Як захистити труби від корозії Чим покрити трубу великого діаметру від іржі.

Без надійного антикорозійного захисту не протримається довгий час жодна металева конструкція. Захист від іржі важливий, якщо ви не плануєте міняти паркан кожні кілька років.

Огородження з металу – не виняток. Продовжити термін експлуатації виробів можна за рахунок правильної обробки. Нижче ми розповімо про технологію фарбування споруд з металевого штакетника, профільованого листа і сітки, а також розберемо склади, що фарбують, які оптимально підходять для металевих поверхонь.

Захист від іржі для паркану поетапно

Починаємо з підготовки металу до фарбування

Цей момент є основним, оскільки він визначає, наскільки добре ляже на паркани з євроштакетника чи профліста. фінішний шар. Для початку необхідно очистити огородження від слідів фарби, іржі, олії, жиру, забруднень. Тут доречні консервативні та радикальні методи.

• До консервативних відносяться зачистка іржі за допомогою скребка, металевої щітки, спеціального ножа. Найкращий результат дасть ацетиленова пальник або паяльна лампа.
• При дії на метал зовнішній шарфарби вигоряє, а іржа та окалина відходять через різницю температур. Якщо ж прибрати сліди корозії не вдається, вибирайте склад, що фарбує, який підходить для нанесення на непідготовлену поверхню.

Ґрунтування

Наступний етап - нанесення ґрунтовки, яка одночасно захищає метал від корозії та забезпечує зчеплення фарби з поверхнею. Для чорних металів фахівці рекомендують вибирати антикорозійні ґрунтовки.

Для кольорових, навпаки, важливіше властивість адгезії (алюміній і мідь не піддаються корозії). Наносити шар ґрунтового покриття можна за допомогою валика, пензля або розпилювача.

Нанесення фінішного покриття

Після того, як шар ґрунтовки нанесений, можна приступати до фарбування. Наносити ЛКМ можна за допомогою розпилювача, пензля або валика.

Краще фарбувати в 2-3 шари з інтервалами на просушування. Це дасть рівномірнішу поверхню без огріхів. Користуватися розпилювачем найзручніше. Для цього потрібно обробляти поверхню з відстані 15-20 см.

Час витримки між шарами скорочується до 20 хвилин. Валики використовують для рівних поверхонь. Перед фарбуванням рекомендується розбавити суміш розчинником у співвідношенні 9 до 1. Важкодоступні місцяі кути обробляють пензлем. Потім усю огорожу проходять валиком у 2-3 шари.

Вибір фарби по металу

На сайті masterovit.ru (найбільший виробник металевих огорож в РФ за підсумками 2015-го) нещодавно йшло обговорення, як правильно пофарбувати недорогий парканз профнастилу та які ЛКМ краще вибирати.

Фахівці компанії рекомендують водно-дисперсійні та спеціальні акрилові фарбиз металу. Останній варіант краще, оскільки він дозволяє надійно захистити поверхню від корозії та негативних зовнішніх факторів(Опади, УФ-випромінювання).

Непоганим рішенням стає вибір антикорозійних складів, які можна наносити на сліди іржі та залишки фарби. У складах є розчинник, тому вони усувають старий шар та захищають конструкції від руйнування. На ринку також є емалі з добавками: перетворювачами іржі, антикорозійним грунтом. Вони наносяться на зачищені поверхні.

Попередня обробка основи ґрунтовкою не вимагається, що скорочує процес фарбування огорожі. Для чорних металів оптимальні антикорозійні склади водній основі. Фінішне покриттявідрізняється високим ступенем стійкості до ультрафіолету, зливових опадів, різких перепадів температур.

Опис:

Захист трубопроводу від корозії – завдання не лише виробників або будівельників, а й проектувальника мережі та кінцевого користувача. Феномен корозії може бути обумовлений недостатньо збалансованим складом рідини, що протікає по трубах, некоректним поєднанням різних металів або, нарешті, недостатньою увагою до захисту трубопроводу.

ЯК ЗАХИСТИТИ ТРУБОПРОВІД ВІД КОРОЗІЇ

Захист трубопроводу від корозії – завдання не лише виробників або будівельників, а й проектувальника мережі та кінцевого користувача. Феномен корозії може бути обумовлений недостатньо збалансованим складом рідини, що протікає по трубах, некоректним поєднанням різних металів або, нарешті, недостатньою увагою до захисту трубопроводу.

Корозія трубопроводів – явище, зумовлене, переважно, електрохімічними реакціями окислення металу за взаємодії з вологою. Метал поступово видозмінюється на іонному рівні та, розпадаючись, зникає з поверхні труби. Окислення, що характеризує феномен корозії металевих трубопроводівможе відбуватися по різних причині, отже, виникає з урахуванням різних механізмів. Процес окислення може залежати від характеру рідини, що протікає трубопроводом, або від властивостей середовища, в якому прокладений трубопровід. У зв'язку з цим при виборі найбільш відповідних способівпротидії механізмам корозії необхідно враховувати особливості ситуації, де вона спостерігається. У деяких випадках боротьба з корозією здійснюється прийняттям посилених заходів щодо хімічної обробки рідини, що протікає, з метою скоригувати її корозійні властивості, в інших випадках – використанням захисних покриттів для трубопроводів (внутрішніх або зовнішніх) або застосуванням спеціальних способівтак званого «катодного захисту». Насамперед, необхідний ретельний підбір матеріалу для трубопроводу. Доцільним є використання матеріалів, менш схильних до корозії (наприклад, міді або нержавіючої сталі).

При їх використанні на початковій стадіїкорозії утворюється суцільна тонка поверхнева оксидна плівка («інертна плівка»), яка потім захищає метал, що знаходиться під нею, від впливу корозії. Тим не менш, і на таких матеріалах по різних причинможуть утворитися осередки корозії. Причина – нерівномірне утворення плівки чи її прорив. Використання більш цінних матеріалів не завжди виправдане через їхню високу вартість.

Хімічна обробка агресивної води

Вода, що протікає трубопроводом, може мати агресивні властивості. Найчастіше це обумовлено обробкою такої води хлором або процесами коагуляції та флокуляції, що відбуваються у воді безпосередньо на станції водопідготовки. Агресивність може бути обумовлена ​​вмістом у воді кисню, хлору, карбонатів та бікарбонатів. Агресивність зменшується при зростанні рівня кислотності та жорсткості та зростає при підвищенні температури та вмісті розчинених повітря та вуглекислого газу.

Основна мета хімічної обробки води - перетворити потенційно агресивну воду в слабокальціюючу. Помірна жорсткість, насправді, бажана, оскільки сприяє освіті внутрішньої поверхнітруби відкладень солей кальцію, які захищають метал. Додаванням у воду відповідних інгібуючих речовин можна загальмувати процес корозії, редукуючи її до менш небезпечних проявів(рівномірна корозія замість глибокої локальної), а також сприяти – за допомогою хімічної реакції – утворенню вапняних відкладень, які щільно прилипаючи до металу, утворюють покриття, що захищає його від корозійного впливу. У водопровідних мережах загального користуванняобробка води зводиться, головним чином, додавання кальцію або соди (NaOH), або карбонату натрію (Na 2 CO 3). На ділянках водопроводу, що забезпечують розподіл води по окремих точках водорозбору, ефективним способом антикорозійного захисту вважається обробка води спеціальними «секвеструючими» добавками (переважно поліфосфатами). Основне завдання добавок такого роду – коригування надмірної жорсткості води, яка в іншому випадку може призвести до утворення небажаних вогнищ вапняних відкладень. У сталевих оцинкованих трубопроводах при додаванні у воду поліфосфатів, фосфатів або силікатів на внутрішній поверхні трубопроводу утворюється плівка поліфосфату, фосфату або силікату цинку або заліза, що захищає метал від корозії. Застосовувати такі реагенти у водопровідних мережах питного призначення дозволено за умови дотримання вимог, встановлених санітарно-епідеміологічними регламентами, що діють.

Захисні покриття

Покриття можна наносити як на внутрішні, так і зовнішні поверхні трубопроводу. Захисне покриття утворює захист трубопроводу, який буває активного або пасивного типу. У деяких випадках можуть поєднуватися обидва типи захисту. У разі активного захисту покриття створює умови, що перешкоджають розповсюдженню корозії металу. Поверхня сталевих труб покривається більш менш щільним шаром електрохімічно менше благородного металу(зазвичай цинку), який, захищаючи основний метал, перебирає вплив корозії. Активний захист більшою мірою захищає внутрішню поверхню труби від корозійного впливу рідини, що протікає. Із зовнішнього боку такий захист утворює базове покриття, посилене пасивним захистом.

Завдання пасивного захисту – захистити металеві трубивід руйнівної дії навколишнього середовища. На заглиблених ділянках водопроводів дуже важливо надійно захистити метал від безпосереднього контакту з грунтом. Аналогічний захист використовується для досягнення – за допомогою внутрішнього покриття- У трубопроводах призначених для доставки води особливо агресивного типу. Нанесення захисних шарів, що виконуються з лаків, фарб або емалей, створює безперервний непроникний бар'єр, який захищає метал від корозійного впливу середовища.

З цією метою найчастіше використовуються бітумні продукти, одержувані від перегонки вугілля чи нафти чи з синтетичних смол, термопластичних (поліетилен, поліпропілен, поліаміди) і термоотверждающихся (епоксидні, поліуретанові, складні поліефіри).

Перед покриттям необхідно здійснити відповідну підготовку оброблюваної поверхні труби і ретельно очистити її від усього, що може виявитися шкідливим у плані корозії (волога, залишки лаку, плями жиру або олії, бруд або пил, іржа). Для зовнішнього захисту трубопроводів відкритого закладення можна вдатися до лакофарбових покриттів або порошкових пластичних матеріалів. Нанесення покриття здійснюється у різний спосіб залежно від матеріалу трубопроводу. Рідкі склади наносяться пензликом, зануренням у розчин або обприскуванням з пістолета.

Порошкові речовини (переважно пластичні матеріали) наносяться на трубу попередньо розігріту до температури, що перевищує температуру плавлення порошку. Порошок наноситься на поверхню труби електростатичним способом чи повітряним напиленням. Термопластичні матеріали можуть наноситися методом екструзії. Нанесення поверхневих шарів з металу (наприклад, цинку) здійснюється за допомогою занурення труби в розплавлений метал або за допомогою електролітичного осадження. Ще один метод, що часто використовується для покриття заглиблених в грунт трубопроводів, полягає в рівномірному нанесенні на попередньо очищену трубу суцільної плівки із захисного матеріалу, що має хороші властивості, що прилипають, і подальшому нанесенні захисного шару з бітумної суміші і двох шарів скловати (або тканини), просочених бітумною сумішшю для надання стійкості до зовнішніх впливів.

Краще, якщо захисна обробка нарізаних труб буде проведена на заводі-виробнику.

На об'єкті при укладанні захисним покриттям закладаються тільки шви та сполучні муфти, а також можливі місця пошкодження заводського покриття.

Труби, що мають заводське покриття, слід оберігати при штабелюванні, перевезенні та проведенні монтажних робіт від ударів, подряпин та іншого механічного впливу, здатного пошкодити бітумний шар. Слід враховувати, що захисна обробка після певного часу втрачає початкові властивості. Звідси потреба періодичного огляду мережі, поточного та профілактичного обслуговування.

Заглиблений трубопровід схильний до корозії внаслідок агресивності ґрунту. Залежно від властивостей ґрунту (точніше, параметрів його опору) та металу, з якого виготовлений трубопровід, утворюються корозійні батареї. Метал, що виконує функцію анода щодо ґрунту, що виступає в цьому випадку катодом, прагне розкладання та переходу в розчин.

Один із видів захисних заходів- Це пасивний захист. Для прокладання трубопроводу використовуються труби із захисним вологонепроникним покриттям із ізолюючими сполучними муфтами. У цьому випадку електрична довжина трубопроводу порушується, гальмується обмін електричним струмом між трубами та ґрунтом. Слід визнати, що такий підхід не завжди дає стовідсотковий результат, оскільки у місцях, де захисне покриття труб порушено у процесі укладання трубопроводу, можливе утворення вогнищ корозії. З корозією можна боротися методом «катодного захисту»: якщо штучно знизити потенціал металу, пригнічується анодна реакція. Для цього необхідно здійснити електричне підключення трубопроводу до мережі, що має у своєму складі анод. Так званий «витратний анод» виконується з металу, що має велику електронегативність, тобто менш шляхетного, ніж залізо. Як правило, у цих цілях використовується магнієвий сплав. При такому підключенні корозія локалізується на магнії, який повільно розкладається і захищає трубопровід. У випадку практичного застосуванняданої технології слід передусім заміряти ступінь агресивності ґрунту.

Потім на ділянках, де необхідно організувати захист трубопроводу, в розрахункових точках вкопується деяка кількість анодів, що витрачаються. Вага та кількість анодів визначаються з таким розрахунком, щоб забезпечити антикорозійний захист трубопроводу на період 10–15 років.

Ще один спосіб, що оберігає метал від агресивності ґрунту, – це захист «індукованим струмом». Для цього використовується зовнішнє джерело постійного струму, який йде від пристрою живлення, що складається з трансформатора і випрямляча. Позитивний полюс пристрою живлення підключений до анодного розсіювача (заземлення, що складається з графітового або залізовмісного анода), негативний - до трубопроводу, що представляє об'єкт захисту. Переданий захисний струм визначається параметрами трубопроводу (довжина, діаметр, наявний ступінь ізоляції) та ступенем агресивності ґрунту. Струм, що розсіюється заземленням, створює електричне поле, що обволікає трубу і знижує його потенціал, що дає захисний ефект. Надійність та ефективність катодного захисту забезпечуються, у тому числі, періодичним оглядом мережі, перевіркою працездатності використовуваного обладнання та своєчасним усуненням несправностей.

Блукаючий струм

Блукаючий струм - це електричний струм, що з'являється в деяких ґрунтах від дисперсії електрифікованих, наприклад, залізничних (трамвайних) колій, де рейки виконують роль зворотних провідників підстанцій живлення. Іншим джерелом блукаючого струму може бути заземлення промислового електричного обладнання. Як правило, це струм великої сили, і впливає він насамперед на трубопровід, що відрізняється хорошою провідністю (зокрема, зі зварними з'єднаннями). Такий струм надходить у трубу у певній точці, що грає роль катода, і, подолавши більш менш тривалий відрізок трубопроводу, виходить в іншій точці, що виступає в якості анода. Електроліз, що при цьому відбувається, і дає корозію металу. Проходження струму на ділянці від катода до анода викликає перехід залізовмісних частинок в розчин і згодом може призвести до стоншення і зрештою перфорації труби. Ушкодження тим суттєвіше, чим вища сила струму, що проходить. Корозійна дія блукаючого струму, безумовно, більш руйнівна, ніж дія корозійних батарей, що утворюються внаслідок агресивності ґрунту.

Проти нього ефективним виявляються заходи «електричного дренажу». Суть методики наступна: у певній точці трубопровід за допомогою спеціального кабелю, що має низький електричний опір, підключається безпосередньо до джерела блукаючого струму (наприклад, до підстанції або залізничної колії). Підключення необхідно відповідним чином поляризувати (за допомогою односпрямованих перехідників) таким чином, щоб струм завжди йшов у напрямку від трубопроводів джерела дисперсії. Електричний дренаж потребує суворого дотримання термінів регламентних оглядів, ретельного налагодження та регулярної перевірки. Найчастіше ця методика поєднується з іншими засобами захисту.

Передруковано із скороченнями із журналу RCI №8. 2003.

Переклад з італійської С.М. Булекова.

Витрачений анод

Заглиблений магнієвий блок з позиції, займаної магнієм на шкалі електрохімічного потенціалу щодо заліза, веде себе як анод в корозійній батареї, що утворюється між ним і сталевим трубопроводом.

Струм, що генерується електрорушійною силою корозійної батареї, переміщається у напрямку «анод – ґрунт – труба – з'єднувальний кабель – анод». Повільне розкладання магнію захищає трубопровід від корозії.

Ця система застосовується в основному для захисту сталевих резервуарів та трубопроводів обмеженої протяжності (від кількох сотень метрів до кількох кілометрів).

Зазвичай анод поміщається в бавовняний (або джутовий) мішок у глинисту суміш, завдання якої – забезпечити рівномірність витрати анода та необхідний рівень вологості, а також запобігти утворенню плівки, що ускладнює його розкладання.

Доступ до електричного кабелю та перевірка стану захисного покриття шляхом виміру сили струму батареї забезпечується через спеціальну криницю.

Катодний захист «індукованим струмом»

Для організації такого захисту потрібен генератор постійного струму, до негативного полюса якого підключається трубопровід, що захищається. Позитивний полюс з'єднується із системою анодних розсіювачів, заглиблених на тій самій ділянці ґрунту.

З'єднувальний кабель повинен мати низький електричний опір та гарну ізоляцію. Електричний струм, що виробляється генератором, за допомогою анодів передається в ґрунт і надходить на трубопровід. Трубопровід виконує роль катода і таким чином захищається від корозії. Струм іде наступним маршрутом: електрогенератор - з'єднувальний кабель - електрод-розсіювач - грунт - металева структура, що захищається, - з'єднувальний кабель - електрогенератор. Аноди, що використовуються, маловитратного типу (як правило, графітові або залізовмісні) - заглиблюються на 1,5 м на відстані 50-100 м від трубопроводу. Генератор постійного струму (125-500 Вт) зазвичай складається з випрямляча струму, що живиться від електромережі через трансформатор.

Корозія - бич всіх металоконструкцій, а труби, що протікають - страшний сонбудь-якого власника житла. Поява іржі невідворотна, як зміна пір року, її викликають фізичні та хімічні фактори навколишнього середовища. Але можна сповільнити розвиток корозії та зменшити її руйнівний вплив.

Метал і пластик: за та проти

Поширена думка фахівців у галузі ремонту говорить, що є тільки один радикальний спосіб боротьби з корозією - заміна всіх труб на пластикові. Але металеві труби так просто не здаються, адже не завжди є можливість зробити капітальний ремонту всій квартирі. До того ж сталеві та чавунні трубинабагато міцніше і надійніше за пластикові і металопластикові. Вони більш стійкі до високому тискута температурі (особливо до їх перепадів), мають низький коефіцієнт теплового розширення (не деформуються) та високу теплопровідність.

Пластик теоретично дуже довговічний, але це поки що не перевірено часом. Недостатньо вивчено і безпеку цього матеріалу при його тривалому застосуванні, але вже відомо, що він боїться хлорованої води. Так що металевим трубам все ще є місце в наших будинках, а значить, проблема їхнього захисту від корозії, як і раніше, актуальна.

Навколо агресія!

Як боротися з іржею в побутових умовах? Найдоступніший спосіб - нанесення на метал засобу, який утворює захисну плівкуна поверхні: фарби, лаку, емалі. Лакофарбові покриттямають низьку паро- та газопроникність і високі водовідштовхувальні властивості. Таким чином, вони не допускають до поверхні металу вологу, кисень та інші агресивні речовини, які викликають корозію. ЛКМ відносно недорогі, легко наносяться звичайним пензлем або з спрею. Вони зберігають захисні властивостіпротягом кількох років. Їх важлива якість- стійкість до високих температур, основний недолік - чутливість до механічних пошкоджень та перепадів температури, через що на поверхні утворюються дрібні тріщини, що відкривають доступ до вологи і повітря до металу. Тому фарбування слід проводити регулярно.

Головне – якість!

Перешкода як ЛКМ не зупиняє корозію повністю, лише уповільнює її. Тому на перший план виходить якість покриття - висока міцність зчеплення складу з основою (адгезія), рівномірність нанесення, відсутність пористості та повітряних бульбашок. А якість покриття безпосередньо пов'язана з тим, як підготовлено основу. Стара фарба, що відшаровується, повинна бути ретельно видалена. Якщо труба іржава, потрібно зчистити пухкі шари, а потім скористатися спеціальним перетворювачем іржі (150-200 руб./кг). В основі таких засобів – кислота (зазвичай ортофосфорна). Вона хімічно взаємодіє з іржею і перетворює її на солі заліза - нейтральну речовину, яка утворює однорідну та міцну додаткову захисну плівку.

Далі слід нанести антикорозійну ґрунтовку і тільки потім - сумісну з ґрунтовкою фарбу. Чим товстіший шар останньої, тим гірше зчеплення з основою. Тому головне правило – краще кілька тонких шарів покриття, ніж один товстий.

Асортимент антикорозійних ЛКМ досить великий. Найпростіші - ґрунтовка ГФ-021 (вартість даного продуктувід компанії «Хімсервіс» становить 50 руб./кг) та емаль ПФ-115 (наприклад, ціна на цей матеріал у компанії «РегіонСнаб» дорівнює 48 руб./кг). Більш дорогі, але й ефективні – поліуретанові, алкідні, епоксидні ЛКМ, які не тільки добре захищають метал, але й мають чудові декоративні властивості (зокрема, емаль «рідкий пластик»). Добре, якщо у складі фарби є інгібітори корозії – речовини, що уповільнюють окиснення. Найбільш зручні у використанні засоби, які об'єднані назвою «фарба по іржі 3 в 1» (приблизно 200 руб./кг), - в них одночасно містяться перетворювач іржі, антикорозійна ґрунтовка та зносостійка емаль.

А що під землею?

Особливо схильні до корозії труби, що проходять під землею, - на заміській ділянцібез них не обійтися. У ґрунті виникає інший механізм корозії, ніж у атмосфері. Основна причина ґрунтової корозії – електрохімічні фактори: металева труба в ґрунті стає електродом, а волога земля – електролітом.

Для ізоляції трубопроводу від цього агресивного середовища ЛКМ непридатні, оскільки захисний шармеханічно ушкоджується при зіткненні з ґрунтом. Набагато практичніше еластичні покриття на основі кам'яновугільної смоли (бітуму) з різними добавками, мінеральними або полімерними, що збільшують його міцність. Така суміш називається бітумною мастикою (від 25 руб./кг). Ще один варіант - обернути труби будь-яким ізоляційним матеріалом, наприклад, гідроізолом (від 40 руб./кв. м), який є азбестовим папером, покритим бітумом з добавкою целюлози.

Що нового?

Порівняно новий ефективний та недорогий метод захисту від ґрунтової корозії – використання геотекстилю (від 20 руб./кв. м). Це неткане полімерне полотно, що має відмінну водо- і повітропроникність, міцне, зносостійке витримує високі механічні навантаження і вплив агресивних середовищ. Геотекстиль створює надійний розділовий шар між трубою та ґрунтом. Найкращий ефект дасть одночасне обертання труби, вистилання траншеї та гарний дренаж. При цьому вода, що потрапляє в грунт, не затримується, а значить, не встигає впливати на захисне покриття труби. Синтетика практично не розкладається у ґрунті, що дозволяє дренажу на її основі функціонувати протягом тривалого часу. Робота з геотекстилем нескладна і вимагає особливої ​​кваліфікації.

Воістину унікальний метод захисту – холодне цинкування. Металополімерні склади (200-350 руб./кг) мають протекторну дію, яка можна порівняти з оцинковкою, виконаною. традиційним способом- гарячим чи гальванічним. Такі склади забезпечують на багато років захист у воді, ґрунті, атмосфері, їх застосовують як для отримання самостійних захисних покриттів, так і як грунтовки перед нанесенням ЛКМ. Система холодного оцинкування містить сполучну - полістирольну, епоксидну, алкідну та іншу основу та цинковий порошок («цинковий пил»), в якому металевого цинку приблизно 95 % з розміром частинок менше 10 мкм. Наносять склад як звичайну фарбу - пензлем або валиком. Після висихання на поверхні утворюється полімерно-цинкова плівка, що поєднує всі переваги полімерного та цинкового покриттів: перший утворює механічний бар'єрний захист, а другий - електрохімічний. Крім того, таке покриття досить еластично і не дає мікротріщини, а також його легко ремонтувати.

Правильний антикорозійний захист допоможе зберегти первісний вигляд різних конструкцій та труб із металу. За умови вибору якісних матеріалів, правильного нанесення, ретельної підготовки поверхні вона позбавить вас від зайвих витрат, збереже час та сили.

10790 0 5

Захист від корозії сталевих труб: 3 подарунки від «старенької» хімії

Металеві труби мають найвищі характеристики міцності, але над ними також панує і неймовірно руйнівне явище, зване корозією. Надмірна вологість здатна знищити навіть найміцнішу сталь. У цій статті я розповім вам про те, які методи застосовував для захисту власного залізного трубопроводу від такого згубного ефекту, ґрунтуючись на знаннях з хімії, отриманих ще в школі.

Загальні положення

Корозійні процеси є окислення металу, у якому його атоми змінюють вільний стан, втрачаючи свої електрони, на іонне . Трубопровід, прокладений під землею, піддається двом видам корозії, у яких варто розібратися перш, ніж починати з ними боротися. Тому я приділю трохи уваги їхньому опису:

Ґрунтова

Як ви вже напевно здогадалися з назви і схеми, що додається, грунтова корозія виникає через контакт сталі з грунтом. У свою чергу вона поділяється на такі підвиди:

• Хімічна. З'являється в результаті на залізо газів і неелектролітів рідкого типу. Примітно, що при ній матеріал руйнується рівномірно, і утворення наскрізних отворів практично неможливе, що робить такий тип корозійного процесу найменш небезпечним для прокладеної під землею магістралі;
• Електрохімічна. Метал виступає електродом, а грунтові води, яких у нашому кліматичному поясі дуже багато, електролітом. Процес, що відбувається дуже схожий з роботою гальванічної пари і провокує руйнування точкових ділянок на поверхні труб, що в результаті призводить до їх аварійного стану;

• Електрична. Виникає внаслідок дії на сталь блукаючих струмів, які можуть «стікати» з рейок, підстанцій та інших електрифікованих приладів, що заповнюють сучасні міста. Є найбільш небезпечним та руйнівним корозійним процесом.

Внутрішня корозія

Якщо рідина, що транспортується, має низький водневий показник, а ось вміст кисню, сульфатів і хлоридів у неї, навпаки, високий, то не уникнути також і внутрішніх корозійних процесів, в результаті яких:

• Збільшується рівень шорсткостівнутрішньої поверхні стінки, що призводить до зниження прохідності води;

• Погіршується якість рідини, що транспортується., оскільки до неї потрапляє іржа;
• Згодом може з'явитися наскрізний отвір, здатне спричинити розрив трубопроводу.

Хімія на варті

Захист трубопроводів від корозії по СНиП включає безліч різноманітних комплексних заходів, але я хочу навести деякі конкретні методи, які нам так прихильно «дарує» велика наука, і які мені вдалося застосувати на практиці:

Подарунок №1: зовнішня ізоляція

Вище ми розібралися, що більшість бід відбуваються через хімічні реакції, що протікають внаслідок довготривалого контакту металу з землею. Отже, найпростіший і найвірніший крок – це повністю виключити його. Тим більше, що в такому випадку одночасно легко виконується і захист труб від замерзання, тобто «вбиваємо двох зайців одним пострілом».

Я опишу вам варіант, яким скористався сам, а також альтернативні способиізоляції трубопроводу, що прокладається:

1. Нафтовий бітум. Саме цей матеріал був взятий мною за основу під час реалізації захисту металу від появи іржі в умовах підземної експлуатації. Його ціна коливається в районі 18-22 рублів за один кг, що цілком прихильно до сімейного бюджету. Робочий процес:

• Насамперед я до блиску зачистив поверхнютрубопроводу сталевою щіткою;

• Потім я розвів частину купленого бітуму з бензиномдля отримання бітумної ґрунтовки в наступних пропорціях:

• Ретельно обробив отриманим розчином металеву поверхню водопровідної магістралі;

• Далі на вогні приготував бітумну мастику з додаванням з подрібненого азбестудля посилення характеристик міцності майбутньої ізоляції. Цемент та каолін також підійдуть для цієї мети;

• Наніс перший шар гарячої суміші, після чого обмотав трубопровід гідроізолом. Я використовував модель з такими характеристиками:

• Потім ще двічі повторив процедуру. Для вашого ж регіону може знадобитися менше або, навпаки, більше шарівбітуму з гідроізолом залежно від корозійної активності ґрунту, на яку впливають його рівень вологості, хімічний склад, кислотність та структура;

1. Поліетилен. Тут варто відзначити дві абсолютно різні ситуації:

• Перша включає в себе власноручне виконання задуманого. Такий метод можна назвати найбільш простим у реалізації, так як вам досить просто обмотати трубу в кілька шарів поліетиленовим полотном і зафіксувати його монтажним скотчем. Але сам по собі даний матеріалволодіє низькими характеристиками міцності, тому застосовувати його для захисту довгих ділянок магістралі я б остерігся;
• У другій мова йде вже про заводське нанесення посиленого екструдованого поліетилену. Тобто, ви купуєте металеві труби, що мають спеціальний захисний шар. Звичайно, такі вироби коштуватимуть дорожче, але від корозії вони дадуть цілком ефективну протекцію;

1. Пінополіуретан. Тут також можна піти двома дорогами, але в будь-якому випадку варто відразу відзначити дуже високі теплоізоляційні якості готового антикорозійного захисту.

• Використати спеціальні пінополіуретанові шкаралупи. Вони є дві половинки циліндра, які надягаються з двох сторін на трубопровід і стикуються один з одним, створюючи з'єднання;

• Впорскування рідкого ППУ між тілом труби та попередньо встановленою оболонкою з екструдованого поліетилену або іншого відповідного ізоляційного матеріалу. Після застигання речовини шви повністю відсутні, що, звичайно, значно покращує якість ізоляції, хоча сам процес і більш трудомісткий у своїй реалізації.

Вищевикладеними варіантами зовнішня ізоляція не обмежується, тут можна застосувати ще безліч вологостійких матеріалів, здатних прийняти циліндричну форму. Тому в будь-якому випадку орієнтуйтеся також на актуальним пропозиціямрозташованого поблизу вас спеціалізованого магазину.

Подарунок №2: внутрішня ізоляція

Як я вже вище зазначив, рідина, що транспортується по трубах, може також провокувати виникнення корозійних процесів, і тут справи складніші. Справа в тому, що без спеціального обладнання в домашніх умовах якісну внутрішню ізоляціюздійснити неможливо. Залишається тоді лише замовляти відповідні послуги у фахівців або одразу купувати захищені вироби.

Найбільш поширеним варіантом на сьогоднішній день є нанесення цементно-піщаної суміші на внутрішні стінки трубопроводуз наступним її обтиском за допомогою спеціального приладу, що протягується. В результаті виходить гладке несхильне до корозійних процесів покриття.

Коли я замовляв цей вид послуг, то мені запропонували такі ціни:

Примітно, що інструкція дозволяє обробку як нових металевих труб, так і старих.

Крім цементу також може бути використаний нафтовий бітум. У цьому випадку вироби, які мають великим перетином, занурюють у рідкий розчина стики потім обробляю вручну. А зразки з маленьким діаметром покривають вже після здійснення зварювальних робітПропустивши по них суміш з порожнім мідним циліндром під впливом постійного електричного струму. За рахунок впливу електрики бітумні частинки щільно чіпляються до заліза, створюючи тонку надійну плівку.

Подарунок №3: активна ізоляція

Сюди відносяться електричні методизахисту, які мені цілком виходило реалізувати самостійно. Ось їх опис:

1. Катодний захист:

• Накладаємо негативний потенціал на трубопровід, переводячи його в катодну зону;
• Поруч із трубами закопуємо залізні труби , шматки рейок або інші вироби з чорного металу, які візьмуть він роль анода;

• Джерело з негативним постійним струмом підключаємо до трубопроводу;
• Джерело з позитивним постійним струмом підключаємо до рейки або іншого виробу, який ви застосували як анод;
• Так утворюється замкнутий контур електричного струму, Що протікає від позитивного полюса до анодного заземлення, розтікається по грунту, потрапляє на трубу і потім до негативного полюса;

• Бо з рейки Струм виходить в образі позитивних іонів металу, то поступово руйнується саме вона, а не труба. Ось вам і хімія;

1. Протекторний захист. Реалізується набагато простіше, оскільки не потребує стороннього джерела електроживлення. Саме цей варіант волію використовувати я:

• Поміщаємо поруч із водопроводом стрижень із металу, має негативний хімічний потенціалщо перевищує аналогічний показник у сталі. Це може бути виріб із цинку, магнію або алюмінію;
• Приєднуємо його до конструкції, що захищається за допомогою ;

• Весь удар припаде на анод-протектор, за винятком корозії труби;
• Після того, як стрижень із цинку або магнію буде остаточно зруйнований, його необхідно замінити;

1. Дренаж. За допомогою нього здійснюється захист трубопроводів від блукаючих струмів:

• З'єднуємо кабелем трубу із найближчим електрифікованим джерелом, по якому струми, що потрапили на неї, повертаються назад;
• Іони металу перестають йти у ґрунт, за рахунок чого зупиняються корозійні процеси.

Таким чином, всі активні методи захисту зводяться до того, щоб виключити втрату іонів металу за рахунок «жертви» або позбавлення від блукаючих струмів.

Рекомендую використовувати комплексний підхід до гідроізоляції трубопроводу. Тобто, поєднувати зовнішній, внутрішній та активний захист.
Це дасть найефективніший результат, дозволивши продовжити експлуатаційний термін магістралі на десятки років.

Висновок

При здійсненні монтажу водопроводу на власній заміській ділянці я замовив обробку його внутрішніх стін цементно-піщаною сумішшюпотім самостійно зовні покрив його бітумною ізоляцієюі для більшої впевненості закопав поруч під'єднану кабелем болванку з магнію. У мене немає тепер причин сумніватися в довговічності створеної конструкції, тому що наявні знання з хімії гарантують відсутність корозійних процесів з урахуванням усіх обережних заходів.

Відео в цій статті містить кілька додаткової інформації, що має безпосереднє відношення до викладеної теми

Якщо у вас після прочитання матеріалу виникли будь-які питання, то можете задати їх у коментарях.

25 липня 2016р.

Якщо ви хочете висловити подяку, додати уточнення чи заперечення, щось запитати у автора – додайте коментар чи скажіть спасибі!

Практично будь-яка система внутрішньої інфраструктури та життєзабезпечення житлових будинків, муніципальних та комерційних будівель або промислових об'єктів, за великим рахунком, є розвиненою мережею трубопроводів, що з'єднують між собою ті чи інші об'єкти системи в певному порядку.

У більшості випадків, наприклад при облаштуванні газопроводу, гарячого та холодного водопостачання, фекальної або кабельної та вентиляції, використовується підземна, повітряна або внутрішня прокладка металевих труб різного діаметра та розміру.

Залежно від режиму експлуатації та умов навколишнього середовища, металеві труби в процесі роботи можуть зазнавати тривалого впливу різних несприятливих факторів. Для вирішення цієї проблеми спеціально розроблено комплексний захист трубопроводів від корозії за СНіП 2.03.11-85 «Захист будівельних конструкцій від корозії».

Методи боротьби з корозією

Щоб допомогти читачеві розібратися, як забезпечити максимальну довговічність трубопроводу, у цій статті будуть розглянуті деякі варіанти активного та пасивного захисту металевих виробів, що входять до складу трубопровідних інженерних комунікацій

Також тут буде докладна інструкція, в якій детально описані основні принципи антикорозійного захисту для металевих виробів, призначених для експлуатації в агресивних умовах.

Класифікація шкідливих факторів

Як мовилося раніше вище, характер і рівень впливу зовнішніх чинників великою мірою залежить від конкретних умов експлуатації, як-от місце розташування труби, хімічний склад грунту, середньорічна температура і відносна вологість довкілля, наявність поблизу джерел постійного струму тощо.

За механізмом виникнення та ступеня руйнівного впливу всі шкідливі чинники умовно можна поділити на кілька видів.

1. Атмосферна корозіявиникає при взаємодії заліза з водяною парою, що міститься в навколишньому повітрі, а також у результаті прямого контакту з водою при випаданні атмосферних опадів. В процесі протікання хімічної реакції утворюється оксид заліза, або простіше кажучи, звичайна іржа, яка суттєво знижує міцність металевих виробів, а згодом може призвести до їх повного руйнування.

1. Хімічна корозіявиникає в результаті взаємодії заліза з різними активними хімічними сполуками (кислоти, луги та ін.). При цьому хімічні реакції, що протікають, призводять до утворення інших сполук (солі, оксиди та ін.), які також як і іржа, поступово руйнують метал.
2. Електрохімічна корозіявиникає у тих випадках, коли залізний виріб тривалий часзнаходиться в середовищі електроліту ( водний розчинсолей різної концентрації). При цьому на поверхні металу утворюються анодні та катодні ділянки, між якими протікає електричний струм. В результаті електрохімічної емісії частинки заліза переносяться з однієї ділянки до іншої, що призводить до руйнування металевого виробу.
3. Вплив негативних температур у тих випадках, коли труби використовуються для транспортування води, призводить до її замерзання. При переході в твердий агрегатний стан у воді утворюється кристалічні грати, у результаті її обсяг збільшується на 9%. Перебуваючи в замкнутому просторі, вода починає давити на стінки труби, що зрештою призводить до їхнього розриву.

Зверніть увагу! Істотна різниця середньорічних та середньодобових температур призводить до значних коливань загальної довжини трубопроводу, які спричинені лінійним тепловим розширенням матеріалу. Щоб не допустити розриву труб та пошкоджень несучих конструкційЧерез певну відстань на лінії необхідно встановлювати теплові компенсатори.

Аналіз ґрунту

Для того щоб вибрати найбільш ефективний метод захисту, необхідно мати точні відомості про характер навколишнього середовища та конкретні умови експлуатації сталевого трубопроводу. У разі прокладання внутрішньої або повітряної лініїцю інформацію можна отримати на основі суб'єктивних спостережень, а також виходячи із середньорічного кліматичного режиму для цього регіону.

У разі укладання підземного трубопроводу, корозійна стійкість та довговічність металу багато в чому залежать від фізичних параметрів та хімічного складуґрунту, тому перед тим як рити траншею своїми руками, необхідно здати зразки ґрунту на аналіз у спеціалізовану лабораторію.

Найважливішими показниками, які потрібно з'ясувати у процесі аналізу, є такі якості ґрунту:

1. Хімічний склад та концентрація солей різних металів у ґрунтових водах. Від цього показника багато в чому залежить щільність електроліту та електрична проникність ґрунту.
2. Якісні та кількісні показники кислотності ґрунту, що може викликати як хімічне окислення, так і електрохімічну корозію металу.
3. Електричний опір ґрунту. Чим нижче значення електричного опору, тим більше метал схильний до руйнівного впливу, викликаного електрохімічної емісією.

Порада! Для отримання об'єктивних результатів аналізу, зразки ґрунту необхідно вилучати з тих шарів ґрунту, в яких проходитиме трубопровід.

Захист від впливу низьких температур

У разі підземної чи повітряної , найважливішою умовоюїх безперебійної експлуатації є захист труб від замерзання та збереження температури води на рівні не нижче 0°С в холодну пору року.

Для зниження негативного впливу температурного фактора навколишнього середовища застосовуються такі технічні рішення:

1. Прокладання підземного трубопроводу на глибині, що перевищує максимальну глибинупромерзання ґрунту для даного регіону.
2. Теплоізоляція повітряних та підземних ліній за допомогою різних матеріалівз низькою теплопровідністю ( мінеральна вата, пінопластові сегменти, пінопропіленові рукави).

1. Зворотне засипання траншеї трубопроводу сипучим матеріаломз низькою теплопровідністю (керамзит, кам'яновугільний шлак).
2. Дренування прилеглих шарів ґрунту з метою зниження його теплопровідності.
3. Прокладка підземних комунікаційу жорстких закритих коробахз армованого залізобетону, які забезпечують наявність повітряного прошаркуміж трубою та ґрунтом.

Найбільш прогресивний метод того, як захистити труби від замерзання полягає у використанні спеціального кожуха, що складається з оболонки, виконаної з теплоізоляційного матеріалу, всередині якої укладено електричний нагрівальний елемент.

Зверніть увагу! Глибина промерзання ґрунту для кожного конкретного регіону, а також методика її розрахунку регламентується нормативними документамиСНіП 2.02.01-83 * «Підстави будівель та споруд» та СНіП 23-01-99 * «Будівельна кліматологія».

Зовнішнє гідроізоляційне покриття

Найбільш поширеним способом боротьби з корозією металу є нанесення на поверхню його тонкого шару міцного водонепроникного захисного матеріалу. Найпростішим прикладом зовнішнього захисного покриття є звичайна водостійка фарба або емаль, наприклад, захист газової труби, що проходить повітрям, завжди виконується за допомогою атмосферостійкої емалі жовтого кольору.

Підземні водопровідні та газопровідні комунікації, як правило, збираються з труб, які зовні попередньо покриті товстим шаром бітумної мастики, а потім обгорнуті щільним технічним папером. Також високу ефективність мають покриття з композитних чи полімерних матеріалів.

Металеві елементи підземних каналізаційних комунікацій зсередини і зовні покривають товстим шаром цементно-піщаного розчину, який після застигання утворює однорідну монолітну поверхню.

Щоб самостійно підібрати потрібний матеріал для зовнішнього покриття, необхідно знати, що для забезпечення максимального захисту він повинен одночасно володіти кількома якостями.

1. Лакофарбове покриття після висихання повинно мати суцільну однорідну поверхню, що має високу механічну міцність і абсолютну стійкість до впливу води.
2. Захисна плівка гідроізоляційного матеріалуПри зазначених властивостях повинна бути еластичною і не руйнуватися під впливом високих або низьких температур.
3. Вихідний матеріал для нанесення покриття повинен мати хорошу плинність, високу вкриваючу здатність, а також хорошу адгезію до поверхні металу.
4. Ще одним показником якісного ізолюючого матеріалу є те, що він повинен бути абсолютним діелектриком. Завдяки цій властивості забезпечується надійний захист трубопроводів від блукаючих струмів, які посилюють несприятливий вплив електрохімічної корозії.

Порада! Найбільш ефективними рішеннямидля ізоляції металу від навколишнього середовища прийнято вважати склади на основі бітумних смол, двокомпонентні полімерні композиції, а також рулонні полімерні матеріалина самоклеючій основі.

Активний та пасивний електрохімічний захист

Підземні інженерні комунікації в більшій мірі схильні до виникнення вогнищ корозії, ніж повітряні та внутрішні трубопроводи, тому що постійно знаходяться в середовищі електроліту, який є розчином солей, що містяться в складі ґрунтових вод.

Для того щоб звести до мінімуму руйнівну дію, спричинену реакцією заліза з водно-сольовим розчином електроліту, використовуються активні та пасивні методи електрохімічного захисту.

1. Активний катодний методполягає у спрямованому русі електронів у ланцюзі постійного електричного струму. Для його виконання до негативного полюса джерела постійного струму підключається трубопровід, а до позитивного – анодний стрижень, що заземлює, який заглиблюють у землю неподалік. Після подачі напруги електричний ланцюгзамикається через ґрунтовий електроліт, внаслідок чого вільні електрони починають рух від заземлюючого стрижня до трубопроводу. Таким чином, заземлюючий електрод поступово руйнується, а електрони, що звільнилися, замість трубопроводу вступають в реакцію з електролітом.

1. Пасивний протекторний захист трубопроводівполягає в тому, що поруч із залізом у землі розміщують електрод з більш електронегативного металу, наприклад цинку або магнію, і з'єднують їх між собою електрично через контрольоване навантаження. У середовищі електроліту вони утворюють гальванічну пару, яка в процесі реакції, як і в попередньому випадку, викликає рух електронів від цинкового протектора до трубопроводу, що захищається.
2. Електродренажний захисттакож є пасивним методом, який виконується шляхом підключення трубопроводу до заземлюючого контуру, виконаного відповідно до ПУЕ. Цей спосіб допомагає позбавитися виникнення блукаючих струмів і застосовується у разі розташування трубопроводу поблизу контактної електромережі наземного або рейкового транспорту.

Зверніть увагу! Наочним прикладомПасивним протекторним захистом є всім відоме цинкове покриття виробів із заліза, або простіше кажучи, оцинкування.

Висновок

Кожен із наведених методів має свої переваги і недоліки, тому використовувати їх потрібно в залежності від конкретних умов, що склалися. Насамкінець слід сказати лише те, що незалежно від обраного способу, ціна ремонту та заміни трубопроводу обійдеться значно дорожче, ніж вартість найскладнішого і трудомісткого захисту.

Для отримання додаткової інформації можна переглянути відео у цій статті або почитати схожі матеріали на нашому сайті.