Подземная коррозия
Подземная коррозия
Почва – очень агрессивная среда. Она состоит из множества химических соединений и элементов, многие из них только ускоряют коррозионный процесс. Агрессивность почвы (грунта) зависит от некоторых факторов: влажность, аэрация, пористость, рН, наличие растворенных солей, электропроводность.
Подземная коррозия
Механизм подземной коррозии:
Подземная коррозия
Особенности почвенной коррозии металлов:
-значительное влияние омического сопротивления грунта;
-возникновение коррозионных микро- и макропар;
-язвенный характер разрушения.
Подземную коррозию делят на грунтовую коррозию и электрокоррозию (коррозию блуждающими токами). Подземная коррозия менее опасна, чем разрушение под воздействием блуждающих токов.
Подземная коррозия
Критерии опасности коррозии
1 Критериями опасности коррозии сооружений являются:
-коррозионная агрессивность среды (грунтов, грунтовых и других вод) по отношению к металлу сооружения (включая биокоррозионную агрессивность грунтов);
-опасное действие блуждающего постоянного и переменного токов.
2 Для оценки коррозионной агрессивности грунта по отношению к стали определяют удельное электрическое сопротивление грунта, измеренное в полевых и лабораторных условиях, и среднюю плотность катодного тока при смещении потенциала на 100 мВ отрицательней стационарного потенциала стали в грунте (таблица 1). Если при определении одного из показателей установлена высокая коррозионная агрессивность грунта (а для мелиоративных сооружений - средняя), то другой показатель не определяют.
Подземная коррозия
Факторы подземной коррозии:
1.Влажность грунта: Максимальная скорость почвенной коррозии наблюдается при влажности грунта 15 – 25%. С повышением влажности почвы анодный процесс проходит легче (за счет затруднения пассивации поверхности металла), а катодный – труднее (грунт насыщается влагой, затрудняется его аэрация). Влажность, при которой наблюдается наибольшая скорость коррозии, называют критическим показателем влаги для грунта. Для глинистых грунтов он составляет около 12 – 25%, для песчаных 10 – 20%.
2.Воздухопроницаемость грунта: Пористость (воздухопроницаемость) грунта влияет на способность длительное время сохранять влагу и аэрацию. Воздухопроницаемость зависит от состава грунта, его плотности, влажности. Грунты, хорошо пропускающие воздух (песчаные), более агрессивны. В песчаных грунтах катодный процесс протекает с облегчением. На практике бывают случаи, когда подземный трубопровод большой протяженности проходит через разного вида грунты.
Подземная коррозия
Факторы подземной коррозии:
3.Кислотность грунта: Для большинства грунтов значение рН составляет 6,0 – 7,5. Высококоррозионными являются почвы, рН которых сильно отличается от данного значения. К ним относятся торфяные, болотистые грунты, значение рН которых составляет 3 – 6. А также щелочные солончаки и суглинки, с рН почвы 7,5 – 9,5. Очень агрессивной средой по отношению к сталям, свинцу, меди, цинку является чернозем, содержащий органические кислоты.
4.Электропроводность грунта. зависит от его минералогического состава, количества влаги и солей в почве. Каждый вид грунта имеет свое определенное значение электропроводности, оно может колебаться от нескольких единиц до нескольких сотен Ом на метр. Соленость грунта оказывает огромное влияние на его электропроводность. С увеличением содержания солей легче протекают анодный и катодный электродные процессы, что снижает электросопротивление. Почти всегда определив электропроводность грунта можно судить о его степени коррозионной агрессивности (для стали, чугуна).
Подземная коррозия
Таблица 1 - Коррозионная агрессивность грунта по отношению к углеродистой и низколегированной стали
Коррозионная |
Удельное электрическое |
Средняя плотность |
Коррозионная |
агрессивность грунта |
сопротивление грунта, |
катодного тока, А/м |
агрессивность |
|
Ом·м |
|
грунта |
Низкая |
Св. 50 |
До 0,05 включ. |
Низкая |
Средняя |
От 20 до 50 включ. До |
От 0,05 до 0,20 включ. |
Средняя |
Высокая |
20 |
Св. 0,20 |
Высокая |
Примечания 1 Если удельное электрическое сопротивление грунта, измеренное в лабораторных условиях, равно или
более 130 Ом·м, коррозионную агрессивность грунта считают низкой и по средней плотности катодного тока не оценивают.
2 Коррозионную агрессивность грунта по отношению к стальной броне кабелей связи, стальным конструкциям НУП оценивают только по удельному электрическому сопротивлению грунта, определяемому в полевых условиях (см. таблицу 1).
3 Коррозионную агрессивность грунта по отношению к стали труб тепловых сетей бесканальной прокладки оценивают по удельному электрическому сопротивлению грунта, определяемому в полевых и лабораторных условиях (см. таблицу 1).
4 Для трубопроводов тепловых сетей, проложенных в каналах, тепловых камерах, смотровых колодцах и т.д., критерием опасности коррозии является наличие воды или грунта в каналах (тепловых камерах, смотровых колодцах и т.д.), когда вода или грунт достигают теплоизоляционной конструкции или поверхности трубопровода.
Подземная коррозия
Коррозия под действие блуждающих токов
Подземная коррозия
Выбор методов защиты от коррозии
1.При определении метода защиты от коррозии сооружений предусматривают: - выбор защитных покрытий; - выбор вида электрохимической защиты;
- ограничение блуждающих токов на их источниках.
2.Независимо от коррозионной агрессивности грунта применяют защитные покрытия весьма усиленного типа для:
-стальных трубопроводов, прокладываемых непосредственно в земле в пределах территорий городов, населенных пунктов и промышленных предприятий;
-газопроводов с давлением газа до 1,2 МПа (12 кгс/см), предназначенных для газоснабжения городов, населенных пунктов и промышленных предприятий, но прокладываемых вне их территорий;
-стальных резервуаров, установленных в грунт или обвалованных грунтом;
-стальных конструкций связи , установленных непосредственно в грунте или в смотровых колодцах кабельной канализации.
В грунтах средней и низкой коррозионной агрессивности допускается применять защитные полимерные покрытия усиленного типа на основе экструдированного полиэтилена с обязательной электрохимической защитой.
Для стальных трубопроводов оросительных систем, систем сельскохозяйственного водоснабжения (групповых и межхозяйственных водопроводов и отводов от них) и обводнения применяют защитные покрытия усиленного типа.