Неметаллические покрытия

Покрытия должны удовлетворять следующим основным требованиям:

-обеспечивать сплошность, т.е. вся поверхность металлического оборудования должна быть изолирована от окружающей коррозионной среды;

-иметь хорошую адгезию к металлу сооружения;

-обладать высокой химической и биологической стойкостью и механической прочностью для обеспечения длительного срока службы;

-не изменять своих свойств в пределах температур строительства и эксплуатации, быть стойкими при воздействии постоянных и переменных электрических напряжений;

-обладать высоким электросопротивлением, низкой влагопроницаемостью и малым влагопоглощением в течение всего срока эксплуатации.

Неметаллические покрытия подразделяются на органические и неорганические.

Органические покрытия: битумные, каменноугольные и полимерные.

Неорганические покрытия: стеклоэмали и цементные.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации органические покрытия бывают нормальные и усиленные.

Усиленный тип защитных покрытий применяют на трубопроводах диаметром 1020 мм и более независимо от условий прокладки, а также на всех сооружениях, прокладываемых:

-в засоленных почвах любого района страны;

- в болотистых, заболоченных, черноземных и поливных почвах, а также на участках перспективного обводнения;

- на подводных переходах и в поймах рек, а также на переходах через железнодорожные и автомобильные дороги;

- на территориях компрессорных, газораспределительных и насосных станций, а также установок комплексной подготовки нефти и газа;

- на участках промышленных и бытовых стоков, свалок мусора и шлака;

- на участках блуждающих токов;

- на участках трубопроводов с температурой транспортируемого продукта 313°К и выше;

- для транспортировки сжиженных углеводородов и аммиака.

Во всех остальных случаях используют защитные покрытия нормального типа.

Битумные покрытия применяют для изоляции труб диаметром не более 820 мм при температуре в трубе не выше 40°С.

Полимерные покрытия. Для защиты подземных трубопроводов используют различные полимерные материалы: поливинилхлорид в виде лент с подклеивающим слоем, полиэтилен, эпоксидные краски.

Электрохимическая защита металла является эффективным средством борьбы с коррозией в емкостях, подземных трубопроводах и кабелях и других подземных сооружениях. Для ее осуществления применяют главным образом катодную и протекторную защиту.

При катодной защите пользуются постоянным током от специального внешнего источника (рис.). Защищаемый объект 1 (в данном случае трубопровод) присоединяют к отрицательному полюсу источника тока 3, и он становится катодом. Положительный полюс источника тока присоединяют к специальному заземлителю 5, играющему роль анода.

Создается замкнутая электрическая цепь, по которой ток проходит от анода через землю к защищаемому трубопроводу 1 и далее к отрицательному полюсу внешнего источника 3. При этом происходит постепенное разрушение анодного заземлителя и обеспечивается защита газопровода, поскольку происходит его катодная поляризация и предотвращается стекание тока него на землю. Источником тока являются станции катодной защиты различных типов, преобразующие подводимый к ним переменный ток в постоянный или использующие химические источники питания(гальванические элементы, аккумуляторы). В качестве анодных заземлителей применяют стальные, угольные или графитовые электроды различных сечений.

Протекторная защита по принципу действия является вариантом катодной защиты. Отличие состоит в том, что в электрической цепи используется протектор, т.е. анодный заземлитель, обладающий в коррозионной среде более отрицательным электрохимическим потенциалом, чем металл защищаемого объекта (рис.)

Рис. Принципиальная схема катодной защиты

подземного трубопровода

1 – защищаемый трубопровод; 2, 4 – дренажные кабели; 3 – внешний источник электрического тока; 5- анодное заземление

Рис. Принципиальная схема протекторной

защиты подземного трубопровода

1 – защищаемый трубопровод; 2 – контрольно-измерительная

колонка; 3 – контрольный вывод; 4 – изолированные кабели;

5 – протектор; 6 – заполнитель-активатор.

Протектор 5, соединенный изолированными кабелями 4 с защищаемой конструкцией 1, создает короткозамкнутый гальванический элемент, в котором электролитом служит грунт, содержащий влагу, катодом – металл защищаемого объекта, анодом – металл протектора.

Возникающий защитный ток подавляет токи электрохимической коррозии и обеспечивает создание защитного электрического потенциала на защищаемом объекте (в данном случае на трубопроводе); при этом протектор, будучи анодом, подвергается постепенному разрушению.

Протектор изготавливают из цветных металлов: цинка, алюминия, магния и их сплавов. Для повышения эффективности защиты протектор устанавливают в заполнитель – активатор, приготовленный из смеси сернокислых солей, глины и воды.

Электрозащита незаменима при эксплуатации магистральных трубопроводов, подземных кабелей, резервуаров и широко применяется в промышленности.