Действенная защита от коррозии стальных труб

Фактически каждая система внутренней инфраструктуры и жизнеобеспечения жилых домов, муниципальных и коммерческих зданий либо промышленных объектов, грубо говоря представляет собой развитую сеть трубопроводов, соединяющих между собой те либо иные объекты системы в определенном порядке.

Как правило, к примеру при обустройстве газопровода, тёплого и холодного водоснабжения, фекальной либо кабельной канализации, и системы отопления и вентиляции, употребляется подземная, воздушная либо внутренняя прокладка железных труб разного диаметра и размера.

Стальные водопроводные трубы с полимерным защитным покрытием.

В зависимости от режима эксплуатации и условий внешней среды, железные трубы в ходе работы смогут подвергаться долгому действию разных негативных факторов. Для решения данной неприятности намерено создана комплексная защита трубопроводов от коррозии по СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Способы борьбы с коррозией

Дабы оказать помощь читателю разобраться, как обеспечить большую долговечность трубопровода, в данной статье будут рассмотрены кое-какие варианты активной и пассивной защиты железных изделий, входящих в состав трубопроводных инженерных коммуникаций.

Кроме этого тут будет подробная инструкция, в которой подробно обрисованы ключевые принципы исполнения антикоррозионной защиты для железных изделий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных условиях.

Оцинкованные водопроводные трубы.

Классификация вредоносных факторов

Как уже говорилось выше, темперамент и степень влияния внешних факторов сильно зависит от конкретных условий эксплуатации, таких как место размещения трубы, состав почвы, среднегодовая температура и относительная влажность внешней среды, наличие поблизости источников постоянного тока и т.д.

По механизму происхождения и степени разрушающего действия все вредоносные факторы условно возможно поделить на пара видов.

  1. Атмосферная коррозия появляется при сотрудничестве железа с паром, который содержится в окружающем воздухе, а также в результате прямого контакта с водой при выпадении атмосферных осадков. В ходе протекания химической реакции образуется оксид железа, либо несложнее говоря, простая ржавчина, которая значительно снижает прочность железных изделий, а со временем может привести к их полному разрушению.
Разрушение подземного трубопровода в результате электрохимической коррозии.
  1. Химическая коррозия появляется в следствии сотрудничества железа с разными активными химическими соединениями (кислоты, щелочи и пр.). Наряду с этим протекающие химические реакции приводят к образованию других соединений (соли, оксиды и пр.), каковые кроме этого как и ржавчина, неспешно разрушают металл.
  2. Электрохимическая коррозия появляется в тех случаях, в то время, когда металлическое изделие долгое время находится в среде электролита (водный раствор солей разной концентрации). Наряду с этим на поверхности металла образуются анодные и катодные участки, между которыми протекает электрический ток. В следствии электрохимической эмиссии частицы железа переносятся из одного участка в другой, что ведет к разрушению железного изделия.
  3. Действие отрицательных температур в тех случаях, в то время, когда трубы употребляются для транспортировки воды, ведет к ее замерзанию. При переходе в жёсткое агрегатное состояние, в воде образуется кристаллическая решетка, в следствии чего ее количество возрастает на 9%. Находясь в замкнутом пространстве, вода начинает давить на стены трубы, что в конечном счете ведет к их разрыву.
На фото показан разрыв стенки стальной трубы в результате замерзания воды.

   Обратите внимание! Значительная отличие среднегодовых и средних за сутки температур ведет к большим колебаниям неспециализированной длины трубопровода, каковые вызваны линейным тепловым расширением материала. Дабы не допустить разрыва труб и повреждений несущих конструкций, через определенное расстояние на линии нужно устанавливать тепловые компенсаторы.

Анализ почвы

Чтобы выбрать наиболее действенный способ защиты, нужно иметь правильные сведения о характере внешней среды и конкретных условиях эксплуатации стального трубопровода. В случае прокладки внутренней либо воздушной линии эти сведенья возможно взять на базе субъективных наблюдений, и исходя из среднегодового климатического режима для данного региона.

В случае укладки подземного трубопровода, коррозионная стойкость и долговечность металла сильно зависят от физических параметров и состава грунта, исходя из этого перед тем как рыть траншею своими руками, нужно сдать образцы почвы на исследование в специализированную лабораторию.

Щуп для забора образцов почвы на заданной глубине.

Наиболее значимыми показателями, каковые необходимо узнать в ходе анализа, являются следующие качества грунта:

  1. Состав и концентрация солей разных металлов в грунтовых водах. От этого показателя сильно зависит плотность электролита и электрическая проницаемость почвы.
  2. Качественные и количественные показатели кислотности почвы, которая может вызывать как химическое окисление, так и электрохимическую коррозию металла.
  3. Электрическое сопротивление почвы. Чем ниже значение электрического сопротивления, тем в большей степени металл подвержен разрушительному действию, вызванному электрохимической эмиссией.
Извлечение взятых образцов грунта.

   Совет! Для получения объективных результатов анализа, образцы почвы нужно извлекать с тех слоев грунта, в которых будет проходить трубопровод.

Защита от действия низких температур

В случае подземной либо воздушной прокладки водопроводных и канализационных сетей, наиболее значимым условием их бесперебойной эксплуатации есть защита труб от замерзания и сохранение температуры воды на уровне не ниже 0°С зимой.

Для понижения отрицательного действия температурного фактора внешней среды, используются следующие технические решения:

  1. Прокладка подземного трубопровода на глубине, превышающей большую глубину промерзания грунта для данного региона.
  2. Теплоизоляция воздушных и подземных линий при помощи разных материалов с низкой теплопроводностью (минеральная вата, пенопластовые сегменты, пенопропиленовые рукава).
Фольгированная теплоизоляция из минеральной ваты для утепления трубопроводов.
  1. Обратная засыпка траншеи трубопровода сыпучим материалом с низкой теплопроводностью (керамзит, каменноугольный шлак).
  2. Дренирование прилежащих слоев грунта с целью понижения его теплопроводности.
  3. Прокладка подземных коммуникаций в твёрдых закрытых коробах из армированного железобетона, каковые снабжают наличие воздушной прослойки между грунтом и трубой.

Наиболее прогрессивный способ того, как обезопасисть трубы от замерзания содержится в применении особого кожуха, складывающегося из оболочки, выполненной из теплоизоляционного материала, в которой уложен электрический нагревательный элемент.

Система теплоизоляции с электрическим нагревательным элементом.

   Обратите внимание! Глубина промерзания грунта для каждого конкретного региона, и методика ее расчета регламентируется нормативными документами СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» и СНиП 23-01-99* "Строительная климатология".

Наружное гидроизоляционное покрытие

Наиболее распространенным методом борьбы с коррозией металла есть нанесение на его поверхность узкого слоя прочного водонепроницаемого защитного материала. Несложным примером наружного защитного покрытия есть простая водостойкая краска либо эмаль, к примеру защита газовой трубы, проходящей по воздуху, постоянно выполняется при помощи атмосферостойкой эмали желтого цвета.

Подземные водопроводные и газопроводные коммуникации, в большинстве случаев, планируют из труб, каковые снаружи предварительно покрыты толстым слоем битумной мастики, а после этого обернуты плотной технической бумагой. Кроме этого высокую эффективность имеют покрытия из композитных либо полимерных материалов.

Железные элементы канализационных подземных коммуникаций изнутри и снаружи покрывают толстым слоем цементно-песчаного раствора, который по окончании застывания образует однородную монолитную поверхность.

Резинобитумная мастика для гидроизоляции подземных коммуникаций.

Дабы самостоятельно подобрать подходящий материал для наружного покрытия, нужно знать, что для обеспечения большой защиты он должен в один момент владеть несколькими качествами.

  1. Лакокрасочное покрытие по окончании высыхание должно иметь сплошную однородную поверхность, владеющую большой механической прочностью и безотносительной устойчивостью к действию воды.
  2. Защитная пленка гидроизоляционного материала, при указанных свойствах, должна быть эластичной и не разрушаться под действием больших либо низких температур.
  3. Исходный материал для нанесения покрытия должен владеть хорошей текучестью, высокой укрывающей свойством, и хорошей адгезией к поверхности металла.
  4. Еще одним показателем качественного изолирующего материала, есть то, что он должен быть полным диэлектриком. Именно поэтому свойству обеспечивается надежная защита трубопроводов от блуждающих токов, каковые усиливают негативное действие электрохимической коррозии.
Нанесение полимерной рулонной гидроизоляции на участок трубопровода.

   Совет! Наиболее действенными решениями для изоляции металла от внешней среды принято считать составы на базе битумных смол, двухкомпонентные полимерные композиции, и рулонные полимерные материалы на самоклеящейся базе.

Активная и пассивная электрохимическая защита

Подземные инженерные коммуникации в большей степени подвержены происхождению очагов коррозии, чем воздушные и внутренние трубопроводы, по причине того, что неизменно находятся в среде электролита, который представляет собой раствор солей, содержащихся в составе грунтовых вод.

Чтобы свести к минимуму разрушающее действие, вызванное реакцией железа с водно-солевым раствором электролита, употребляются активные и пассивные способы электрохимической защиты.

  1. Деятельный катодный способ содержится в направленном движении электронов в цепи постоянного электрического тока. Для его исполнения к отрицательному полюсу источника постоянного тока подключается трубопровод, а к положительному – анодный заземляющий стержень, который заглубляют в землю рядом. По окончании подачи напряжения электрическая цепь замыкается через почвенный электролит, в следствии чего свободные электроны начинают движение от заземляющего стержня к трубопроводу. Так, заземляющий электрод неспешно разрушается, а освободившиеся электроны вместо трубопровода вступают в реакцию с электролитом.
Принцип действия активной катодной защиты.
  1. Пассивная протекторная защита трубопроводов содержится в том, что рядом с железом в земле размещают электрод из более электроотрицательного металла, к примеру цинка либо магния, и соединяют их между собой электрически через контролируемую нагрузку. В среде электролита они образуют гальваническую несколько, которая в ходе реакции, как и в прошлом случае, приводит к движению электронов от цинкового протектора к защищаемому трубопроводу.
  2. Электродренажная защита кроме этого есть пассивным способом, который выполняется методом подключения трубопровода к заземляющему контуру, выполненному в соответствии в ПУЭ. Данный метод оказывает помощь избавиться от происхождения блуждающих токов и используется в случае размещения трубопровода поблизости контактной электросети наземного либо рельсового транспорта.
Схематическое изображение пассивной протекторной защиты.

   Обратите внимание! Наглядным примером пассивной протекторной защиты есть всем известное цинковое покрытие изделий из железа, либо несложнее говоря, оцинковка.

Заключение

Любой из приведенных способов имеет свои преимущества и недостатки, исходя из этого применять их необходимо в зависимости от сложившихся конкретных условий. В заключение направляться сказать только то, что независимо от выбранного метода, цена ремонта и замены трубопровода обойдется существенно дороже, чем цена самой сложной и трудоемкой защиты.

Для получения дополнительной информации возможно взглянуть видео в данной статье либо почитать похожие материалы на нашем сайте.

Добавить комментарий