Efektívna protikorózna ochrana oceľových rúrok

Prakticky akýkoľvek systém vnútornej infraštruktúry a životnej podpory obytných budov, obecných a komerčných budov alebo priemyselných zariadení je vo všeobecnosti rozvinutá sieť potrubí, ktoré spájajú tieto alebo iné predmety systému v konkrétnom poradí.

Vo väčšine prípadov sa používa napríklad pri usporiadaní plynovodu, dodávky teplej a studenej vody, fekálne alebo káblové kanalizácie, ako aj vykurovacie a ventilačné systémy, podzemné, vzduchové alebo vnútorné inštalácie kovových rúrok rôznych priemerov a veľkostí.

V závislosti od režimu prevádzky a podmienok okolia môžu byť kovové rúry vystavené rôznym nepriaznivým faktorom počas dlhej doby prevádzky. Na vyriešenie tohto problému bola špeciálne vyvinutá komplexná ochrana potrubia proti korózii podľa SNiP 2.03.11-85 "Ochrana stavebných konštrukcií pred koróziou".

Metódy riešenia korózie

S cieľom pomôcť čitateľovi zistiť, ako zabezpečiť maximálnu trvanlivosť potrubia, tento článok sa zameria na niektoré možnosti aktívneho a pasívneho zabezpečenia kovových výrobkov, ktoré tvoria služby v oblasti potrubných inžinierstiev.

Tiež tu bude podrobný pokyn, ktorý podrobne opisuje základné princípy realizácie ochrany proti korózii kovových výrobkov určených na prevádzku v agresívnych podmienkach.

Klasifikácia škodlivých faktorov

Ako už bolo uvedené, povaha a stupeň vplyvu vonkajších faktorov závisí vo veľkej miere od špecifických prevádzkových podmienok, ako je umiestnenie rúry, chemické zloženie pôdy, priemerná ročná teplota a relatívna vlhkosť prostredia, prítomnosť zdrojov priameho prúdu v okolí atď.

Podľa mechanizmu výskytu a stupňa škodlivých účinkov možno všetky škodlivé faktory rozdeliť na niekoľko typov.

1. Atmosférická korózia nastane, keď železo reaguje s vodnou parou, ktorá je obsiahnutá v okolitom ovzduší, a tiež v dôsledku priameho kontaktu s vodou počas zrážania. V priebehu chemickej reakcie sa tvorí oxid železitý alebo jednoducho obyčajná hrdza, ktorá výrazne znižuje pevnosť kovových výrobkov a môže časom viesť k ich úplnému zničeniu.

1. Chemická korózia je výsledkom interakcie železa s rôznymi aktívnymi chemickými zlúčeninami (kyselinami, zásadami atď.). Zároveň prebiehajúce chemické reakcie vedú k tvorbe ďalších zlúčenín (solí, oxidov atď.), Ktoré, podobne ako hrdza, postupne zničia kov.
2. Elektrochemická korózia dochádza vtedy, ak je železo produkt dlho v elektrolytickom médiu (vodný roztok solí s rôznymi koncentráciami). Súčasne sa na povrchu kovu vytvárajú anodické a katodické oblasti, medzi ktorými prúdi elektrický prúd. V dôsledku elektrochemickej emisie sa železné častice prenášajú z jedného miesta do druhého, čo vedie k zničeniu kovového produktu.
3. Vystavenie sa negatívnym teplotám keď sa potrubia používajú na prepravu vody, spôsobuje to zmrazenie. Pri vstupe do tuhého stavu agregácie vzniká kryštalická mriežka vo vode, v dôsledku čoho sa jej objem zväčšuje o 9%. Keď sa nachádzate v uzavretom priestore, voda začína vyvíjať tlak na steny rúr, čo nakoniec vedie k ich pretrhnutiu.

   Venujte pozornosť! Významný rozdiel v priemerných ročných a priemerných denných teplotách vedie k výrazným výkyvom v celkovej dĺžke potrubia, ktoré sú spôsobené lineárnou tepelnou rozťažnosťou materiálu. Aby sa predišlo roztrhnutiu potrubia a poškodeniu nosných konštrukcií, tepelné kompenzátory musia byť inštalované v určitej vzdialenosti na linke.

Analýza pôdy

Aby sa zvolila najefektívnejšia metóda ochrany, je potrebné mať presné informácie o povahe prostredia a špecifických prevádzkových podmienkach oceľového potrubia. V prípade umiestnenia vnútorného alebo vzdušného vedenia možno tieto informácie získať na základe subjektívnych pozorovaní, ako aj na základe priemerného ročného klimatického režimu pre tento región.

V prípade kladenia podzemného potrubia je odolnosť proti korózii a trvanlivosť kovu z veľkej časti závislá od fyzikálnych parametrov a chemického zloženia pôdy, takže pred kopaním výkopu vlastnými rukami je potrebné odobrať vzorky pôdy na analýzu špecializovanej laboratóriu.

Najdôležitejšie ukazovatele, ktoré je potrebné objasniť v procese analýzy, sú nasledujúce vlastnosti pôdy:

1. Chemické zloženie a koncentrácia solí rôznych kovov v podzemnej vode. Hustota elektrolytu a elektrická priepustnosť pôdy závisí vo veľkej miere od tohto indikátora.
2. Kvalitatívne a kvantitatívne ukazovatele kyslosti pôdy, ktoré môžu spôsobiť chemickú oxidáciu aj elektrochemickú koróziu kovu.
3. Elektrický odpor pôdy. Čím nižšia je hodnota elektrického odporu, tým viac kovu dochádza k deštrukčným účinkom spôsobeným elektrochemickým vyžarovaním.

   Tip! Na získanie objektívnych výsledkov analýzy musia byť vzorky pôdy odstránené z pôdnych vrstiev, v ktorých preteká potrubie.

Ochrana proti nízkej teplote

V prípade podzemného alebo vzdušného pokladania vodovodných a kanalizačných sietí najdôležitejšou podmienkou ich nepretržitého fungovania je ochrana potrubia pred zamrznutím a udržiavanie teploty vody na úrovni nie nižšej ako 0 ° С počas chladnej sezóny.

Na zníženie negatívneho vplyvu teplotného faktora na životné prostredie sa uplatňujú tieto technické riešenia:

1. Umiestenie podzemného potrubia v hĺbke prekračujúcej maximálnu hĺbku zamrznutia pôdy pre daný región.
2. Tepelná izolácia vzduchových a podzemných vedení pomocou rôznych materiálov s nízkou tepelnou vodivosťou (minerálna vlna, penové segmenty, polypropylénové rukávy).

1. Naplnenie potrubia s nízkou tepelnou vodivosťou (expandovaný íl, uhoľná troska).
2. Odvodnenie priľahlých vrstiev pôdy, aby sa znížila tepelná vodivosť.
3. Pokladanie podzemných zariadení v pevných uzavretých boxoch vyrobených zo železobetónu, ktoré zabezpečujú vzduchovú medzeru medzi potrubím a zemou.

Najprogresívnejšou metódou ochrany rúr pred mrazom je použitie špeciálneho puzdra pozostávajúceho z plášťa z tepelne izolačného materiálu, vo vnútri ktorého je položený elektrický vykurovací článok.

   Venujte pozornosť! Hĺbka zamrznutia pôdy pre každý konkrétny región, ako aj metóda jeho výpočtu sa riadia normatívnymi dokumentmi SNiP 2.02.01-83 * "Základy budov a stavieb" a SNiP 23-01-99 * Stavebná klimatológia.

Vonkajší hydroizolačný náter

Najbežnejšou cestou boja proti korózii kovu je naniesť na povrch tenkú vrstvu trvanlivého vodotesného ochranného materiálu. Najjednoduchším príkladom vonkajšieho ochranného povlaku je konvenčná vodotesná farba alebo sklovina, napríklad ochrana plynovodu prechádzajúceho vzduchom je vždy vykonávaná pomocou žltej sklovitej vrstvy odolnej voči poveternostným vplyvom.

Podzemné vodovodné a plynovody sú zvyčajne zostavené z rúr, ktoré sú na vonkajšej strane predbežne potiahnuté silnou vrstvou asfaltového tmelu a potom obalené ťažkým technickým papierom. Povlaky z kompozitných alebo polymérnych materiálov sú tiež vysoko účinné.

Kovové prvky kanalizačných podzemných zariadení z vnútornej a vonkajšej strany sú pokryté silnou vrstvou cementovo-pieskovej malty, ktorá po stuhnutí vytvára rovnomerný monolitický povrch.

Aby bolo možné nezávisle vybrať vhodný materiál pre vonkajší povlak, je potrebné vedieť, že na zabezpečenie maximálnej ochrany musí súčasne mať niekoľko vlastností.

1. Po vysušení má náter na lak a lak mať kontinuálny homogénny povrch s vysokou mechanickou pevnosťou a absolútnou odolnosťou voči vode.
2. Ochranná fólia z hydroizolačných materiálov so špecifikovanými vlastnosťami musí byť elastická a nekrútiť pod vplyvom vysokých alebo nízkych teplôt.
3. Východiskový materiál pre povlak by mal mať dobrú tekutosť, vysokú kryciu schopnosť, ako aj dobrú priľnavosť k kovovému povrchu.
4. Ďalším ukazovateľom kvalitného izolačného materiálu je, že musí byť absolútnou dielektrikou. V dôsledku tejto vlastnosti je poskytnutá spoľahlivá ochrana potrubia pred búrlivými prúdmi, ktoré zvyšujú nepriaznivé účinky elektrochemickej korózie.

   Tip! Najefektívnejším riešením na izoláciu kovu z prostredia sa považujú kompozície na báze bitúmenových živíc, dvojzložkových polymérnych kompozícií, ako aj valcované polymérne materiály na samolepiacom základe.

Aktívna a pasívna elektrochemická ochrana

Podzemné nástroje sú náchylnejšie na nástup korózie ako vzduch a vnútorné potrubia, pretože sú neustále v elektrolytovom médiu, čo je roztok solí obsiahnutých v zložení podzemných vôd.

Aby sa minimalizoval deštruktívny účinok spôsobený reakciou železa s roztokom elektrolytu s vodou a soľou, sa používajú aktívne a pasívne metódy elektrochemickej ochrany.

1. Aktívna katódová metóda spočíva v smerovom pohybe elektrónov v obvode konštantného prúdu. Pre jeho realizáciu je potrubie pripojené k zápornému pólu zdroja jednosmerného prúdu a anódová uzemňovacia tyč je pripojená k kladnému pólu, ktorý je pochovaný v neďalekej zemi. Po napájaní sa elektrický okruh uzatvorí cez elektrolyt pôdy, v dôsledku čoho sa voľné elektróny začnú pohybovať od zemnej tyče do potrubia. Preto sa uzemňovacia elektróda postupne zrúti a uvoľnené elektróny namiesto potrubia reagujú s elektrolytom.

1. Pasívna obetná ochrana potrubia je to, že vedľa železa je elektróda z elektronegatívneho kovu, ako je zinok alebo horčík, umiestnená v zemi a navzájom elektricky prepojená riadeným zaťažením. V elektrolytickom médiu vytvárajú galvanický pár, ktorý v priebehu reakcie, ako v predchádzajúcom prípade, spôsobuje pohyb elektrónov z ochranného zinku na chránené potrubie.
2. Ochrana proti odvodneniu Je to tiež pasívna metóda, ktorá sa uskutočňuje pripojením potrubia k uzemňovaciemu obvodu, ktorý je vyrobený v súlade s EMP. Táto metóda pomáha zbaviť sa výskytu bludných prúdov a používa sa v prípade umiestnenia potrubia v blízkosti kontaktnej elektrickej siete pozemnej alebo železničnej dopravy.

   Venujte pozornosť! Dobrým príkladom pasívnej ochrannej ochrany je dobre známy zinkový povlak železných výrobkov, alebo jednoduchšie zinkovanie.

záver

Každá z vyššie uvedených metód má svoje výhody a nevýhody, a preto by sa mali používať v závislosti od špecifických podmienok, ktoré vznikli. Na záver treba povedať, že bez ohľadu na zvolenú metódu náklady na opravu a výmenu potrubia budú stáť oveľa viac ako náklady na najkomplexnejšiu a časovo náročnejšiu ochranu.

Pre viac informácií si môžete pozrieť video v tomto článku alebo si prečítať podobné materiály na našej webovej stránke.