных производствах.

Протекторы для защиты трубопроводов

Протекторной антикоррозионной защите можно отнести следующий ряд преимуществ:

  • недостаток денежных средств и производственных мощностей у предприятия не будет препятствием ее выполнению;
  • возможность защиты конструкций небольших размеров;
  • если трубы покрыты теплоизоляционными материалами, то такая защита приемлема.

Используемые материалы и цели применения

Противокоррозионная защита необходима для всех металлических оснований. Данный вид противостояния от ржавчины широко используется для обработки танкеров, так как эти суда наиболее подвержены воздействию воды, имеющей в составе агрессивные компоненты. Даже специальная окраска не справляется с решением этой проблемы.

Наиболее рациональным выбором для покрытия стальных конструкций будет использование протекторов с отрицательным потенциалом. При изготовлении таких устройств применяется магний, цинк или алюминий. Большая разница потенциалов металла и стальных поверхностей способствует увеличению спектра защитного действия, в результате различные виды коррозии устраняются.

Система защиты осуществляется на основании специфики самих протекторов, а также сред, в условиях которых они будут использоваться.

Протектор для трубопровода

Пассивная защита требуется стальным покрытиям и изделиям из металла. Сущность метода заключается в применении гальванических анодов, обеспечивающих противодействие подземных трубопроводов коррозии. При произведении расчета для данной установки, необходимо учитывать следующие показатели:

  • параметры силы тока;
  • сопротивление от перепадов напряжения;
  • характеристики степени защиты, применяемые для 1 км трубопровода;
  • показатель расстояния между элементами защиты.

Методы защиты трубопроводных магистралей

Коррозия трубопроводов возникает в процессе их эксплуатации. Образование ржавчины происходит на трубах внутри и снаружи. C внутренней стороны появляются отложения, и причина этому — химические реакции состава транспортируемой жидкости с металлом. На состояние поверхности оказывает влияние и высокий показатель влажности грунта.

Коррозионные отложения в трубопроводе

Если своевременно не обеспечить защиту, то возможно возникновение ряда последствий. Что важно:

  • плановые осмотры рекомендуется проводить с небольшими временными промежутками.
  • проведение ремонтных работ осуществлять периодически, независимо от наличия коррозии.
  • приостановление функционирования трубопроводного транспорта неминуемо, так как необходимо производить осмотры и выполнять планово-предупредительные и иные текущие ремонты.

Важно! Для обеспечения полной защиты необходимо учитывать способ монтажа, контактирование с агрессивными средами, а также тип трубопровода.

Ржавый трубопровод

Протекторная защита окрашенного трубопровода

В практической деятельности встречаются ситуации, когда необходимо произвести противокоррозионную защиту ранее окрашенных труб. Протекторный способ совместно с нанесенным лакокрасочным материалом считается пассивным методом предостережения от образования коррозии материала.

Эффективность этого метода не столь высока, но имеется и ряд преимуществ:

  • проявляются дефекты на всей конструкции трубопроводного транспорта, которые выявить достаточно просто;
  • расходование протекторных материалов значительно снижается, а сама защита на трубах будет обеспечиваться долгое время;
  • ток, необходимый для защиты поверхности, распределяется равномерно.

Существенным плюсом по защите лакокрасочного покрытия является распределение защитного электрического потока электронов по поверхностям, требующих особого внимания.

Крашенный трубопровод

Проведение обработки от агрессивной жидкости

Внутренняя коррозия трубопроводов возникает вследствие воздействия негативных сред. В составе воды могут быть карбонаты или бикарбонаты, а также кислород, что и является первопричиной образования коррозии. Выполнение очистки в трубопроводе не даст ожидаемого результата, это технически сложно, дорого и практически невыполнимо.

Внутренняя коррозия трубопровода

Лучшим решением будет предварительная обработка воды, то есть выполнение работ по устранению агрессивных сред и превращению их в растворы с небольшим содержанием кальция. Это достигается довольно просто: в воду добавляется кальций, сода и карбонат натрия. Важно принять во внимание, что на участках из отдельных точек забора воды обработка жидкости осуществляется с добавками полифосфатов.

Антикоррозионную защиту подземных емкостей, изготовленных из цинковых материалов, производят с добавлением в растворы фосфатов, силикатов и поликарбонатов. Так образовывается тонкая пленка, препятствующая образованию ржавчины.

Внутренняя защита трубопровода от коррозии

Обработка стенок трубопровода цинком и сплавами

Обработкой стен на трубопроводах с целью антикоррозионной защиты пользуются достаточно давно. Нанесение покрытия осуществляется на наружную и внутреннюю поверхности. Гальваническое покрытие придает конструкции пассивную и активную защиту повышенной прочности, не позволяющей металлу подвергаться ржавлению. Этим антикоррозионным покрытием можно обеспечить защиту металлической поверхности на долгое время.

На основание наносится цинковое напыление, также могут быть дополнительно нанесены краски, эмали или лаки, соответствующего назначения.

Антикоррозионное покрытие трубопроводов

Для того чтобы достичь максимальной степени противокоррозионной защищенности, можно применить магниево-цинковый сплав. Специалистами установлено, что наибольшей популярностью пользуется метод цинкования металлических поверхностей.

Защита газопроводов, трубопроводов от коррозии

Защита антикоррозийным покрытием от образования ржавчины газопроводов, труб горячего водоснабжения контролируется органами Ростехнадзора. Для выполнения этой работы необходимо обеспечить изоляцию между трубами и грунтом, а также создать защиту по отношению к негативным факторам окружающей среды.

Изоляция газопровода

Для создания протекторной защиты водопровода ГВС используются специальные установки, они предназначены для защиты от:

  • коррозии, если протяженность трубопровода большая;
  • воздействия кислот и щелочей;
  • коррозии, возникающей в местах пересечения железнодорожных путей;
  • блуждающих токов.

Установка проекторов не менее важна на фланцах для снятия анодных областей, на перемычках, чтобы устранить электрохимический фактор коррозии. Гарантийный срок службы технического устройства составляет от 5 до 10 лет.

Протекторная защита газопроводов от коррозии

К преимуществам протектора можно отнести:

  • эффект от проводимой работы;
  • простота конструктивного исполнения;
  • автономность;
  • удобство эксплуатации.

Принцип действия основан на работе гальванических пар. Чтобы обеспечить защиту подземных металлических сооружений необходимо подключить анодные электроды, при этом их потенциал должен быть ниже потенциала на поверхностях. При создании определенных условий, а именно трубопроводу отдается роль катода, а протектору —  анодному электроду. Под воздействием разрушающих сил разрушается протектор, создавая защиту подземной конструкции.

Способы защиты от блуждающих токов

Токи такого рода появляются в результате дисперсии путей электропровода. Энергия, образованная потоком электродов, поступает непосредственно к точке — катоду, а выход осуществляется через анодную точку. Этот процесс вызывает электролиз, который автоматически становится результатом образования ржавчины.

Для изоляции металлических резервуаров и трубопроводов необходимо выполнение электрической дренажной системы. Кабеля низкого показателя сопротивления замыкаются у источников электрического тока в специально предназначенных местах. Методы защиты от блуждающих токов:

  • Подача индуцированного тока. Нанесенная защитная пленка на поверхности металла не разрушается, и это обеспечивает постоянный электрический ток. Это называется катодной протекционной защитой. Производятся данные работы при помощи кабеля невысокого сопротивления с идеально выполненной изоляцией проводов. При этом роль катода исполняет трубопровод, он сам себя защищает от образования ржавчины.

Анодная защита трубопроводов от коррозии

  • Анодный способ защиты. Это результативный метод, препятствующий проникновению коррозии в стенки металла. В роли анодного защитного приспособления выступает блок, выполненный из магния. Так как этот элемент медленно разлагается, то обеспечивается защита металлического основания от блуждающих токов. Этот вид распространяется для защиты стальных резервуаров и негабаритных конструкций. Аноды, помещенные в хлопчатобумажную ткань, погружают в глину. Этим обеспечивается влажность и продолжительность действия защиты.

Анодная протекторная защита

Активные методы защиты газопроводов (1 видео)

Коррозия и ее последствия (30 фото)

Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Голосов: 0
Загрузка...

Читайте также:



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector
Загрузка...