Efektivní protikorozní ochrana ocelových trubek

Prakticky jakýkoli systém vnitřní infrastruktury a podpory života obytných budov, obecních a komerčních budov nebo průmyslových zařízení je z velké části rozvinutá síť potrubí spojující tyto nebo jiné objekty systému v určitém pořadí.

Ve většině případů se používá například při uspořádání plynovodu, zásobování teplou a studenou vodou, systémů odpadních nebo kabelových splašků, jakož i systémů vytápění a větrání, podzemní, vzduchové nebo vnitřní instalace kovových trubek různých průměrů a velikostí.

V závislosti na provozním stavu a okolních podmínkách mohou být kovové trubky po dlouhou dobu během provozu vystaveny různým nepříznivým faktorům. Pro řešení tohoto problému byla speciálně vyvinutá komplexní ochrana potrubí proti korozi podle SNiP 2.03.11-85 "Ochrana stavebních konstrukcí proti korozi".

Metody řešení korozi

Chcete-li pomoci čtenáři zjistit, jak zajistit maximální trvanlivost potrubí, tento článek se bude zabývat některými možnostmi aktivní a pasivní ochrany kovových výrobků, které tvoří služby plynovodního inženýrství.

Také zde bude podrobný pokyn, který podrobně popisuje základní principy realizace ochrany proti korozi kovových výrobků určených pro provoz v agresivních podmínkách.

Klasifikace škodlivých faktorů

Jak již bylo uvedeno výše, charakter a stupeň vlivu vnějších faktorů závisí do značné míry na konkrétních provozních podmínkách, jako je umístění potrubí, chemické složení půdy, průměrná roční teplota a relativní vlhkost prostředí, přítomnost zdrojů přímého proudu v okolí atd.

Podle mechanismu výskytu a stupně škodlivých účinků lze všechny škodlivé faktory rozdělit do několika typů.

1. Atmosférická koroze nastává, když se železo vzájemně stykuje s vodní párou, která je obsažena v okolním vzduchu, a také v důsledku přímého kontaktu s vodou během srážení. V průběhu chemické reakce se vytváří oxid železa, nebo jednoduše obyčejná rzi, která výrazně snižuje pevnost kovových výrobků a může vést k jejich úplnému zničení.

1. Chemická koroze je výsledkem interakce železa s různými aktivními chemickými sloučeninami (kyseliny, alkálie atd.). Zároveň probíhající chemické reakce vedou k tvorbě dalších sloučenin (solí, oxidů atd.), Které, jako rzi, postupně ničí kov.
2. Elektrochemická koroze dochází tehdy, když je železný produkt v elektrolytickém médiu po dlouhou dobu (vodný roztok solí s různými koncentracemi). Současně se na kovovém povrchu vytvářejí anodické a katodické oblasti, mezi nimiž proudí elektrický proud. Výsledkem elektrochemické emise jsou částice železa přenášeny z jednoho místa do druhého, což vede ke zničení kovového produktu.
3. Vystavení negativním teplotám pokud se potrubí používá k přepravě vody, způsobí zmrazení. Když dojde k agregaci v pevném stavu, vytváří se ve vodě krystalická mřížka, v důsledku čehož se její objem zvyšuje o 9%. V uzavřeném prostoru voda začíná působit tlak na stěny potrubí, což nakonec vede k jejich prasknutí.

   Dávejte pozor! Významný rozdíl v průměrných ročních a průměrných denních teplotách vede k výrazným výkyvům v celkové délce potrubí, které jsou způsobeny lineární tepelnou roztažností materiálu. Aby se zabránilo prasknutí trubek a poškození nosných konstrukcí, musí být tepelná kompenzace instalována v určité vzdálenosti na trati.

Analýza půdy

Abychom zvolili nejúčinnější způsob ochrany, je třeba mít přesné informace o povaze životního prostředí a konkrétních provozních podmínkách ocelového potrubí. V případě pokládky vnitřní nebo vzdušné linky lze tyto informace získat na základě subjektivních pozorování i na základě průměrného ročního klimatického režimu pro tento region.

V případě pokládky podzemního potrubí je odolnost proti korozi a trvanlivost kovu do značné míry závislá na fyzikálních parametrech a chemickém složení půdy, takže před kopáním výkopu vlastním rukama je nutné odebrat vzorky půdy pro analýzu do specializované laboratoře.

Nejdůležitější ukazatele, které je nutné objasnit v procesu analýzy, jsou následující vlastnosti půdy:

1. Chemické složení a koncentrace solí různých kovů v podzemních vodách. Hustota elektrolytu a elektrická propustnost půdy do značné míry závisí na tomto indikátoru.
2. Kvalitní a kvantitativní ukazatele kyselosti půdy, které mohou způsobit jak chemickou oxidaci, tak elektrochemickou korozi kovu.
3. Elektrický odpor půdy. Čím nižší je hodnota elektrického odporu, tím více kovu dochází k destruktivním účinkům způsobeným elektrochemickým vyzařováním.

   Tip! Pro získání objektivních výsledků analýzy musí být vzorky půdy odstraněny z půdních vrstev, ve kterých bude potrubí procházet.

Ochrana proti nízkým teplotám

V případě podzemního nebo vzduchového pokládky vodovodních a kanalizačních sítí je nejdůležitější podmínkou jejich nepřerušeného provozu ochrana potrubí před zamrzáním a udržování teploty vody na úrovni nejméně 0 ° С během chladné sezóny.

Pro snížení negativního vlivu teplotního faktoru na životní prostředí se používají následující technická řešení:

1. Umístění podzemního potrubí v hloubce překračující maximální hloubku zamrznutí půdy pro danou oblast.
2. Tepelná izolace vzduchových a podzemních vedení s různými materiály s nízkou tepelnou vodivostí (minerální vlna, pěnové segmenty, polypropylenové rukávy).

1. Zásobování potrubní příkopy s nízkým objemem tepelné vodivosti (expandovaná hlína, uhlíková struska).
2. Odvodnění sousedních vrstev půdy za účelem snížení tepelné vodivosti.
3. Pokládka podzemních věží do pevných uzavřených boxů z železobetonu, které zajišťují vzduchovou mezeru mezi potrubím a zemí.

Nejprogresivnější způsob, jak ochránit potrubí před zamrzáním, je použít speciální pouzdro skládající se z pláště vyrobené z tepelně izolačního materiálu, uvnitř kterého je položen elektrický topný článek.

   Dávejte pozor! Hloubka zamrznutí půdy pro každý konkrétní region a způsob jeho výpočtu se řídí normativními dokumenty SNiP 2.02.01-83 * "Základy budov a staveb" a SNiP 23-01-99 * Stavební klimatologie.

Vnější hydroizolační nátěr

Nejčastějším způsobem, jak potlačit kovovou korozi, je nanášení tenké vrstvy odolného nepromokavého ochranného materiálu na jeho povrch. Nejjednodušším příkladem vnějšího ochranného povlaku je běžná vodotěsná barva nebo smalt, například ochrana plynovodu procházejícího vzduchem se vždy provádí pomocí žluté smalty odolné vůči povětrnostním vlivům.

Podzemní instalatérské a plynovody se zpravidla skládají z trubek, které jsou na vnější straně předem potaženy silnou vrstvou asfaltového tmelu a pak jsou zabaleny těžkým technickým papírem. Povlaky z kompozitních nebo polymerních materiálů jsou také vysoce účinné.

Kovové prvky kanalizačních podzemních sítí zevnitř i zvenku jsou pokryty silnou vrstvou cemento-pískové malty, která po ztuhnutí tvoří rovnoměrný monolitický povrch.

Aby bylo možné nezávisle zvolit vhodný materiál pro vnější povlak, je třeba vědět, že pro zajištění maximální ochrany musí současně mít několik vlastností.

1. Po vysušení by nátěr laku a laku měl mít nepřetržitý homogenní povrch s vysokou mechanickou pevností a absolutní odolností vůči vodě.
2. Ochranná fólie z hydroizolačních materiálů se specifikovanými vlastnostmi musí být elastická a neklesá pod vlivem vysoké nebo nízké teploty.
3. Výchozí materiál pro povlak by měl mít dobrou tekutost, vysokou krycí schopnost a dobrou přilnavost k kovovému povrchu.
4. Dalším ukazatelem kvalitního izolačního materiálu je, že musí být absolutní dielektrikum. Díky této vlastnostem je zajištěna spolehlivá ochrana potrubí proti rozptýleným proudům, které zvyšují nepříznivé účinky elektrochemické koroze.

   Tip! Nejúčinnějšími řešeními pro izolaci kovu z prostředí se považují kompozice na bázi asfaltových pryskyřic, dvoukomponentních polymerních kompozic a rovněž válcované polymerní materiály na samolepicí bázi.

Aktivní a pasivní elektrochemická ochrana

Podzemní nástroje jsou náchylnější k nástupu koroze než vzduch a vnitřní potrubí, protože jsou neustále v elektrolytovém médiu, což je roztok solí obsažených ve složení podzemních vod.

Za účelem minimalizace destruktivního účinku způsobeného reakcí železa s roztokem elektrolytu ve vodě a soli se používají aktivní a pasivní metody elektrochemické ochrany.

1. Aktivní katodická metoda spočívá ve směrovém pohybu elektronů v řetězci přímého elektrického proudu. Pro jeho realizaci je potrubí připojeno k zápornému pólu stejnosměrného zdroje a anodová zemnící tyč je připojena k kladnému pólu, který je pohřben v blízkosti země. Po zapnutí je elektrický obvod uzavřen pólovým elektrolytem, ​​v důsledku čehož se volné elektrony začnou pohybovat od zemnící tyče k potrubí. Proto se zemnící elektroda postupně zhroutí a uvolněné elektrony namísto potrubí reagují s elektrolytem.

1. Pasivní ochrana obětí potrubí je to, že vedle železa je elektroda elektrickygativnějšího kovu, jako je zinek nebo hořčík, umístěna v zemi a elektricky spojena navzájem řízeným zatížením. V elektrolytickém prostředí vytvářejí galvanický pár, který v průběhu reakce, stejně jako v předchozím případě, způsobuje pohyb elektronů z ochranného zinku na chráněné potrubí.
2. Elektrická odvodňovací ochrana Jedná se také o pasivní metodu, která se provádí připojením potrubí k uzemňovacímu obvodu, vyrobené v souladu s EMP. Tato metoda pomáhá zbavit se výskytu bludných proudů a používá se v případě umístění potrubí v blízkosti kontaktní elektrické sítě pozemní nebo železniční dopravy.

   Dávejte pozor! Dobrým příkladem pasivní ochranné ochrany je dobře známý zinkový povlak železných výrobků, nebo jednodušší galvanizace.

Závěr

Každá z výše uvedených metod má své výhody a nevýhody, a proto by měly být použity v závislosti na konkrétních podmínkách, které vznikly. Závěrem je třeba říci, že bez ohledu na zvolenou metodu budou náklady na opravu a výměnu potrubí mnohem více než náklady na nejsložitější a časově náročnější ochranu.

Pro více informací můžete sledovat video v tomto článku nebo si přečíst podobné materiály na našich webových stránkách.