Все металлические трубные изделия, применяемые в строительстве и промышленности обязательно должны иметь специальное защитное покрытие, которое будет предохранять их внутреннюю и внешнюю поверхность от негативного воздействия факторов внешней среды. И в особенности нуждаются трубы из стальных сплавов в защите от коррозии. Какими материалами создается внутреннее антикоррозионное покрытие труб – постараемся детально разобраться в данной статье.

Почему так важно защищать стальные изделия от коррозии

Коррозия или процесс ржавления – это особенный физико-химический процесс, при котором материал активно взаимодействует с внешней средой.

В ходе этого взаимодействия происходят реакции, изменяющие качество и свойства материала. Под влиянием процессов ржавления металл постепенно разрушается и само изделие из стального сплава постепенно приходит в негодность, именно поэтому так важно своевременное нанесение антикоррозионного покрытия труб.

Виды и свойства покрытий от коррозии

Для защиты материала от процесса ржавления могут быть использованы разные виды противокоррозийных спецпокрытий. Наибольшей популярностью среди составов данной разновидности пользуются краски, эмали и грунтовки. Эти вещества имеют целый ряд достоинств:

Ими возможно обрабатывать изделия крупных габаритов и составляющие сложных форм;
Грунтовки, эмали и краски, обеспечивающие защиту от ржавчины, наносятся на металлическую поверхность быстро и просто;
Средства экономичны в расходе, их допустимо применять в ходе ремонтных работ, не прекращая при этом эксплуатацию трубопровода;
Краски, грунтовки и эмали продаются по доступной цене и в огромном ассортименте.

Кроме того, использование перечисленных веществ позволяет получить определенный цвет наружного покрытия.

Особенности использования защитного покрытия Уризол

Труба стальная с антикоррозионным покрытием Уризол чаще всего применяется в трубопроводах, предназначенных для транспортировки нефти и ее производных, природного газа. Составом в обязательном порядке обрабатываются все элементы: узлы, фитинги, детали соединения. Обработка Уризолом помогает защитить элементы системы от коррозий разных видов – атмосферной и подземной.

Однозначным достоинством данного защитного состава является простота нанесения. Для обработки трубных элементов применяется специальное распыляющее устройство и как только вещество попадет на металлическую поверхность, начнется химическая реакция, в результате которой на металле образуется достаточно толстое и надежное защитное покрытие.

Важно знать, что в нефтепромышленности, а также в некоторых иных сферах строительства коммуникаций должны обязательно использоваться трубы с внутренним и наружным антикоррозионным покрытием. Защитная окраска внутренних стен трубных составляющих проводится эпоксидными составами и в заводских условиях!

Обязательность антикоррозионной обработки деталей трубопровода прописана в СНиП 2.03.11-85.

Как проводится процесс антикоррозионной обработки

Для начала заметим, что антикоррозионная обработка трубных поверхностей – дело непростое, требующее соблюдения множества нюансов. Начинают подготовку к работам с визуального осмотра всех элементов системы, которые нужно покрыть защитным составом.

Внимание! Оценивать состояние труб и прочих элементов, нуждающихся в защите от ржавчины должны вести исключительно специалисты. Профессионалы точно определят, до какой степени повреждена поверхность, а также составят смету на проведение работ и закупку необходимых материалов. В выборе антикоррозионного состава специалисты будут отталкиваться от множества факторов: температурного режима, при котором происходит эксплуатация системы, материала изготовления элементов, специфики использования трубопровода.

Перед процессом непосредственного нанесения состава на поверхность – она в обязательном порядке тщательно зачищается. С нее нужно удалить все виды загрязнений, старую краску. Далее поверхность обрабатываемой конструкции обезжиривается специальным растворителем на углеводородной основе.

Далее приступают к обработке защитным составом. Разные составы наносятся при разных условиях, а также приготовляются в нужных пропорциях непосредственно перед процедурой нанесения. Защитный слой наносится в несколько слоев и при этом каждый предыдущий слой покрытия обязательно должен высохнуть.

После того, как нужное количество слоев будет нанесено – проводится контрольный осмотр трубопровода и его элементов. Для определения качества проделанной работы применяется специальное оборудование (фото) и по факту осмотра составляется акт, подтверждающий выполнение работ.

От редакции: С момента выхода в свет статьи «Защита теплопроводов полимерными покрытиями» (журнал "НТ" № 4 за 2000 г.) в нашу редакцию приходят вопросы, связанные с применением антикоррозионных покрытий – одним из широко применяемых способов защиты трубопроводов от коррозии. Ответы авторов на наиболее часто встречающиеся из них публикуются ниже.

Антикоррозионные покрытия трубопроводов в вопросах и ответах

Журнал "Новости теплоснабжения", № 6 (10) июнь 2001, С. 28 – 30, www.ntsn.ru

к.т.н. В.Б. Косачев, А.П. Гулидов, НПК «Вектор»

Вопрос 1. Какими причинами объясняется недопустимость применения лаков на битумной основе (кузбаслака, лаков БТ) в качестве защитного покрытия трубопроводов тепловых сетей?

В настоящее время в связи с ограниченным финансированием на многих теплоснабжающих предприятиях руководители применяют дешевые материалы для защиты трубопроводов от коррозии. Такими материалами являются лаки на битумной основе. Действительно, они сравнительно дешевы, технологичны при нанесении, не требуют тщательной подготовки защищаемой поверхности. Однако, согласно , масляно-битумные покрытия наносятся в два слоя по грунту ГФ-021 только в качестве консервационного покрытия , предназначенного на период хранения, транспортировки и монтажа труб перед проведением комплексных мероприятий по антикоррозионной защите трубопроводов тепловых сетей.

В тонком слое эти покрытия быстро стареют, особенно под воздействием ультрафиолетовых лучей и повышенной температуры, что приводит к увеличению их жесткости с дальнейшим растрескиванием и нарушением сплошности покрытия , . Для эффективной защиты антикоррозионные покрытия на битумной основе должны иметь толщину не менее 2 мм (изол, бризол). Так как лаки на битумной основе имеют низкую вязкость, то их нанесение до требуемой толщины практически нереально.

Также необходимо заметить, что их растворы являются высокотоксичными и пожароопасными материалами, поскольку содержат до 70% растворителя.

Все вышесказанное позволяет сделать вывод о недопустимости применения лаков на битумной основе для долговременной антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей.

Вопрос 2. Какими нормативными документами надо руководствоваться при выборе материалов для антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей?

Большинство материалов, рекомендованных для антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей, представлено в нормативной литературе. На сегодняшний день основополагающим документом для проектных, строительно-монтажных, эксплуатационных и технадзорных организаций, выполняющих различные виды работ на трубопроводах тепловых сетей, остается "СНиП 2.04.14-88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов". В данном документе в приложении №19 рекомендованы девять видов антикоррозионных покрытий для применения на трубопроводах тепловых сетей.

Более подробные рекомендации и указания по применению указанных материалов содержатся в разделе № 4 “Типовой инструкции по защите тепловых сетей от наружной коррозии: РД 34.20.518-95" и в разделе № 2 «Правил и норм по защите трубопроводов тепловых сетей от электрохимической коррозии: РД 34.20.520-96" (утв. Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России»).

Организациям, эксплуатирующим сети коммунального теплоснабжения, нужно ориентироваться на «Типовую инструкцию по технической эксплуатации тепловых сетей систем коммунального теплоснабжения» (утв. Госстроем России от 13.12.2000).

Вопрос 3. Как подобрать материалы для антикоррозионной защиты трубопроводов тепловых сетей?

В целом, выбор материалов для защитного покрытия должен осуществляться на основе технико-экономических показателей, удовлетворяющих условиям эксплуатации трубопроводов тепловых сетей. Первым критерием, характеризующим качество покрытий или композиций, должна быть их способность обеспечивать нормативный срок службы трубопровода (в среднем 25 лет). Этот критерий должен учитываться уже при разработке проектов перекладок трубопроводов, а также при принятии решения о проведении ремонтно-восстановительных работ.

Действительно, не имеет смысла затрачивать средства и труд рабочих на нанесение таких антикоррозионных покрытий, которые теряют свои защитные свойства задолго до выработки трубопроводом назначенного ресурса (например, лаки на битумной основе).

Вторым по значимости критерием при выборе материала для антикоррозионной защиты должна являться сумма затрат на проведение мероприятий по антикоррозионной защите, складывающаяся из таких слагаемых как: цена и расход материалов, стоимость работ по подготовке защищаемой поверхности и нанесению антикоррозионного покрытия.

Вопрос 4. Какие преимущества и недостатки характерны для покрытий, применяемых при антикоррозионной защите трубопроводов тепловых сетей?

В таблице №1 приводятся основные характеристики, а также преимущества и недостатки некоторых покрытий и материалов, позволяющие оценить возможность их применения для защиты трубопроводов тепловых сетей в зависимости от условий прокладки и эксплуатации.

Таблица 1. Основные характеристики покрытий и материалов, применяемых для защиты трубопроводов

	Типы покытий
	Битумное	Лакокрасочное		Стеклоэмалевое	Металлизационное
Применяемые материалы	Рулонные, с изоль- ными мастиками	Кремнийорганические эмали	Органосиликат-ные эмали	Стекоэмали	Алюминий
Необходимые условия при производстве работ по нанесению покрытий для обеспечения качества защиты	Заводские, возможно нанесение в трассовых условиях при использовании в качестве праймера холодных изольных мастик	Заводские, возможно нанесение в трассовых условиях при соблюдении качественной подготовки поверхности (пескоструйная или дробеструйная установки) до второй степени очистки по ГОСТ 9.402-80	Заводские (с возможностью термообработки), допускается нанесение в трассовых условиях при тщательной подготовке поверхности и применение отвердителя естественной сушки	Только заводские	Только заводские
Ограничения по диаметрам защщаемых трубопроводов, м	Любой	Любой	Любой	500	300
Требуемая толщина покрытия	2-6 мм	150 мкм	250 мкм	300-400 мкм	300 мкм
Преимущества	Нетребовательны к качеству подготовки поверхности. Доступность материалов	Высокая термостойкость. Доступность материалов. Высокое объемное удельное электрическое сопротивление. Поставляются в готовом виде	Высокая термостойкость (до 400 о С).	Долговечны. Термоизносостойки. Возможно применение в качестве внутреннего защитного покрытия труб	Термостойкие. Малочувствительны к механическим воздействиям. Возможно применение в качестве внутреннего защитного покрытия труб
Недостатки	Низкая адгезия. Быстрое старение и охрупчивание при высоких температурах. Неудобство работы с рулонными материалами при производстве ремонтновосстановителных работ. Пожароопасны	Повышенные требования к подготовке поверхности. Низкий сухой остаток (содержание растворителя до 60%). Высокая токсичность. Возможность оседания пигментов на дно тары (необходимость частого перемешивания). Недопустимость попадания влаги на само покрытие в процессе производства.	Повышенные требования к подготовке поверхности. Длительный процесс подготовки материала перед нанесением при применении в трассовых условиях (5-6 часов). Высокая токсичность применяемых растворителей	Не отработаны технологии защиты сварных стыков. Покрытия чувствительны к ударам (повышенные требования при хранении, транспортировке и монтаже труб с покрытием)	Повышенные требования к подготовке поверхности. Пористость. Для защиты стыков в трассовых условиях требуется применение органосиликатных эмалей
Примечания	Низкая стоимость материалов		Высокая стоимость	Высокая стоимость	Высокая стоимость

Как видно из приведенной таблицы, все материалы обладают определенными преимуществами и недостатками. Например, материалы на битумной основе быстро утрачивают свои защитные свойства при высоких температурах. Поэтому целесообразно постепенно сокращать их применение в качестве антикоррозионных покрытий, как на магистральных, так и на разводящих тепловых сетях.

Эмали КО обладают хорошими защитными свойствами, достаточно технологичны при нанесении на поверхность металла, однако требуют тщательной подготовки защищаемой поверхности. Согласно разделу №4 и разделу №2 подготовка защищаемой поверхности труб должна осуществляться путем зачистки до «металлического блеска» с применением пескоструйной или дробеструйной очистки. Это требует наличия производственных помещений, специального оборудования для подготовки поверхности труб, что приводит к удорожанию всей технологии нанесения покрытия. Защита сварных стыков и отводов осуществляется в трассовых условиях. При этом игнорирование требований о зачистке до «металлического блеска» защищаемой поверхности стыков или применение вместо пескоструйной или дробеструйной очистки металлических щеток приводит к ухудшению защитных свойств покрытия и сокращению срока службы трубопровода в районе сварных стыков и прилегающих к ним участков труб.

Требования при нанесении органосиликатных эмалей аналогичны требованиям при нанесении эмалей КО. Наряду с этим применение органосиликатных эмалей в трассовых условиях усложняется из-за длительного процесса подготовки материала перед нанесением .

Трубы с внутренним стеклоэмалевым покрытием целесообразно применять на трубопроводах ГВС. Снаружи трубы можно защитить материалами, менее дорогостоящими, чем стеклоэмаль. Однако широкое применение эмалированных труб для трубопроводов ГВС тормозилось, поскольку в полной мере не отработанны технологии защиты внутренней поверхности сварных стыков в трассовых условиях. В настоящее время в НПК "Вектор" разработана технология сварки эмалированных труб через проставки из нержавеющей стали. Это исключает необходимость защиты сварных стыков и отводов в трассовых условиях, но ограничивает размеры свариваемых труб (Dу = 50 - 400мм) и повышает стоимость работ.

Алюминиевые металлизационные антикоррозионные покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью в широком диапазоне рH растворов (от 4,5 до 9,5 рH) в присутствии многих анионов . Однако многостадийность и высокая энергоемкость технологии производства алюминиевого покрытия определяет высокую стоимость труб покрытием. Поэтому, к сожалению, в условиях ограниченного финансирования трубы с данным видом антикоррозионного покрытия применяются ограниченно.

Список использованной литературы:

1. СНиП 2.04.14 88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. - М.: Госстрой России, 1998.

2. "Материалы для теплоизоляционных и гидроизоляционных работ. Попов В.В." - М.: "Высшая школа", 1988.

3. "Кровельные материалы. Бурмистров Г.Н." - М.: "Стройиздат", 1984.

4. СНиП 3.04.03 - 85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии М.: Минстрой России, 1996.

5. “Типовая инструкция по защите тепловых сетей от наружной коррозии: РД 34.20.518-95." - М.: СПО ОРГРЭС, 1997.

6. «Правил и норм по защите трубопроводов тепловых сетей от электрохимической коррозии: РД 34.20.520-96." - М.: СПО ОРГРЭС, 1998.

7. «Защита подземных теплопроводов от коррозии» И.В.Стрижевский, М.А.Сурис. – М.:Энергоатомиздат,1983

Коррозия представляет собой определенный процесс, при котором твердые тела со временем разрушаются. Это может происходить не только из-за определенных химических реакций. Иногда коррозия является результатом электрохимических процессов. Она зачастую проявляется на поверхности вещества и свидетельствует о том, что началось его последующее разрушение. Некоторые химические элементы, способны вступать в реакции с окружающей средой, как результат на некоторых поверхностях может образовываться коррозия, разрушающая даже прочные материалы.

Существует коррозия, которая проявляется на различных материалах. Однако наиболее распространенной является коррозия металлов. Из-за подобного результата химической реакции экономика многих стран терпит серьезные убытки. Все дело в том, что наиболее распространенным видом коррозии является ржавчина, из-за которой порой приходится менять всю металлическую конструкцию.

На данный момент все большую популярность приобретают трубы с антикоррозионным покрытием, позволяющие сохранить общую работоспособность устройства, частью которого они являются. Благодаря подобной разработке большинство производителей различных товаров вздохнули с облегчением. Ведь теперь нет необходимости в том, чтобы через несколько лет осуществляет демонтаж и повторную установку труб, которые были повреждены коррозией металла.

Стоит две основные разновидности коррозии, отличающиеся между собой по степени ущерба, которые она способна причинить. Различают прямую и косвенную коррозии.

Если коррозия нанесла прямой ущерб, в данном случае металлическое покрытие не подлежит восстановлению. Поэтому придется менять все оборудование, которое состоит из металлических частей. Если коррозия уже повредила металл, лучше всего обеспечить антикоррозийную защиту. Она, в свою очередь, стоит немалых денег, однако после обработки специальными веществами химическими растворами обновленное металлическое покрытие уже не будет подвергаться окислению и разрушению от коррозии.

Она по этой причине стоит немалых денег. Однако после обработки специальными веществами и химическими растворами обновленное металлическое покрытие уже не будет подвергаться окислению и разрушению от коррозии.

Если вред был косвенным, происходит замена, лишь некоторых частей металлической конструкции.

Финансовые средства в данном случае уйдут на:

закупку соответствующего металла,
снижение мощности оборудования, если металлическая конструкция состоит из труб и другого подобного оборудования,
улучшение продукции, основным элементом которой является металлический каркас.

Защита от коррозии является главной задачей современных конструкторов, разрабатывающих различные металлические детали. Чтобы конструкция прослужила несколько десятилетий, необходимо создать все условия для ее защиты от воздействия внешних факторов и различных атмосферных явлений, способность влиять на структуру металла.

Современные технологии позволяют разработать антикоррозионное покрытие стальных труб, обеспечивающее металлическую конструкцию дополнительной защитой от химических элементов, которыми зачастую контактируют с её поверхностью.

Так как на данный момент всё большую популярность приобретают нефть и газ как универсальные виды топлива, стоит задуматься над тем, чтобы обеспечить для них качественную транспортировку.

Поэтому важно создавать на предприятиях такие трубы, которые были бы защищены специальным антикоррозийным покрытием, предотвращающим разрушение стенок труб или же возникновения на их поверхности коррозии, которая приводит к их разрушению.

Создаются проекты, которые были бы призваны повысить безопасность энергетики в той или иной стране. Можно сказать, что в наше время в мире наблюдается отраслевой бум в трубопроводном транспорте. Таким образом, была создана ситуация, позволяющая обеспечить строительство систем трубопроводов, которые могли бы стать альтернативой уже имеющимся.

Россия представляет собой быстро развивающуюся страну, которая старается придумывать и разрабатывать всё новые и совершенные типы защитных покрытий. Удивительно, но наши специалисты уже создали трубы, содержащие изоляцию из полиэтилена.

Важно осознавать тот факт, что установку подобных труб способен произвести качественно только профессионал, разбирающийся в подобных вопросах.

Не секрет, что технологии, обеспечивающие решение подобных задач, придуманы уже несколько десятилетий тому назад. Если труба имеет 3-х слойную полимерную изоляцию, состоящую из нескольких слоёв, тогда и изоляция мест стыка труб должна быть аналогичной. Единственным видом подобного типа изоляции будут термоусаживающиеся манжеты.

Для того чтобы конструкция из металла прослужила дольше, необходимо обрабатывает покрытие специальными веществами, позволяющими предупредить образование коррозии на поверхности материала.

Наиболее распространены трубы с внутренним антикоррозионным покрытием, ведь благодаря защитному слою, они дольше служат. Специальные химические вещества, которые впоследствии будут защищать металлические трубы, наносят на их внутреннюю часть. При этом, если коррозия спровоцирует ржавчину на внешней поверхности трубы предотвратить ее распространения будет уже сложнее. В таком случае, производители стараются заранее побеспокоиться сохранности всей поверхности трубы.

Поэтому стоимость такого оборудования, состоящего из нескольких металлических частей, будет значительно выше. Производители указывают на сопроводительных инструкциях к товару, нанесение на металл специальных защитных веществ.

Если такой защиты нет, труба сможет прослужить несколько лет до того момента, пока внешние факторы, воздействующие на ее поверхность, не приведут к частичному или же полному разрушению металла.

При этом, не важно где находится труба в помещении или же на улице. Даже если оно является частью коммуникаций и расположена в морской воде, ее поверхность подвержена влиянию различных химических веществ.

Особенно в защите от коррозии нуждаются:

различные виды трубопроводов, расположенных не только на открытом воздухе, но и в воде,
оборудование, основной частью которого является металл,
металлические каркасы различных жилых помещений и построек промышленного типа,
всевозможные резервуары,
строительные краны,
мосты,
теплообменники.

Существуют так же трубы с наружным антикоррозионным покрытием, созданные специально для последующей установки на предприятиях и в промышленных цехах, где зачастую и происходит большинство основных химических реакций и процессов, ускоряющих производство товаров.

Наружная защита труб от коррозии важно так же, как и внутренняя. Однако, если у производителя нет дополнительных финансовых средств на закупку соответствующего оборудования, можно сэкономить значительные финансовые средства, если приобрести данный вид труб. Россия на данный момент выделяет большие инвестиции в разработку и последующее производство специальных веществ, обеспечивающих защиту труб от возникновения на ее поверхности ржавчины и других признаков коррозии.

Некоторые регионы России отличаются влажным климатом. Это идеальное место для возникновения на стенках металлических покрытий не только ржавчины, но и как следствие коррозии, полностью разрушающей металлическое покрытия любой толщины и формы. Если учесть все вышеперечисленные факторы, что на данный момент коррозия является основной проблемой, не позволяющей нашей стране развиваться полноценно. Когда наши специалисты смогут наладить производство специальных веществ, разработанных для антикоррозийной защиты металлических поверхностей, государство сэкономит значительные финансовые средства, которые ежегодно тратится на закупку подобных химических составов за рубежом.

К тому же, исчезает необходимость в том, чтобы через некоторое время менять трубы и другие металлические покрытия, срок эксплуатации которых истекает из-за ржавчины и коррозии, разрушающей их поверхность.

Применение средств антикоррозийной защиты способны значительно снизить материальные убытки большинства развитых стран мира.

При этом России необходимо занять свое место среди производителей подобных товаров. Это позволит нашей стране занять лидирующие позиции не только в сфере производства необходимых товаров и химических элементов, предотвращающих разрушения металлических поверхностей. Таким образом, можно будет заключить чувство взаимовыгодных контрактов, которые позволят России сотрудничать с другими государствами.

Существует несколько способов позволяющих нанести антикоррозийное защитное покрытие на поверхность металла. Наиболее распространенным выступает барьерный метод обработки металлической поверхности. То есть нанесение вещества происходит непосредственно на саму поверхность покрытия. Даже если она при этом содержит дополнительные химические вещества, антикоррозийная защита будет выполнять все, возложенные на нее функциональные характеристики и свойства. Например, если металлическая поверхность окрашена каким-либо лакокрасочным материалам или же содержит примеси других веществ и материалов таких как нейлон, вещество никто не вступать с ними в различные химические реакции, а сохранит прочную структуру.

Подобно тому, как лакокрасочные материалы создают защитную пленку на поверхности материала, антикоррозийные вещества образуют дополнительное покрытие, которые в свою очередь не смываются водой. Со временем даже подобное антикоррозийные вещества теряет свои свойства. Поэтому со временем необходимо повторять процедуру обработки.

Однако, перед тем как выбрать определенные средства для защиты металлической поверхности, необходимо учитывать также особенности самого металла. Даже условия, при которых происходит процесс нанесения вещества на металл, играет важную роль для его дальнейшей эксплуатации и производительности.

Поэтому российские производители всерьез задумались над тем, чтобы создать эффективное недорогое средство для защиты металлических поверхностей от повреждений и всевозможных последствий коррозии.

Технологи уже добились определенных результатов, разработав несколько универсальных составов взаимодействующих с большинством металлов. Но они все же, нуждаются в доработке и дальнейшем совершенствовании. Впоследствии эти составы и вещества позволят обеспечить полноценную защиту трубам и другим металлическим конструкциям.

Антикоррозийное покрытие стальных труб

Таблица. Основные характеристики покрытий и материалов, применяемых для защиты стальных трубопроводов.

	Типы покытий
	Битумное	Лакокрасочное		Стеклоэмалевое	Металлизационное
Применяемые материалы	Рулонные, с изоль- ными мастиками	Кремнийорганические эмали	Органосиликат-ные эмали	Стекоэмали	Алюминий
Необходимые условия при производстве работ по нанесению покрытий для обеспечения качества защиты	Заводские, возможно нанесение в трассовых условиях при использовании в качестве праймера холодных изольных мастик	Заводские, возможно нанесение в трассовых условиях при соблюдении качественной подготовки поверхности (пескоструйная или дробеструйная установки) до второй степени очистки по ГОСТ 9.402-80	Заводские (с возможностью термообработки), допускается нанесение в трассовых условиях при тщательной подготовке поверхности и применение отвердителя естественной сушки	Только заводские	Только заводские
Ограничения по диаметрам защщаемых трубопроводов, м	Любой	Любой	Любой	500	300
Требуемая толщина покрытия	2-6 мм	150 мкм	250 мкм	300-400 мкм	300 мкм
Преимущества	Нетребовательны к качеству подготовки поверхности. Доступность материалов	Высокая термостойкость. Доступность материалов. Высокое объемное удельное электрическое сопротивление. Поставляются в готовом виде	Высокая термостойкость (до 400 о С).	Долговечны. Термоизносостойки. Возможно применение в качестве внутреннего защитного покрытия труб	Термостойкие. Малочувствительны к механическим воздействиям. Возможно применение в качестве внутреннего защитного покрытия труб
Недостатки	Низкая адгезия. Быстрое старение и охрупчивание при высоких температурах. Неудобство работы с рулонными материалами при производстве ремонтновосстановителных работ. Пожароопасны	Повышенные требования к подготовке поверхности. Низкий сухой остаток (содержание растворителя до 60%). Высокая токсичность. Возможность оседания пигментов на дно тары (необходимость частого перемешивания). Недопустимость попадания влаги на само покрытие в процессе производства.	Повышенные требования к подготовке поверхности. Длительный процесс подготовки материала перед нанесением при применении в трассовых условиях (5-6 часов). Высокая токсичность применяемых растворителей	Не отработаны технологии защиты сварных стыков. Покрытия чувствительны к ударам (повышенные требования при хранении, транспортировке и монтаже труб с покрытием)	Повышенные требования к подготовке поверхности. Пористость. Для защиты стыков в трассовых условиях требуется применение органосиликатных эмалей
Примечания	Низкая стоимость материалов		Высокая стоимость	Высокая стоимость	Высокая стоимость

Металлические трубопроводы в естественных условиях подвержены комплексу негативных факторов, снижающих их качество и срок службы. Прогрессивная защита трубопроводов от коррозии позволяет нивелировать разрушение и продлить срок эксплуатации.

Рассмотрим способы борьбы с «гниением» металла, типы используемых материалов и нормативные требования к такой защите.

Проблема коррозии

Окисление (коррозия) металла – это образование из его свободных атомов химических и ионных связей. Сопровождается переходом электронов таких атомов в состав окислителей.

Окисление выводит трубы из строя и ведет убыткам

Процесс происходит на внешних и внутренних поверхностях из-за воздействия внешних агрессоров и особенностей транспортируемого сырья. Комплексные меры предотвращают материальные и экономические убытки, связанные с преждевременным износом конструкций, вынужденными ремонтами, утечками транспортируемых продуктов.

Окисление делится на типы:

поверхностное;
местное;
щелевое;
язвенное;
межкристаллитное;
«усталостное» растрескивание.

Потребность в антикоррозионной защите трубопроводов возникает по ряду причин, связанных с климатом, состоянием грунта, условиями использования:

влажность воздуха и земли;
химический состав земли и воздуха (соли, органика, щелочи и кислоты);
кислотность;
структура грунта;
термические нагрузки (внутренние и внешние);
вредоносная микрофауна и микрофлора;
блуждающие токи.

Эти факторы приводят к образованию сквозных свищей и язв на металлических поверхностях, выводя трубопроводы из строя.

Способы антикоррозийной защиты

Выделяется 4 типа антикоррозийной защиты трубопроводов:

Изоляция (предотвращение контакта с агрессивными средами).
Применение при изготовлении конструкций стойких к окислению материалов.
Снижение агрессивности внешних факторов.
Электрозащита подземных сооружений из металлов.

Изоляция

Изоляция – пассивный способ, предполагающий нанесение защитных покрытий, особые технологии прокладки трубопроводов, обработку специальными растворами.

Изоляция – радикальный пассивный способ предотвратить коррозию

В качестве покрытий применяют инертные к металлу и внешней среде мастики, краски, эмали, пластмассовые соединения и лаки, другие металлы с меньшей подверженностью коррозии (цинк, хром, никель). Образующаяся в результате пленка предотвращает разрушение провода.

Применяется термостабилизированный, порошковый полиэтилен, стеклоткань, поливинилхлорид, битумные покрытия. Сварные стыки и соединения изолируют с помощью термоусадочных манжет, муфт, полимерных лент с липким покрытием. Также используются краски и мастики (эпоксидные или порошковые), каменноугольные и битумные составы.

Стыки изолируются с помощью термоусадочных фитингов (манжеты, ленты и муфты)

В промзонах и на городских территориях монтеры по защите подземных трубопроводов от коррозии используют коллекторный способ прокладки (конструкции размещаются в каналах, за счет воздушной подушки между поверхностями окисление не происходит).

Растворы, образующие на стенках металла пленку малорастворимых солей, — оксид алюминия для алюминиевых изделий, фосфатирование для стальных конструкций. Иногда для перехода металлической поверхности в пассивное состояние используют растворы пассиваторов (смеси, снижающие интенсивность перехода ионов металла в раствор). Пассиваторы снижают скорость коррозионного разрушения.

Пассивация трубопроводов препятствует окислению за счет непроницаемой пленки изолирующего раствора

Трубопроводы из устойчивых к коррозии материалов

Способ заключается во введении в состав металла веществ, увеличивающих сопротивляемость труб окислению, или устранению вредных добавок, ускоряющих этот процесс. Такая защита трубопроводов инженерных систем от коррозии проводится на этапе их изготовления, при термической и химической обработке изделий.

Введение в состав труб более прочных металлов сократит расходы на дополнительную изоляцию

Суть: легирование не склонного к пассивации металла аналогичным металлом с высокими показателями пассивации в заданных условиях. В результате сплав получает характеристики легирующего компонента. Применяют нержавеющую сталь с вкраплениями никеля и хрома, сплавы алюминия и титана, добавки бетона, керамических составов, асбоцемента, стекла.

Минус способа – дороговизна.

Снижение агрессивности условий эксплуатации

Третий вариант – противокоррозионная защита трубопроводов, направленная на улучшение внешних условий. Возможные решения:

Дезактивация окислительных процессов – введение ингибиторов и удаление вредоносных компонентов из среды (осушка и очистка воздуха от примесей, деаэрация растворов).
Обработка ядами и активными химикатами для избавления от микрофлоры и микрофауны, деятельность которых приводит к биокоррозии.
Гидрофобизация, деаэрация грунта (в случае, если конструкция находится под землей), нейтрализация щелочными и кислотными составами, введение в почву спец. примесей.

Микроорганизмы наряду с влагой и активными токами приводят к окислению

Электрозащита

Алгоритмы активной борьбы с окислением:

протекторная защита от коррозии трубопроводов (покрытие конструкции металлами с отрицательным электродным потенциалом, например, магнием);
статичная или периодическая катодная поляризация конструкций в электропроводной среде для изменения их термодинамических характеристик;
электродренаж (предупреждение появления блуждающих токов и отвод имеющихся блуждающих токов).

Протекторные работы позволят поверхности конструкции активно сопротивляться окислению

Требования к защитным мерам по СНиП

Согласно СНиП, антикоррозийная защита трубопроводов должна соответствовать ряду нормативов:

Меры, направленные на предотвращение коррозии конструкций, должны гарантировать их безаварийное функционирование в течение заявленных производителем сроков.
Подземные сооружения требуют комплексных мер (использования покрытий и электрохимических средств).
Интенсивность протекции определяется степенью агрессивности условий эксплуатации сооружения (нормальная или усиленная).
Защита от коррозии трубопроводов проводится по ГОСТ 25812 – 83.

Требования к применяемым материалам

Условия использования металлических конструкций многообразны, потому промышленный рынок предлагает множество покрытий. Материалы отличаются способами нанесения, химическими и механическими характеристиками.

Наличие выбора позволяет решить проблему окисления независимо от условий эксплуатации. Но защита от коррозии трубопроводов, согласно СНиП, может проводиться только с применением материалов, обладающих нормативными свойствами:

цельность покрытия (отсутствие пор и электролитических ячеек);
водонепроницаемость – препятствование контакту металла с электролитом через влагу;
электрохимическая нейтральность – состав не должен в ступать в катодные реакции;
высокая адгезия для предотвращения расслаивания изоляции и попадания электролитов на рабочую поверхность;
устойчивость к химикатам;
устойчивость к механическим нагрузкам в процессе эксплуатации конструкции;
сопротивляемость токам;
термостойкость (для объектов, эксплуатируемых при предельных для используемого металла и изоляционного покрытия температурах; если транспортируемые вещества перегоняются при высокой температуре или изоляция проводится в холодное время года);
химическая и коррозийная нейтральность по отношению к рабочей конструкции.

Также материалы для защиты трубопроводов от коррозии не могут быть дефицитными, преимущество – возможность автоматизации нанесения покрытия в полевых и заводских условиях, экономичность.

Всем перечисленным требованиям не соответствует ни один из известных изолирующих материалов, потому выбор покрытия зависит от условий строительства, использования трубопровода, сырьевой, экономической и технологической базы.

Коррозия – неизбежный, естественный процесс. Сохранить работоспособность трубопроводной системы может только своевременная грамотная защита.

Видео: антикоррозийная защита трубопроводов

В промышленности и коммунальном хозяйстве в качестве рабочей жидкости преимущественно используется вода. Это связано с ее доступностью и низкой стоимостью. В процессе циркуляции по трубопроводу и через узлы оборудования возникают отложения и коррозия. В результате наблюдается падение эффективности технологического процесса и увеличивается скорость износа конструктивных элементов. Антикоррозионная защита трубопроводов достигается за счет введения в транспортируемую жидкость специальных веществ - ингибиторов, замедляющих окислительные процессы.

Действие ингибиторов

Особые составы, попадая в коррозионную среду (или в трубопровод в данном случае) в достаточной концентрации, способны замедлить или полностью остановить разрушение металлических конструкций и труб. Активное вещество может быть однокомпонентным или представлять собой смесь нескольких соединений. Для остановки реакции с металлом достаточно 0,001-2% (точная концентрация определяется при каждом индивидуальном случае) от общего объема жидкости.

Трубы, использующиеся для транспортировки воды, нефтепродуктов, жидкого пищевого или химического сырья постоянно подвержены температурным перепадам и действию агрессивных химических сред. До 90-х годов прошлого столетия в промышленности для антикоррозионной защиты трубопроводов использовали соединения на основе цинка, хлора и аминов. Они хорошо справлялись с замедлением окислительных процессов, но перестали применяться из-за высокой токсичности. Альтернативой им были более экологичные органические вещества, фосфаты и силикаты. Результатом их длительного применения являются солевые отложения на внутренней полости трубопровода. Большая часть традиционных ингибиторов не справляется с проблемой в случае неполного погружения металла в жидкую среду.

Методы антикоррозионной защиты труб

На данный момент самым актуальным методом защиты является использование специальных ингибиторов коррозии. Научные разработки и многолетние испытания, проводимые компанией "Спектропласт", привели к серийному производству ингибитора нового поколения - "СП-В ". Концентрат "СП-В" вводится в жидкую среду или наносится на поверхность в определенной концентрации и выполняет следующие функции :

Антикоррозионная защита металлической поверхности труб во время хранения (консервации). Нанесение активной жидкости - ингибитора на внутреннюю или внешнюю часть труб при их совмещении, хранении или транспортировке открытым способом позволяет защитить металл от коррозионного воздействия негативных факторов внешней среды. В процессе реконсервации нет необходимости в смывании "СП-В". В большинстве случаев допускается нанесение лакокрасочного слоя непосредственно на плоскость, обработанную ингибитором.

При опрессовке и ремонте трубопровода предварительное добавление защитного средства эффективно остановит коррозионный процесс. Такой способ актуален при технологическом запуске, промывке или просто после слива циркулирующей жидкости. Металл не будет разрушаться даже при наличии остаточной влаги без тщательной предварительной сушки.

Антикоррозионная защита трубопроводов путем замедления коррозионных процессов и образования солей жесткости с уменьшением агрессивности водяного пара. Внедрение "СП-В" помогает стабилизировать теплообмен, предотвратить образование нерастворимого налета, тем самым, продлить срок службы трубопровода и смежного с ним оборудования. Высокая экологичность раствора дает возможность применять его не только в технических средах, но и в ЖКХ и на пищевых производствах.

В результате проведенных испытаний и анализа разрушающего воздействия воды на различные виды металлов удалось доказать эффективность антикоррозионной защиты труб при помощи концентрата "СП-В ". Ингибитор проявляет активность, как в горячей, таки в холодной воде при температуре от 0 до 95 о С. Вещество прошло все необходимые испытания, имеется сертификат. Согласно санэпидемиологическому заключению оно является нетоксичным и безопасным по отношению к окружающей среде, разрешена эксплуатация на пищевых производствах.

Антикоррозийная обработка труб. Антикоррозионная обработка труб