3.3. Конструкции противокоррозионного покрытия

3.3.1. Изоляционные материалы линейной части

Коррозионное разрушение металла снижается при уве­личении омического сопротивления в цепи микрокорро­зионного элемента. Изоляция, наносимая на газопровод, является достаточно большим омическим сопротивлени­ем, отделяющим поверхность газопровода от почвенного электролита. Нанесение изоляции обеспечивает увеличение поляри­зационного сопротивления катода и снижение силы тока от внешнего источника с одновременным снижением за­трат на электроэнергию.

К изоляционным покрытиям, наносимым на трубо­провод, предъявляются следующие основные требова­ния:

• сплошность, обеспечивающая надежность покрытия (в противном случае возникают коррозионные элементы);

• водонепроницаемость, обеспечивающая невозможность насыщения пор покрытия почвенной влагой, что устраняет контакт электролита с металлом;

• прилипаемость (адгезия) покрытия к металлу - один из основных показателей качества изоляционного покрытия (при нарушении адгезии снижается сопротивляемость покрытия механическим воздействиям, а также проникновению под него электролита);

• химическая стойкость, обеспечивающая длительную работу покрытия в условиях наиболее агрессивных грунтов;

• электрохимическая нейтральность - отдельные составляющие покрытия не должны участвовать в катодном процессе, в противном случае это может привести к разрушению изоляции газопровода при электрохимической защите;

• механическая прочность, достаточная для проведения изоляционно-укладочных работ газопровода;

• термостойкость, определяемая необходимой температурой размягчения, что важно для изоляции горячих участков газопровода, и температурой наступления хрупкости, что важно при проведении изоляционных работ в зимнее время;

• диэлектрические свойства, определяющие сопротивление возникновению коррозионных элементов на поверхности газопровода и обуславливающие экономический эффект от применения электрохимической защиты;

• возможность механизации процесса нанесения изоляционного покрытия;

• недефицитность;

• экономичность (стоимость покрытий должна быть во много раз меньше стоимости сооружения).

• В зависимости от защитной способности покрытий для конкретных условий эксплуатации различают 2 типа изоляции - нормальный и усиленный, а в зависимости от используемых материалов - мастичные (битумные и ка­менноугольные), полимерные (экструдированные из рас­плава, сплавляемые на трубах из порошков, накатывае­мые на трубы; из эмалей; из изоляционных лент).

3.3.2. Битумные покрытия

Материалы для покрытия должны иметь относительно простую технологию процесса их нанесения на металличе­скую поверхность, быть недефицитными, недорогими, дол­говечными и экологически безвредными.

Битумные покрытия различаются по исходному сырью: природные и нефтяные; по консистенции при 15°С - твер­дые, полутвердые, жидкие; по назначению - дорожные, строительные, кровельные, изоляционные для трубопро­водов; по способу переработки: битумы нефтяные, оста­точные; гудроны - окисленные, крекинговые и экстракт­ные.

Основными показателями физико-механических свойств битумов является пенетрация глубины проникновения иглы в битум, характеризующая его плотность; темпера­тура размягчения - по методу К и Ш (кольцо и шар); водопоглощаемость за 24 ч. Эти и другие характеристики наиболее применяемых битумов приведены в табл. 3.3.

Битум - твердая, плавкая или вязкожидкая смесь угле­водородов и их производных. Они хорошо растворяются в органических растворителях (сероводороде, хлоро­форме и т. д.).

По групповому составу в битуме содержатся: мине­ральные масла - 28-52%, смолы - 18-30%, асфальтены, карбоны, карбонаты - 18-52%, асфальтеновые кислоты и их ангидриды - 1,25%. В составе битума присутствуют парафин, сера, минеральные остатки. Если в битуме бо­лее 2% серы, его хрупкость увеличивается, если парафина более 4%, уменьшается сила сцепления битума с защи­щаемым металлом и повышается хрупкость при отрица­тельных температурах. Свойства битума в значительной степени зависят от наличия водорастворимых соедине­ний, так как они вымываются грунтовыми водами, на­рушая тем самым сплошность покрытия.

Битумы служат основой для изготовления мастик, грунтовок, рулонных оберток для изоляции линейной час­ти. Изоляционные мастики - это смесь битума с наполни­телями и пластификаторами.

Таблица 3.3.