Протекторная защита трубопроводов от коррозии

Прокладка коммуникаций или иных трубопроводных магистралей чаще всего осуществляется под землей, где требуется надежная защита трубопроводов от коррозии. Одним из наиболее доступных и действенных способов защиты металлов, находящихся под землей, является протекторная защита. Этот тип защиты трубопроводов от коррозии может использоваться даже предприятиями с недостатком финансовых средств, при этом, способ обработки отличается высокой эффективностью.

Причины появления коррозии

Основная причина появления коррозионных изменений на поверхности металлических сооружений – постоянное воздействие на их поверхность влажного грунта. В результате происходит изменение состава металлов на ионном уровне. Для предотвращения появления таких изменений используется различная защита подземных трубопроводов от коррозии. Среди основных причин почвенной коррозии можно выделить несколько наиболее значимых.

1. На образование изменений металла влияет жидкость, которая проходит внутри трубопровода.
2. Одним из факторов считается особенность сплавов труб. Если они имеют различные потенциалы, то по трубопроводу начинают протекать токи. Разные потенциалы возникают и вследствие особенностей грунта.
3. Очевидной причиной появления коррозии является наличие грунтовых вод в месте пролегания трубопровода.
4. На образование изменений влияет и кислотные примеси, а также химический состав почвы.
5. Блуждающие токи в грунте оказывают негативное влияние на состояние металлических подземных сооружений.

Прежде чем приступить к защите стальных трубопроводов от коррозии, нужно оценить состояние грунта, его состав и иные внешние факторы, которые могут негативно воздействовать на металл.

Виды коррозии

Коррозии, которые могут поражать металлические сооружения, бывают трех типов: местная, щелевая и поверхностная. Среди этих вариантов наибольшую опасность представляет местный тип. Коррозионные изменения появляются на отдельных участках и приводят к повреждениям. Также достаточно часто встречается щелевая коррозия. Однако ее распространение по металлу не настолько разрушающее. Она образуется в трещинах. Поверхностная коррозия появляется равномерно по всей поверхности трубы.

Наиболее подвержены коррозии трубы, расположенные под линиями электропередач, железнодорожными переездами. Для предотвращения образования коррозионных изменений обязательна протекторная защита трубопроводов, пролегающих в данных участках. Следует учитывать, что коррозия образуется и развивается достаточно быстро, в среднем это 3-30 мм за 12 месяцев. Кроме перечисленных видов коррозии существует еще химическая и электрохимическая. Развитию первой способствуют неэлектропроводные среды, например: спиртовые, газы, нефтепродукты.

Увеличение температуры окружающей среды приводит к ускорению разрушающих процессов. Химическая ржавчина способна образовываться не только на черных, но и на цветных металлах. Даже для меди и алюминия в таких случаях должна использоваться протекторная защита от коррозии. Алюминиевые поверхности при воздействии образовавшейся ржавчины покрываются защитной пленкой, она предотвращает дальнейший процесс окисления. Медные же конструкции под воздействием разрушающего фактора начинают зеленеть.

Протекторная защита от электрохимической коррозии является весьма эффективным способом защиты металла. Электрохимическая коррозия появляется в результате воздействия на металл солей. Под их воздействием части атомов переходят в электролитический раствор образуя ионы. Они замещают атомы и заряжают металл зарядами отрицательного значения, а положительные заряды тем временем накапливаются в электролите. Кроме того, электрохимическая коррозия образуется под воздействием блуждающих токов. Они в свою очередь появляются при утечке из электроцепи. Попадая в грунт или в водные растворы такие токи оказывают разрушающее действие на металл.

Как обеспечить протекторную защиту

Протекторный метод защиты от коррозии предполагает использование одного из видов обработки металла. Обеспечение конструкций защитой от разрушения задача не только производителей. Для защиты металла от воздействия агрессивных и разрушающих сред в процессе эксплуатации используют:

• химобработку;
• защиту от токов;
• покрытие из защитных составов;
• катодную и анодную защиту.

В соответствии с ГОСТ защита от коррозии трубопроводов требуется для всех типов магистралей.

Пассивная и активная защита трубопроводов от коррозии

Защита подземных металлических сооружений от повреждения коррозией – это основная задача предприятий, выполняющих данный тип работ. Существует два метода защиты металла – пассивный и активный. В свою очередь, пассивный метод может быть выполнен в процессе укладки труб.

В этом случае между стенками трубопровода и грунтом оставляют зазор, который будет служить барьером для попадания грунтовых вод. Пассивная защита трубопровода от коррозии может быть выполнена при помощи специальных составов, которыми покрывается поверхность металлического сооружения. Кроме того, для обработки металла могут использоваться химические составы. Они образуют на поверхностях защитную пленку, препятствующую появлению и распространению коррозии.

Активный способ защиты металлов от коррозии предполагает использование тока и химических реакций. Таким образом создается электродренажная система изоляции от блуждающих токов. Активная защита от коррозии трубопроводов может осуществляться анодом и катодом. Последний используется для увеличения сопротивления на основаниях из металла. Анодная защита предотвращает разрушение поверхности металлических конструкций.

Методы защиты трубопроводных магистралей

В процессе эксплуатации трубопроводных магистралей образуется коррозия. Разрушения могут появляться как снаружи, так и внутренней стороне. Внутри на состояние трубопровода влияют жидкости, которые по нему транспортируются. Они вступают в реакцию с металлом и в результате образуется ржавчина. Защита от внутренней коррозии трубопроводов позволяет избежать этих процессов. Появление коррозионных изменений снаружи возникает в результате влияния на поверхность металла высокой влажности грунта.

В процессе эксплуатации трубопровода важно своевременно и регулярно проводить осмотры и ремонтные работы. На это время требуется приостанавливать работу магистрали. Своевременная защита объекта от коррозии позволяет избежать негативных последствий. В соответствии с ГОСТ защита от коррозии магистральных труб должна выполняться с учетом способа монтажа, типом оборудования и другими факторами, влияющими на металлическое сооружение. Выделяют 5 методов защиты трубопроводов:

• защита окрашенного трубопровода;
• обработка от агрессивной жидкости;
• обработка стенок цинком и сплавами;
• защита газопровода;
• защита от блуждающих токов.

Протекторная защита окрашенного трубопровода

В ряде случаев может потребоваться защита магистральных трубопроводов от коррозии, которые ранее были окрашены. Такой метод называется пассивным и его эффективность не слишком высока. Однако он имеет ряд достоинств:

1. Окрашенные трубы требуют меньшего расхода протекторных материалов, а совместное использование с краской позволяет продлить время защиты поверхностей.
2. В процессе протекторной защиты ранее окрашенного трубопровода происходит равномерное распределение защитного тока.
3. Во время обработки материалами достаточно просто выявляются возможные дефекты конструкции.

Обработка от воздействия агрессивной жидкости

На внутреннюю поверхность трубопровода оказывают негативное влияние агрессивные жидкости. Транспортируемая вода может содержать карбонаты, кислород, что считается одним из основных повреждающих факторов. Выполнять очистку на регулярной основе достаточно трудоемкий и дорогой процесс. В этом случае используют иные способы защиты трубопроводов от коррозии. Одним из наиболее эффективных методов является обработка воды, которая будет направлена в трубопровод, где под ее воздействием создается защитная пленка. В такую воду добавляют кальций, соду и карбонат натрия.

Обработка цинком и сплавами

Методы защиты трубопровода от коррозии при помощи обработки поверхности сплавами и цинком называются одновременно активной и пассивной защитой. Для этого стенки труб изнутри и снаружи покрывают гальваническим составом, который способен на достаточно длительное время создавать барьер для разрушающего воздействия. Особенно популярен способ обработки металлических конструкций методом цинкования.

Защита газопровода

Соблюдение требований к защите трубопроводов от коррозии контролирует Ростехнадзор. Особенно это касается газопроводов и трубопроводов для подачи и транспортировки горячей воды. Защита таких объектов должна выполняться при помощи специальных установок, которые обеспечивают защиту на всей протяженности объекта.

Кроме того, протекторная защита от коррозии трубопровода предотвращает негативное воздействие щелочей и кислот, блуждающих токов. Метод эффективен при расположении труб в месте пересечения ж/д путей. Важна протекторная защита и на фланцах. Тут с ее помощью происходит снятие анодных областей, а в местах перемычек – устраняется электрохимический фактор.

Катодно протекторная защита от коррозии полностью автономна. Ее работа отличается эффективностью, а само техническое устройство может прослужить до 10 лет. Протектор создает защиту при подключении анодных электродов, при этом, трубопровод выступает в роли катода, а сам протектор – анода. Таким образом медленно разрушается протектор и создается защита для металлического объекта.

Защита от блуждающих токов

Катодная защита трубопроводов от коррозии эффективна в отношении блуждающих токов. Они создаются в результате образованной потоком электродов энергии. К трубопроводу она поступает через анодную точку и вызывает электролиз. Именно он и становится результатом воздействия разрушения металла. Чтобы обеспечить надежную защиту металлических сооружений находящихся под землей, нужно организовать дренажную систему электрического типа.

К методам защиты от блуждающих токов можно отнести подачу индуцированного тока и анодный способ. Электрохимическая защита трубопровода от коррозии и от блуждающих токов может быть выполнена при помощи анодного блока из магния или путем подачи индуцированного тока. Последний способ предполагает нанесение на поверхность защищаемого сооружения состава, который образует пленку. Она обеспечивает постоянный ток и является своего рода протекторной защитой катодного типа.