Защита трубопровода от коррозии

Всем нам известно, что защита трубопровода от коррозии является важнейшей частью комплекса технических мероприятий по созданию условий для его длительной эксплуатации. При этом необходимо чётко осознавать, что активное участие в создании такой защиты должны принимать не только проектировщики сетей и строители, но также и конечные их пользователи, то есть каждый из нас.

В самом общем случае разрушение металлических конструкций в процессе эксплуатации обусловлено электрохимическими реакциями, протекающими при их взаимодействии с влажной средой. При этом скорость окисления металлических труб во многом определяется химическим составом жидкости, а также зависит от характеристик почвы в месте их прокладки. 

Вот почему при выборе того или иного способа противодействия коррозии следует принимать во внимание конкретные условия, в которых протекают сами разрушительные процессы. Комплекс защитных мер по борьбе с ними может включать в себя следующие мероприятия: 

• использование для обустройства трубопроводов материалов, слабо подверженных коррозийному разрушению (нержавеющей стали или меди, например);
• специальная химическая обработка жидкости в магистралях, позволяющая скорректировать её антикоррозийные свойства;
• комбинированное использование активного и пассивного методов защиты трубопроводов от коррозии, включая их электрохимическую обработку.

Если с использованием коррозийно-устойчивых материалов при обустройстве трубопроводных систем всё более-менее понятно, то реализация двух последних методов защиты требует специальных пояснений.

Химическая обработка воды

Известно, что циркулирующая по трубопроводу вода содержит в своём составе активные примеси, придающие ей определённую химическую агрессивность. Подобная агрессивность может быть связана с содержанием в ней соединений хлора, а также активных карбонатных (бикарбонатных) примесей.

Основной задачей химической обработки воды является изменение её структуры путём трансформации агрессивной и жёсткой среды в более мягкую форму (в так называемую слабокальцированную жидкость). Пониженный показатель жесткости носителя гарантирует образование на внутренних поверхностях трубопроводов небольших солевых отложений кальция [Ca(OH)2] или соды (NaOH), создающих искусственное покрытие, надёжно защищающее металл от возможных коррозийных воздействий.

Кроме того, добавление в водный носитель специальных ингибирующих веществ способно резко затормозить коррозийный процесс, снижая его уровень с локального до незначительного (местного).

На участках подземного трубопровода, обеспечивающих распределение водного носителя по различным точкам водоразбора, наиболее эффективным методом коррозийной защиты является введение в состав воды особых «секвеструющих» добавок – так называемых полифосфатов. В трубопроводах из оцинкованной стали, например, добавление полифосфатов (фосфатов или силикатов) также приводит к образованию на внутренней поверхности труб тонкой защитной плёнки, предохраняющей металл от коррозии.

Активные и пассивные методы защиты материла труб

Прежде всего, отметим, что известные способы защиты подземных металлоконструкций от коррозийного разрушения можно разделить на пассивные и активные. Первый из них предполагает нанесение на наружную поверхность труб специальных защитных покрытий, подготавливаемых на основе таких известных продуктов переработки, какими являются каменноугольный пек или битум. В отдельных случаях для подготовки таких покрытий используются полимерные или эпоксидные смолы.

Поскольку пассивным методом не всегда удаётся обеспечить полную защиту трубопровода, одновременно с ним применяется так называемая активная антикоррозийная защита, основанная на эффекте катодной поляризации металлов путём их электрохимической обработки. Такой подход может быть реализован двумя различными способами, один из которых – гальванический — приводит к образованию на внутренней и внешней поверхностях труб тонкой плёнки из устойчивого к коррозии металла (цинка, например).

Второй из этих способов (его ещё иногда называют электрическим) предполагает надёжную защиту трубопроводов от коррозии за счёт использования эффекта блуждающих индуцированных токов. Для реализации этого приёма вам потребуется подходящий источник постоянного тока, выполненный в виде питающего модуля, включающего в свой состав сетевой трансформатор и выпрямитель.

При организации электрического метода защиты положительный полюс модуля питания подключается к специальному анодному рассеивателю, представляющему собой заземленную графитовую или металлическую шину, а отрицательный – к защищаемому вами трубопроводу. При этом рассеиваемый заземлителем ток формирует вокруг трубы искусственное электрическое поле, заметно понижающее потенциал металлической конструкции и обеспечивающее получение необходимого защитного эффекта.

Величина защитного тока в электрической цепи определяется, в конечном счёте, параметрами самого трубопровода (его размерами и изоляционными характеристиками), а также уровнем агрессивности почвы в месте прокладки магистрали.

Что касается техники нанесения пассивной защиты, то она мало чем отличается от традиционных приёмов окраски металлических поверхностей с использованием мягкой кисточки или пульверизатора.

Видео

В этом ролике рассказывается о защите трубопровода от электрохимической коррозии.