В данной научной статье рассмотрены ключевые направления защиты от коррозии, ее основные виды и причины возникновения. Основные факторы, негативно влияющие на состояние трубопроводов.
Ключевые слова: коррозия, виды коррозионных разрушений, современные методы, защита неметаллическими покрытиями, легирование, наружная коррозия подземных трубопроводов.
В настоящее время основной проблемой при обслуживании и эксплуатации подземных трубопроводов является коррозия, которая подразделяется на внутреннюю и наружную [1с.156]. В качестве одной из причин появления внутренней коррозии является наличие в воде растворенного кислорода. Кислород попадает в тепловые сети, преимущественно вместе с подпиточной водой.
Как правило, скорость коррозии напрямую зависит от количества кислорода и скорости диффузии данного растворенного кислорода. Таким образом, чем больше растворенного кислорода, тем быстрее происходит коррозийный процесс. Борьба с внутренней коррозией происходит с помощью подпитки трубовых сетей деаэрированной водой, с помощью которой внутренняя коррозия успешно ликвидируется. Согласно статистике, тепловые сети, работающие в течение 70 % времени и находящиеся в температурном режиме (70–80°С) больше подвергаются наружной коррозии, чем все остальные.
Выделяют два основных вида наружной коррозии: сплошная равномерная и язвенная очаговая [2с.246]. При сплошной коррозии — разрушение металла происходит в основном с одинаковой скоростью. Такие повреждения имеют место в основном при разрушении поверхностей на открытом воздухе. В качестве одного из главных факторов, который способствует развитию именно такого рода повреждениям является аэрация.
Рис. 1. Виды коррозионных разрушений
Однако, наибольшую опасность, именно по скорости распространения, представляют собой именно разрушения сквозные, которые также называются язвенной очаговой коррозий. Скорость распространения язвенных очаговых повреждений варьируется в пределе 1,4–1,8 мм/год, так как сплошные равномерные повреждения распространяются со скоростью 0,1–0,2 мм/год.
Наружная коррозия подземных трубопроводов по своей природе делится на химическую, электрохимическую и электрическую [3с.284].
Химическая коррозия возникает в результате воздействия на металл различных жидкостей и газов из почвы через изоляцию на поверхности труб. Такую коррозию относят к виду сплошной. При ней толщина стенок труб уменьшается равномерно.
Электрохимическая коррозия образуется в результате взаимодействия металла (электрод) с вредными растворами в грунте (электролит). Она в основном имеет тип коррозии очаговой. В результате на трубопроводах появляются локальные язвы и глубокие каверны, которые могут развиваться через отверстия в стенке трубы.
Электрическая коррозия возникает, когда электрический ток, протекающий через землю, действует на трубу. Токи проникают в землю в результате утечек из рельсов электрифицированного транспорта — они называются странствующими. Проникнув в трубопровод, они движутся по нему, где около тяговой подстанции покидают трубопровод в грунте, образуя очаги электрической коррозии.
К сожалению, нет метода, чтобы можно было предотвратить разрушение стенок трубопровода, однако в наших силах уменьшить скорость распространения разрушения. К современным методам можно отнести защиту неметаллическими покрытиями. К ним относятся: масляные и алкидные краски, битумные и синтетические лаки, а также полимерные материалы, образующие защитную пленку на поверхности, которая помогает предотвратить взаимодействие материала с окружающей средой и влагой.
Этот способ обработки металла при помощи лакокрасочных материалов является самым удобным, так как произвести обработку можно на строительной площадке. Эффективность этого метода будет зависеть от многих факторов: от климата, качества защитного материала и его количества.
Следующий способ это — легирование, то есть добавка прочих металлов. Добавление к железу Mo, Mn, W, Cr, Al, Ni, в качестве легирующих добавок получают нержавеющие стали. Такой материал ржавеет с малой скоростью.
Подводя итоги, можно сказать, что в настоящее время на состояние трубопроводов негативно влияют многие факторы: воздействие различных жидкостей и газов из почвы, появление в грунте вредных растворов, проникновение электрического тока. В результате работы, установлены основные причины возникновения коррозии, были проанализированы методы борьбы с ней. Из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что за счет эффективной и надежной защиты трубопроводов сокращаются финансовые издержки на их обеспечение и содержание.
Литература:
- Кузнецов М. В. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров / М. В. Кузнецов, В. Ф. Новоселов, П. И. Тугунов и др. — Москва: Недра, 2016. — 238 с.
- Ионин, А. А. Теплоснабжение / А. А. Ионин. — Москва: Стройиздат, 2010. — 336 c.
- Стрижевский И. В., Сурис М. А. Защита подземных теплопроводов от коррозии. М.: Энергоатомиздат, 2012. — 344 с.
