Поэтому трубопроводы для транспортирования газов, кислот, жидкостей делаются из определенных материалов, соответствующих находящимся в них веществам. Чаще они выполняются из того или иного типа металла. Далее будут рассмотрено, что такое антикоррозийная обработка трубопроводов, какая бывает, методы защиты. Для подвергающихся естественному разрушительному воздействию конструкций разработаны способы, помогающие замедлить вредящий процесс.
Причины коррозии трубопроводов
Во многих случаях повреждения обуславливаются электрохимическими реакциями. Материал окисляется при контакте с влагой. На ионном уровне происходят изменения, приводящие к распаду. Причины явления столь же различны, как и механизмы его возникновения. Для металла это:
- осадки в виде дождя и снега;
- повышенная влажность воздуха или почвы;
- воздействие газа, нефтепродуктов;
- деятельность микроорганизмов;
- электролиты;
- процессы трения;
- перепады температур.
Влияние оказывают природные и атмосферные явления, параметры среды, в которой находятся трубы, характеристики проходящего по ним вещества. Избирая метод противодействия процессу разрушения, имеют в виду конкретные обстоятельства и их особенности. Иногда вопрос решают с помощью химической обработки взаимодействующих сред. В иных случаях применяют как внутренние, так и внешние оберегающие покрытия. Далее более подробно рассматриваются типы коррозии и соответствующие им причины.
Химическая
Данный процесс возникает при контакте металла со щелочами, кислотами и некоторыми другими соединениями. В результате реакции образуются ее продукты, одним из которых является ржавчина. Начинается постепенное разъедание материала трубы.
Электрохимическая
Это одна из наиболее агрессивных разновидностей процесса. Отличительными чертами являются большая скорость распада, а также способность разъедать толстые слои металла. Подобная коррозия появляется при нахождении трубы в электролите. Естественным способом формируются катоды и аноды, между ними проходит ток.
Атмосферная
Этот тип возникает при воздействии воздуха, пара и воды на металл. Происходит реакция между веществами с выделением оксида железа. Это и есть разрушающая конструкцию ржавчина.
Коррозия от перепада температур
Замороженное вещество расширяется, при нагреве оно уменьшается в объеме. При обычной температуре наблюдается свободное прохождение жидкости. Заморозка вызывает давление на поверхности. Нарушается целостность конструкции. В результате попадания сторонних веществ появляется разрушение.
Коррозия из-за неправильной укладки
Основным образом трубы портятся из-за среды, где осуществляется их эксплуатация. Ее агрессивный характер при контакте с внутренней поверхностью провоцирует коррозию, как и соприкосновение с почвой внешней части конструкции. Транспортируемым по трубопроводу веществом может оказаться щелочь, кислота, соль, нефтяные продукты и другое. Внешняя поверхность часто повреждается из-за несоответствующего способа укладки, нарушения технологических норм. Большинство случаев связано с местами стыка труб. Хотя компоненты грунта могут вызвать образование ржавчины на любом фрагменте. Значительным фактором такого износа выступает микробиологическая коррозия — результат развития колоний организмов.
Общие положения
В ходе вышеописанных процессов производится окисление металла, чему подвергается даже стальная конструкция. Пребывающие в обычном состоянии атомы теряют электроны и превращаются в ионы. Различные факторы воздействия вызывают ежегодное уменьшение веса конструкций до 10%. Понижается функциональность, стремительно ускоряется износ. Проложенные под землей трубы подвержены следующим видам коррозии, природа которых заслуживает рассмотрения для правильного выбора метода борьбы.
Почвенная
Разрушение начинается из-за контакта металла с грунтом. Это внешняя коррозия, разделяющаяся на следующие подвиды.
1. Химическая — результат действия на железо газов и жидкостей, не являющихся электролитами. Наблюдается равномерное разрушение без образования сквозных отверстий. Подземная магистраль подвергается наименьшей опасности.
2. Электрохимическая, когда металл является электродом, а грунтовые воды — электролитом. Процесс производит точечные разрушения, заканчивающиеся аварийным состоянием.
3. Электрическая, появляющаяся из-за блуждающих токов, действующих на металл. Они «стекают» с неподалеку расположенных электрифицированных устройств, подстанций. Это самый опасный процесс.
Согласно второму типу коррозии в почве присутствуют являющиеся электролитами растворы солей, что разрушает структуру материала при длительном взаимодействии. Выделяют такую характеристику земли, как коррозийная активность. В обратно пропорциональной зависимости с этой величиной находится электрическое сопротивление грунта. Чем оно выше, тем ниже разрушающая активность почвы.
Внутренняя коррозия
Подобные процессы неизбежны, если проходящая по трубе жидкость имеет низкий водородный показатель и значительное содержание в составе кислорода, хлоридов, сульфатов. Происходит следующее:
- повышается шероховатость трубопровода внутри;
- транспортируемое вещество ухудшается по качеству из-за попадания в него ржавчины.
В дальнейшем может образоваться сквозное отверстие. Такая ситуация заканчивается не только утечкой, но и разрывом конструкции. Подобный эффект способна вызвать обычная вода, проходящая по трубопроводу.
Способы защиты труб от коррозии
Весьма распространенным методом является нанесение лаков и красок. В результате распыления или обработки валиком, кистью образуется защитный слой. Пленка не добавляет конструкции вес, но ограждает от агрессивных сред: влажности, иных воздействий. Особенную гарантию дает окрашивание с предварительным грунтованием составами с цинком. Против химических воздействий производят нанесение металлосодержащего покрытия методами плазменного напыления, гальванизации. Высокотемпературные конструкции защищают предварительно нагретыми керамическими составами, отталкивающими воду и примеси. Современные магистрали для нефти и газа имеют изоляцию из полиэтилена, полимера.
Первоочередной задачей антикоррозионной защиты является выбор материала трубопровода. Менее подвержены разрушению нержавеющая сталь, медь. Иногда используют особенный метод укладки. Оставляют воздушный карман между трубами и почвой. Применяется также способ понижения агрессивности среды путем внесения в нее соответствующих веществ.
Порядок проведения обработки
Сначала оценивают состояние труб внутри и снаружи. Затем производится нанесение состава. При его выборе в расчет берут:
- температурные режимы;
- химическое действие;
- давление;
- влияние среды.
Специалисты подбирают оптимальное для эксплуатационных условий покрытие. Учитывается экономическая целесообразность. В завершение проверяется качество результата. К примеру, для нанесения лаков и красок проходят следующие этапы.
1. Подготовка поверхностей зачисткой. Удаляют пыль, высушивают поверхность, обезжиривают.
2. Наносят грунтовку для хорошей адгезии.
3. Окрашивают либо наносят антикоррозийный состав.
Во многих случаях трубы обрабатывают регулярно, важно соблюдение норм и стандартов. Задачи защиты трубопровода стоят еще на этапе его проектирования. Для увеличения длительности службы необходим учет всех факторов воздействия на материал и его структуру.
