Effektiv korrosjonsbeskyttelse for stålrør

Nesten ethvert system med intern infrastruktur og livsstøtte til boligbygg, kommunale og kommersielle bygninger eller industrielle anlegg er i hovedsak et utviklet nettverk av rørledninger som forbinder disse eller andre gjenstander av systemet i en bestemt rekkefølge.

I de fleste tilfeller, for eksempel ved tilrettelegging av en gassrørledning, brukes varmt og kaldt vannforsyning, avløps- eller kloakkavløpssystemer, samt oppvarming og ventilasjonssystemer, underjordisk, luft eller intern installasjon av metallrør av forskjellige diametre og størrelser.

Avhengig av driftsmodus og miljøforhold, kan metallrør under drift utsettes for langvarig eksponering for ulike uønskede faktorer. For å løse dette problemet ble den komplekse beskyttelsen av rørledninger mot korrosjon i henhold til SNiP 2.03.11-85 "Beskyttelse av byggekonstruksjoner mot korrosjon" spesielt utviklet.

Metoder for å håndtere korrosjon

For å hjelpe leseren å finne ut hvordan du sikrer maksimal rørledningens holdbarhet, vil denne artikkelen se på noen av alternativene for aktiv og passiv beskyttelse av metallprodukter som utgjør rørledningsverktøy.

Det vil også være en detaljert instruksjon hvor de grunnleggende prinsippene for gjennomføring av antiskorrosjonsbeskyttelse for metallprodukter beregnet for operasjon i aggressive forhold, er beskrevet i detalj.

Klassifisering av ondsinnede faktorer

Som nevnt ovenfor avhenger naturen og graden av påvirkning av eksterne faktorer i stor grad av de spesifikke driftsforholdene, for eksempel rørets beliggenhet, jordens kjemiske sammensetning, gjennomsnittlig årstemperatur og relativ fuktighet i omgivelsene, tilstedeværelse av likestrømskilder i nærheten, etc.

I henhold til forekomningsmekanismen og graden av skadelige effekter kan alle skadelige faktorer deles inn i flere typer.

1. Atmosfærisk korrosjon oppstår når jern interagerer med vanndamp, som er inneholdt i luften, og også som følge av direkte kontakt med vann under utfelling. I løpet av en kjemisk reaksjon dannes jernoksid, eller mer enkelt, vanlig rust, noe som betydelig reduserer styrken av metallprodukter, og over tid kan det føre til fullstendig ødeleggelse.

1. Kjemisk korrosjon Resultater fra samspillet mellom jern og ulike aktive kjemiske forbindelser (syrer, alkalier, etc.). Samtidig fører de kjemiske reaksjonene til dannelsen av andre forbindelser (salter, oksyder, etc.), som, som rust, gradvis ødelegger metallet.
2. Elektrokjemisk korrosjon oppstår når jernproduktet i lang tid er i et elektrolyttmiljø (en vandig løsning av salter med forskjellige konsentrasjoner). Samtidig dannes anodiske og katodiske områder på metalloverflaten, mellom hvilken en elektrisk strøm strømmer. Som et resultat av elektrokjemisk utslipp overføres jernpartikler fra ett sted til et annet, noe som fører til ødeleggelse av et metallprodukt.
3. Eksponering for negative temperaturer når rør brukes til å transportere vann, får det til å fryse. Når man går i en solid tilstand av aggregering, dannes et krystallgitter i vann, noe som resulterer i at volumet øker med 9%. Å være i et lukket rom, begynner vannet å legge press på rørveggene, noe som til slutt fører til brudd.

   Vær oppmerksom på! En betydelig forskjell i gjennomsnittlig årlig og daglig gjennomsnittstemperatur fører til betydelige svingninger i rørets totale lengde, som skyldes lineær termisk ekspansjon av materialet. For å forhindre ruptur av rør og skade på understøttende konstruksjoner, må termiske kompensatorer installeres etter en viss avstand på linjen.

Jordanalyse

For å velge den mest effektive beskyttelsesmetoden, er det nødvendig å ha nøyaktig informasjon om naturen av miljøet og de spesifikke driftsforholdene til stålrørledningen. Når det gjelder å legge inn en intern eller luftlinje, kan denne informasjonen oppnås på grunnlag av subjektive observasjoner, samt på grunnlag av gjennomsnittlig årlig klimastyring for denne regionen.

Ved legging av den underjordiske rørledningen, er korrosjonsmotstanden og holdbarheten av metallet i stor grad avhengig av jordens fysiske parametere og kjemiske sammensetning, og derfor må man ta jordprøver for analyse til et spesialisert laboratorium før man graver en grøft med egne hender.

De viktigste indikatorene som må avklares i analyseprosessen, er følgende jordegenskaper:

1. Den kjemiske sammensetning og konsentrasjon av salter av ulike metaller i grunnvann. Elektrolyttens tetthet og jordens elektriske permeabilitet er i stor grad avhengig av denne indikatoren.
2. Kvalitative og kvantitative indikatorer på jordets surhet, som kan forårsake både kjemisk oksidasjon og elektrokjemisk korrosjon av metall.
3. Jordens elektriske motstand. Jo lavere verdien av elektrisk motstand, desto mer er metallet gjenstand for de skadelige virkninger forårsaket av elektrokjemisk utslipp.

   Tips! For å oppnå objektive resultater av analysen, må jordprøver fjernes fra jordlagene der rørledningen skal passere.

Lav temperatur beskyttelse

Ved underjordisk eller luftlagring av vann- og avløpsnett er den viktigste betingelsen for uavbrutt drift å beskytte rørene mot frysing og for å holde vanntemperaturen på et nivå ikke lavere enn 0 ° С i løpet av den kalde årstiden.

For å redusere den negative effekten av temperaturfaktoren på miljøet, blir følgende tekniske løsninger anvendt:

1. Legge av den underjordiske rørledningen på en dybde som overskrider maksimal dybde av jordfrysing for regionen.
2. Termisk isolasjon av luft og underjordiske linjer ved hjelp av ulike materialer med lav varmeledningsevne (mineralull, skumsegmenter, polypropylenhylser).

1. Backfilling av rørledningsløft med lavt termisk ledningsevne bulkmateriale (utvidet leire, kullslagge).
2. Drenering av tilstøtende lag med jord for å redusere dens termiske ledningsevne.
3. Legge av underjordiske verktøy i stive lukkede bokser av armert betong, som sikrer tilstedeværelsen av et luftgap mellom røret og bakken.

Den mest progressive metoden for å beskytte rørene mot frysing er å bruke et spesialhus som består av et skall laget av varmeisolerende materiale, inne i hvilket et elektrisk varmeelement legges.

   Vær oppmerksom på! Dybden av jordfrysing for hver spesifikk region, samt beregningsmetoden er regulert av normative dokumenter SNiP 2.02.01-83 * "Grunnlag for bygninger og strukturer" og SNiP 23-01-99 * Byggeklimatologi.

Eksternt vanntett belegg

Den vanligste måten å bekjempe metallkorrosjon er å påføre et tynt lag av slitesterkt vanntett beskyttende materiale på overflaten. Det enkleste eksempelet på et eksternt beskyttende belegg er en vanlig vanntett maling eller emalje, for eksempel er beskyttelsen av et gassrør som passerer gjennom luften alltid utført ved hjelp av værbestandig gul emalje.

Underjordiske rørlegger- og gassrørledninger er som regel montert fra rør som er pre-belagt på utsiden med et tykt lag av bitumenmastikk og deretter innpakket med tungt teknisk papir. Belegg laget av sammensatte eller polymere materialer er også svært effektive.

Metallelementer av kloakk underjordiske verktøy fra innsiden og utsiden er dekket av et tykt lag av sement-sandmørtel, som etter størkning danner en jevn monolitisk overflate.

For å selvstendig velge et egnet materiale for ytre belegg, er det nødvendig å vite at for å sikre maksimal beskyttelse, må den samtidig ha flere kvaliteter.

1. Etter tørking må malings- og lakbelegget ha en kontinuerlig homogen overflate, som har høy mekanisk styrke og absolutt motstand mot vann.
2. Beskyttelsesfilmen til vanntett materiale, med de spesifiserte egenskapene, må være elastisk og ikke kollapse under påvirkning av høye eller lave temperaturer.
3. Kildematerialet for belegging bør ha god fluiditet, høy dekk evne, samt god vedheft til metalloverflaten.
4. En annen indikator for et kvalitetsisolerende materiale er at det må være et absolutt dielektrisk. På grunn av denne egenskapen er det gitt pålitelig beskyttelse av rørledninger mot strømmende strømmer, noe som øker uønskede virkninger av elektrokjemisk korrosjon.

   Tips! De mest effektive løsningene for å isolere metall fra miljøet anses å være sammensetninger basert på bitumenharpikser, tokomponent-polymerblandinger, samt rullede polymere materialer på selvklebende basis.

Aktiv og passiv elektrokjemisk beskyttelse

Underjordiske verktøy er mer utsatt for forekomsten av korrosjonssentre enn luft og indre rørledninger, fordi de er konstant i elektrolytmediet, som er en løsning av salter som er inneholdt i grunnvannblandingen.

For å minimere destruktive effekten forårsaket av reaksjonen av jern med en vann-salt-elektrolyttoppløsning, anvendes aktive og passive metoder for elektrokjemisk beskyttelse.

1. Aktiv katodisk metode er retningsbevistelsen av elektroner i en konstant strømkrets. For gjennomføring er en rørledning koblet til DC-kildekildens negative pol, og en anodjordstang er forbundet med den positive polen, som er begravet i bakken i nærheten. Etter tilkobling er den elektriske kretsen lukket gjennom jordelektrolytten, som følge av at frie elektroner begynner å bevege seg fra jordstangen til rørledningen. Dermed faller jordingselektroden gradvis, og de frigjorte elektronene i stedet for rørledningen reagerer med elektrolytten.

1. Passiv offerbeskyttelse av rørledninger er det ved siden av jern en elektrode laget av et mer elektronegativt metall, som sink eller magnesium, plassert i bakken og elektrisk forbundet med hverandre gjennom en kontrollert last. I elektrolyttmiljøet danner de et galvanisk par, som i løpet av reaksjonen, som i det foregående tilfelle, forårsaker bevegelsen av elektroner fra sinkbeskytteren til den beskyttede rørledningen.
2. Elektrisk dreneringsbeskyttelse Det er også en passiv metode som utføres ved å koble rørledningen til jordingskretsen, laget i samsvar med EMP. Denne metoden bidrar til å kvitte seg med strømmende strømmer og brukes i tilfelle plasseringen av rørledningen nær kontaktnettverket for land- eller jernbanetransport.

   Vær oppmerksom på! Et godt eksempel på passiv offerbeskyttelse er det velkjente sinkbelegget av jernprodukter, eller mer enkelt, sinkbelegg.

konklusjon

Hver av de ovennevnte metodene har sine fordeler og ulemper, derfor bør de brukes avhengig av de spesifikke forhold som har oppstått. Avslutningsvis skal det sies at, uansett hvilken metode som er valgt, vil kostnadene ved reparasjon og bytte av rørledningen bli mye dyrere enn kostnaden for den mest komplekse og tidkrevende beskyttelsen.

For mer informasjon, kan du se videoen i denne artikkelen eller lese lignende materialer på vår nettside.