Устройство трубопроводов – это множество деталей и соединений, которые требуют не только правильной техники исполнения, эксплуатации, но и защиты от повреждений. А именно – от коррозии.
Коррозия – это химическое разрушение сплавов и металлов. Происходит, как правило, в результате окисления. В целом коррозия – это заметное ухудшение свойств любого материала, включая металлы, сплавы, полимеры, керамику, композиты.
Наибольшее пагубное влияние коррозия оказывает на фланцевые соединения. Это происходит, главным образом, потому, что в устройстве трубопроводов очень сложно обеспечить идеальную защиту с области фланцевых соединений. Именно поэтому различные болты и шпильки порой подвержены коррозионному износу.
Поскольку эксплуатация трубопроводов – процесс сложный и затратный (так же как установка, монтаж и испытание), возникает логичный вопрос: существуют ли способы уменьшения влияние негативных факторов коррозионного разрушения?
Способы защиты трубопроводов от коррозии
Есть четыре основных возможных способа защиты соединений трубопроводов от коррозионного разрушения:
- защитная облицовка и покрытие;
- катодная защита;
- ингибиторы (вещества, замедляющие химические реакции);
- выбор коррозионностойких материалов.
Защитная облицовка и покрытие.
Покрытия можно разделить на несколько видов – металлические (кадмий, медь, цинк), лакокрасочные и неорганические (фосфаты). Наиболее распространенным считается цинковое покрытие, использующееся для защиты чугунных и стальных изделий. Это достаточно стойкий материал, имеющийвысокуюанодность при температуре 70 °C.
Также можно наблюдать растворение алюминия в случае его контакта с латунью. То есть растворяется всегда анод (металл с отрицательным потенциалом), поэтому для защиты важно использовать покрытия, которые будут образовывать с металлом гальваническую пару и растворяться, защищая тем самым основной металл. Исходя из того, что потенциал цинка более отрицательный, он защищает железо эффективнее, чем, например, никель.
Катодные методы защиты фланцевых соединений и труб.
Принцип катодной защиты состоит в использовании электрического тока, который противодействует гальванической коррозии. Метод активен под водой и под землей из-за присутствия электролита.
Если процессу коррозии дать развитие, то стенки трубы разъест. А это приведет к разгерметизации трубопровода. Для предотвращения таких последствий применяются специальные методы. Один из них — использование анода.
При воздействии различных элементов на железо используется подача незначительной силы постоянного тока. Заряд перенаправляется на анод (соединение металлов), который подключен к трубе с помощью проволоки. Несмотря на свою простоту, катодная защита имеет высокую эффективность.
При ином способе защиты отрицательный заряд тока подключается к трубе и защищается, положительный заряд подключается к аноду и размещается в земле. Расстояние между анодом и трубой вычисляется опытным инженером. При этом учитываетсясостав почвы, а сам принцип метода прост — электричество течет всегда от анода к катоду, поэтому разъедается именно он вместо трубы, являющейся катодом.
Защитное покрытие и облицовка достаточно часто используются вместе с катодной защитой, так как приварка высокопрочных нержавеющих фланцев к трубопроводу из углеродистой стали может привести к электрохимической коррозии в местах сварных швов.
Выбор коррозионностойких материалов эффективен тем, что использование крепежей и фланцев из нержавеющей стали исключает риск появления коррозии.
Качество соединительных деталей в устройстве трубопроводов оказывает огромное влияние на состояние современных трубопроводных систем. Вне зависимости от окружающей среды, географической расположенности, незащищенные должным образом детали трубопровода будут подвержены коррозии и разрушению.
