Катодная защита напорных трубопроводов от коррозии
карбонатный защитный слой
При определенном качестве воды и соответствующих условиях эксплуатации на поверхности нелегированных стальных труб может возникать карбонатный защитный слой, который предохраняет сталь от дальнейшего корродирования. По DIN 50930/02 вероятность образования этого слоя максимальна, если:
вода находится в состоянии, близком к известково-углекислотному равновесию (-0,3/0,2);
известковая жесткость не менее 40 мг/л CaO; концентрация кислорода превышает 3 мг/л;
карбонатная жесткость превышает 40 мг/л CaO; концентрация хлорида не превышает 175 мг/л, а концентрация сульфатов 300 мг/л;
вода покрывает всю поверхность трубы и постоянно движется. Поскольку все эти условия выполняются одновременно только в очень редких случаях, проведение соответствующей водоподготовки часто технически невозможно или неэкономично, а подвижность воды не всегда может быть обеспечена; рекомендуется применять нелегированные трубы только тогда, когда они имеют внутренний защитный слой с нормативным сроком службы, лет:
нелегированная сталь 40;
чугун 50;
асбестоцемент 50;
бетон 50;
полиэтилен 50;
поливинилхлорид 50;
трубопроводы в зданиях 25.
Наиболее важны для внутренней защиты стальных трубопроводов от коррозии следующие методы: битумизация; покрытие слоем цементного раствора; пластмассовая облицовка.
Для проведения битумизации труб и фасонных деталей TGL 7534 предусматривает подготовку поверхности механическими методами или травлением до чистоты SG2. Покрытие трубы осуществляется путем укладки горячих битумов (продутый битум по TGL 21230).
Известны случаи, когда из-за некачественной изоляции труб первые повреждения стенок возникли уже через 12-15 лет. Еще более короткий срок службы может быть результатом грубых ошибок при хранении и монтаже (стекание внутреннего битумного слоя из-за недопустимого перегрева). Средний срок службы бутиминизированных трубопроводов составляет около 25 лет.
Трубы диаметром от 255 до 655 мм в принципе могут поставляться с муфтами, имеющими полиэтиленовое покрытие по TGL 26825. Результаты расчета защиты, т. е. определение типа (размеров), числа и точек установки анодов, являются функцией величины защищаемой зоны сварного шва и электропроводности воды по заводскому стандарту SWW 059.
Трубы с кольцевыми анодами выпускаются диаметром 200, 250 и 300 мм по заводскому стандарту. Сроки службы кольцевых анодов на стальных тру бах установлены поставщиками в зависимости от степени агрессивности воды по TGL 22769/02. Потери давления возрастают на 1-1,5%.
Нанесение защитного слоя. В настоящее время срок службы длительностью от 15 до 20 лет для покрытий внутри трубы считается недостаточным, поэтому необходимо перейти к применению коррозиестойких материалов с нанесением более долговечных защитных покрытий. Таким образом, повышается удельный вес стальных труб с покрытием из цементного раствора (трубы ZMA), по сравнению с битуминизированными трубами. Трубы ZMA пригодны для вод, скорость которых составляет до 5 м/с. По сравнению с битумным, слой цементного раствора имеет улучшенные гидравлические и антикоррозионные свойства.
В карбонатсодержащих водах значение показателя pH в трещинах выше, чем в потоке воды, поэтому известково-углекислотное равновесие со стороны СаСO3 нарушается; трещины закрываются благодаря росту кристаллов СаСО3. Исходя из описанных благоприятных защитных свойств слоя цементного раствора, срок службы труб ZMA оценивается 60-ю годами.
Добавить комментарий