Teräsputkien tehokas korroosionesto

Lähes kaikki asuinrakennusten, kunnallisten ja kaupallisten rakennusten tai teollisuuslaitosten sisäisen infrastruktuurin ja henkivakuutuksen järjestelmä on kehittynyt putkilinjojen verkosto, joka yhdistää nämä tai muut järjestelmän kohteet tietyssä järjestyksessä.

Useimmissa tapauksissa, esimerkiksi järjestettäessä kaasuputkea, käytetään kuumaa ja kylmää vettä, uloste- tai kaapeliviemärijärjestelmiä sekä lämmitys- ja ilmanvaihtojärjestelmiä, maanalaisia, ilma- tai sisäisiä asennuksia eri läpimittoja ja kokoja sisältäviä metalliputkia.

Toimintamuodosta ja ympäristöolosuhteista riippuen metalliputket voivat käytön aikana altistua erilaisille haitallisille tekijöille. Tämän ongelman ratkaisemiseksi kehitettiin erityisesti SNiP 2.03.11-85 -standardin ”Rakennusrakenteiden suojaus korroosiolta” mukainen putkistojen monimutkainen suojaus korroosiolta.

Korroosiota koskevat menetelmät

Tämän artikkelin tarkoituksena on auttaa lukijaa selvittämään, miten putkilinjan kestävyys on mahdollisimman suuri. Tässä artikkelissa tarkastellaan joitakin vaihtoehtoja aktiivisten ja passiivisten metallituotteiden suojaamiseksi, jotka muodostavat putkijärjestelmän.

Lisäksi on yksityiskohtainen ohje, jossa kuvataan yksityiskohtaisesti aggressiivisissa olosuhteissa käytettäviksi tarkoitettujen metallituotteiden korroosionestosuojauksen toteuttamisen perusperiaatteet.

Haitallisten tekijöiden luokittelu

Kuten edellä mainittiin, ulkoisten tekijöiden luonne ja vaikutusaste riippuu suurelta osin erityisistä käyttöolosuhteista, kuten putken sijainnista, maaperän kemiallisesta koostumuksesta, keskimääräisestä vuotuisesta lämpötilasta ja ympäristön suhteellisesta kosteudesta, lähellä olevien virtalähteiden läsnäolosta jne.

Esiintymismekanismin ja vahingollisten vaikutusten asteen mukaan kaikki haitalliset tekijät voidaan jakaa useisiin tyyppeihin.

1. Ilmakehän korroosio tapahtuu, kun rauta on vuorovaikutuksessa vesihöyryn kanssa, joka on ympäröivässä ilmassa, ja myös seurauksena suorasta kosketuksesta veden kanssa saostumisen aikana. Kemiallisen reaktion aikana muodostuu rautaoksidi tai yksinkertaisesti tavallinen ruoste, joka vähentää merkittävästi metallituotteiden lujuutta ja voi ajan mittaan johtaa niiden täydelliseen tuhoutumiseen.

1. Kemiallinen korroosio johtuu raudan ja erilaisten aktiivisten kemiallisten yhdisteiden (happojen, emästen jne.) vuorovaikutuksesta. Samanaikaisesti meneillään olevat kemialliset reaktiot johtavat muiden yhdisteiden (suolat, oksidit jne.) Muodostumiseen, jotka ruosteen tavoin tuhoavat vähitellen metallin.
2. Sähkökemiallinen korroosio tapahtuu, kun rautatuote on elektrolyyttiympäristössä pitkään (eri pitoisuuksien suolojen vesiliuos). Samanaikaisesti metallipinnalle muodostetaan anodisia ja katodisia alueita, joiden välille virtaa sähkövirta. Sähkökemiallisen päästön seurauksena rautapartikkelit siirretään yhdestä paikasta toiseen, mikä johtaa metallituotteen tuhoutumiseen.
3. Altistuminen negatiivisille lämpötiloille kun putkia käytetään veden kuljettamiseen, se saa sen jäädyttämään. Kun siirrytään kiinteään aggregaatioon, muodostuu veteen kristalliristikko, jonka seurauksena sen tilavuus kasvaa 9%. Suljetussa tilassa vesi alkaa painaa putken seinämiä, mikä lopulta johtaa niiden murtumiseen.

   Kiinnitä huomiota! Merkittävä ero keskimääräisten vuotuisten ja keskimääräisten keskilämpötilojen välillä johtaa merkittäviin vaihteluihin putkilinjan kokonaispituudesta, joka johtuu materiaalin lineaarisesta lämpölaajenemisesta. Putkien rikkoutumisen ja tukirakenteiden vaurioitumisen estämiseksi lämpöpohjaiset kompensaattorit on asennettava tietyn matkan jälkeen linjalla.

Maaperäanalyysi

Tehokkaimman suojaustavan valitsemiseksi on tarpeen saada tarkkoja tietoja ympäristön luonteesta ja teräsputken erityisistä toimintaolosuhteista. Jos kyseessä on sisä- tai lentolinja, nämä tiedot voidaan hankkia subjektiivisten havaintojen perusteella ja tämän alueen keskimääräisen ilmasto-järjestelmän perusteella.

Maanalaisen putkilinjan asennuksen yhteydessä metallin korroosionkestävyys ja kestävyys riippuvat pitkälti maaperän fysikaalisista parametreista ja kemiallisesta koostumuksesta, joten ennen kaivamisen kaivamista omin käsin on tarpeen ottaa maaperän näytteet analysoitavaksi erikoislaboratorioon.

Tärkeimmät indikaattorit, jotka on selvitettävä analyysimenetelmässä, ovat seuraavat maaperän ominaisuudet:

1. Eri metallien suolojen kemiallinen koostumus ja pitoisuus pohjavedessä. Elektrolyytin tiheys ja maaperän sähköinen läpäisevyys riippuvat suuresti tästä indikaattorista.
2. Maaperän happamuuden laadulliset ja kvantitatiiviset indikaattorit, jotka voivat aiheuttaa sekä kemiallista hapettumista että metallin sähkökemiallista korroosiota.
3. Maaperän sähköinen vastus. Mitä pienempi on sähköisen vastuksen arvo, sitä enemmän metalli altistuu sähkökemiallisen päästön aiheuttamille vahingollisille vaikutuksille.

   Vihje! Analyysin objektiivisten tulosten saamiseksi maaperän näytteet on poistettava maaperästä, jossa putki kulkee.

Alhainen lämpötilan suojaus

Veden ja viemäriverkkojen maanalaisen tai ilmakerrostuksen tapauksessa tärkein edellytys niiden keskeytymättömälle toiminnalle on suojata putkia jäätymiseltä ja pitää veden lämpötila vähintään 0 ° C: n tasolla kylmän kauden aikana.

Ympäristön lämpötila-tekijän negatiivisen vaikutuksen vähentämiseksi sovelletaan seuraavia teknisiä ratkaisuja:

1. Maanalaisen putkilinjan asettaminen syvyyteen, joka ylittää maaperän jäädyttämisen enimmäissyvyyden alueella.
2. Ilman ja maanalojen lämpöeristys eri materiaalien avulla, joilla on alhainen lämmönjohtavuus (mineraalivilla, vaahtosegmentit, polypropeeniholkit).

1. Putkilinjan kaivannon täyttäminen matalalla lämmönjohtavuudella varustetulla irtomateriaalilla (paisutettu savi, kivihiili).
2. Viereisten maaperän kerrosten poistaminen sen lämmönjohtavuuden vähentämiseksi.
3. Maanalaiset laitokset rakennetaan betonista valmistettuihin jäykkiin suljettuihin laatikoihin, jotka varmistavat ilmavälin olemassaolon putken ja maan välillä.

Kaikkein edistyksellisin tapa suojata putkia jäätymiseltä on käyttää erityistä koteloa, joka koostuu kuoresta, joka on valmistettu lämpöä eristävästä materiaalista, jonka sisäpuolelle on asennettu sähköinen lämmityselementti.

   Kiinnitä huomiota! Maaperän jäädyttämisen syvyys kullekin tietylle alueelle sekä sen laskentamenetelmä määräytyvät normatiivisissa asiakirjoissa SNiP 2.02.01-83 * "Rakennusten ja rakenteiden perustukset" ja SNiP 23-01-99 * Rakennusklimatologia.

Ulkoinen vedenpitävä pinnoite

Yleisin tapa torjua metallikorroosiota on levittää ohut kerros kestävää, vedenpitävää suojaavaa materiaalia. Yksinkertaisin esimerkki ulkoisesta suojapäällysteestä on tavanomainen vedenpitävä maali tai emali, esimerkiksi ilman läpi kulkevan kaasuputken suojaus tehdään aina säänkestävän keltaisen emalin avulla.

Maanalaiset LVI- ja kaasuputket kootaan yleensä putkista, jotka on päällystetty ulkopuolelta paksulla bitumimastiksilla ja kääritty sitten raskaalla teknisellä paperilla. Komposiitti- tai polymeerimateriaaleista valmistetut pinnoitteet ovat myös erittäin tehokkaita.

Jäteveden maanalaiset laitokset sisältä ja ulkoa peittävät metallielementit peitetään paksulla sementti- hiekkakivikerroksella, joka kiinteytyksen jälkeen muodostaa yhtenäisen monoliittisen pinnan.

Jotta voidaan itsenäisesti valita sopiva materiaali ulkopinnoitteelle, on välttämätöntä tietää, että maksimaalisen suojan varmistamiseksi sillä on samanaikaisesti useita ominaisuuksia.

1. Kuivumisen jälkeen maali- ja lakkapinnoitteella on oltava jatkuva homogeeninen pinta, jolla on korkea mekaaninen lujuus ja absoluuttinen vedenkestävyys.
2. Vedeneristysmateriaalin suojakalvon, jonka ominaisuudet on määritelty, on oltava joustava, eikä se saa romahtaa korkeiden tai matalien lämpötilojen vaikutuksesta.
3. Päällystemateriaalilla tulisi olla hyvä juoksevuus, suuri peitekyky ja hyvä tarttuvuus metallipintaan.
4. Toinen laatueristysmateriaalin indikaattori on, että sen on oltava absoluuttinen dielektrinen. Tämän ominaisuuden takia saadaan aikaan luotettava putkilinjojen suojaus hajavirtoja vastaan, jotka lisäävät sähkökemiallisen korroosion haitallisia vaikutuksia.

   Vihje! Tehokkaimpia ratkaisuja metallin eristämiseen ympäristöstä pidetään bitumihartseihin, kaksikomponenttisiin polymeerikoostumuksiin ja itseliimautuviin polymeerimateriaaleihin.

Aktiivinen ja passiivinen sähkökemiallinen suoja

Maanalaiset laitokset ovat alttiimpia korroosiokeskusten esiintymiselle kuin ilma ja sisäiset putket, koska ne ovat jatkuvasti elektrolyyttiväliaineessa, joka on pohjaveden koostumuksessa olevien suolojen liuos.

Raudan reaktiosta veden ja suolan elektrolyyttiliuoksen aiheuttaman tuhoisan vaikutuksen minimoimiseksi käytetään aktiivisia ja passiivisia sähkökemiallisen suojauksen menetelmiä.

1. Aktiivinen katodinen menetelmä on elektronien suuntainen liikkuminen vakiovirtapiirissä. Sen toteuttamiseksi putki on kytketty tasavirtajännitteen negatiiviseen napaan, ja positiiviseen napaan on kytketty anodihihna, joka on haudattu lähellä olevaan maahan. Virtakytkennän jälkeen sähköpiiri suljetaan maaperän elektrolyytin läpi, minkä seurauksena vapaat elektronit alkavat siirtyä maadoitusvarresta putkilinjaan. Siten maadoituselektrodi hajoaa vähitellen ja vapautuneet elektronit putkilinjan sijasta reagoivat elektrolyytin kanssa.

1. Putkilinjojen passiivinen uhrien suojelu on se, että raudan vieressä sijoitetaan sähköelektratiivisemmasta metallista, kuten sinkistä tai magnesiumista, tehty elektrodi, joka on kytketty sähköisesti toisiinsa säädetyn kuormituksen kautta. Elektrolyyttiympäristössä ne muodostavat galvaanisen parin, joka reaktion aikana, kuten edellisessä tapauksessa, aiheuttaa elektronien liikkumisen sinkkisuojasta suojattuun putkistoon.
2. Sähköinen tyhjennyssuoja Se on myös passiivinen menetelmä, joka suoritetaan liittämällä putki maadoituspiiriin, joka on tehty EMP: n mukaisesti. Tämä menetelmä auttaa eroon hajavirtojen esiintymisestä ja sitä käytetään putkilinjan sijainnin läheisyydessä maa- tai rautatiekuljetuksen sähköisen sähköverkon lähellä.

   Kiinnitä huomiota! Hyvä esimerkki passiivisesta uhrin suojauksesta on rautatuotteiden tunnettu sinkkipinnoite tai yksinkertaisesti sinkitys.

johtopäätös

Kullakin edellä mainituista menetelmistä on sen etuja ja haittoja, joten niitä tulisi käyttää riippuen syntyneistä erityisolosuhteista. Lopuksi on todettava, että valitusta menetelmästä riippumatta putkilinjan korjaus- ja vaihtokustannukset ovat paljon kalliimpia kuin monimutkaisimman ja aikaa vievän suojan kustannukset.

Lisätietoa voit katsella videossa tässä artikkelissa tai lukea samanlaisia ​​materiaaleja verkkosivuiltamme.