Антикоррозионная защита труб и элементов трубопроводов

Защита металла от коррозии.

 
Коррозия металла – одна из серьезнейших проблем эксплуатации металлических конструкций любого рода. Наиболее подвержены коррозии трубопроводы и трубопроводная арматура подземных магистралей вследствие агрессивного воздействия на них эксплуатационных сред. Основными причинами коррозии трубопроводов являются грунтовые воды, температура и химический состав транспортируемых сред, а также блуждающие токи.
Наиболее эффективным решением проблемы надежности и долговечности трубопроводов является защита их рабочих поверхностей антикоррозионными покрытиями на органической или неорганической (силикатной) основе.
При выборе покрытия следует учитывать тот факт, что органические виды покрытий (полиэтилен, эпоксидные, уретановые и др. смолы) достаточно дороги. Однако, решающим фактором, при выборе покрытия имеют их свойства. Так, органические покрытия характеризуются недостаточной адгезией (сцеплением) к металлу. В связи с большой разницей в коэффициентах термического расширения металла и органических покрытий со временем происходит отслаивание покрытия от металлической подложки. Особенно часто это наблюдается у фторопластовых покрытий. Препятствием к широкому использованию покрытий на органической основе являются такие их свойства, как старение со временем и относительно небольшой интервал рабочих температур.
Так, полиэтиленовые и эпоксидные покрытия нельзя использовать при температуре выше 60-80С. Более стойкие – полипропиленовые (150С) и фторопластовые (200С) покрытия.
Все эти причины приводят к тому, что срок службы органических покрытий не превышает 10-20 лет. Кроме того, органика может взаимодействовать с транспортируемыми средами и влиять на их свойства, что во многих случаях недопустимо.
Неорганические, например, силикатные (стеклоэмалевые) покрытия обладают более высокими технико-эксплуатационными свойствами. Они имеют более высокую и универсальную химическую стойкость в различных кислотах (кроме фтористо-водородной и концентрированной фосфорной), щелочных и солевых растворах, воде, органических растворителях и т.д. Они обладают высокой адгезией к металлу и твердостью, не уступающей стали, зеркальной гладкой поверхностью, уменьшающей отложения продуктов коррозии и парафиновых фракций, выдерживают большие перепады температур и допускают высокую температуру эксплуатации (до 300-400С).
Высокая механическая прочность на износ позволяет применять их при транспортировке в трубопроводах гетерогенных абразивных смесей (пульпы).
Отличительной особенностью стеклоэмалевых покрытий является то, что их удельная теплопроводность и коэффициент температурного расширения такие же, как у металла. Поэтому перепады температур трубопроводов не приводят к разрушению эмалевых покрытий, что имеет особо важное значение для криволинейных участков трасс, например, П-образных компенсаторов.
Важно и то, что сырьевые ресурсы для неорганических покрытий доступны и распространены, а, следовательно, имеют сравнительно невысокую стоимость. Указанные свойства силикатных (стеклоэмалевых) покрытий обеспечивают длительность эксплуатации трубопроводов до 40-50 лет (для теплотрасс).
 

Возможности применения труб со стеклоэмалевым покрытием в промышленности.

 
Особое значение проблема защиты металлов от коррозии имеет на химических производствах, где наряду с высокой агрессивностью различных химических веществ, характерна высокая интенсивность температур, давлений и механических нагрузок. Проведенные УралНИТИ обследования химзаводов, предприятий черной и цветной металлургии показали, что до 7% нержавеющих труб, имеют срок службы менее одного года, а до 46% не более 3-х лет.
Такое положение дел с одной стороны приводит к колоссальным экономическим потерям, а с другой стороны обусловливает необходимость защиты или замены труб и трубопроводной арматуры из цветных металлов и нержавеющей стали на трубы из менее дорогих малоуглеродистых сталей со стеклоэмалевым покрытием.
Как показал опыт эксплуатации эмалированных труб на различных химических производствах (например, на коксохимическом производстве ЧМК, Серовском металлургическом заводе, Орском механическом заводе, Березниковском химзаводе, заводах оргстекла и ряде других) срок их службы повышается в 5-10 раз.
При том, что стоимость трубы из малоуглеродистой стали со стеклоэмалевым покрытием в 1,5-2 раза выше стоимости исходной (непокрытой) трубы, но в 5-10 раз ниже стоимости нержавеющих труб экономический эффект очевиден.
Ниже приводимая таблица дает представление о сравнительной химической стойкости некоторых материалов в различных агрессивных средах (Г.Я. Воробьева «Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств». М. Химия, 1986).
Потребность в использовании труб со стеклоэмалевым покрытием велика и составляет по нашим оценкам в черной металлургии – 90%, в цветной – 80%, в химической – 65% от общих объемов потребления.
Крупнейшими потребителями труб является нефтегазодобывающая и перерабатывающая промышленность. Последние десятилетия характеризуются вводом в эксплуатацию нефтяных и газовых месторождений, содержащих повышенное количество сероводорода, углекислого газа и др. агрессивных компонентов: вследствие этого возрастает опасность коррозионного разрушения трубопроводов, сокращение срока их службы, увеличение эксплуатационных расходов.
 
Возможности применения труб со стеклоэмалевым покрытием в коммунальном хозяйстве.
 
Около 80 процентов трубопроводов в коммунальном хозяйстве России не отвечают нормативным требованиям по техническому состоянию и экологической безопасности. Вследствие коррозии металла внутренняя поверхность труб зарастает ржавчиной и покрывается отложениями солей и органическими соединениями. Именно это существенно ухудшает эксплуатационные характеристики систем водоснабжения и водоотведения (канализации), так как значительно увеличивает гидравлическое сопротивление трубопроводов, приводит к снижению их пропускной способности и перерасходу электроэнергии на насосных станциях.
По расчетам Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова, только снижение пропускной способности водопроводов приводит к удорожанию стоимости воды в среднем на 50 процентов.
 Одновременно с этим ухудшается качество подаваемой воды. Около 40 процентов воды, доставляемой водопроводом потребителю, не соответствует ГОСТу «Вода питьевая» по качеству.
Ежегодный износ теплотрасс составляет 15 процентов, около 30 процентов магистралей – в аварийном состоянии и требуют срочной замены. Потери тепла доходят до 20 процентов. (Для сравнения: за рубежом потери тепла в теплотрассах не превышают двух процентов).
 Теплотрассы в России, как правило, изготовлены из стальных труб без защитных покрытий внутренней поверхности. Как результат, срок их эксплуатации не превышает 5-10 лет. Применение оцинкованных труб не снимает этих проблем, так как сварные швы сводят на нет все преимущества протекторной защиты черного металла цинком.
Проблема долговечности, энергосбережения и экологической безопасности систем водоснабжения, канализации и отопления в жилищно-коммунальном хозяйстве требует изменения подхода к решению вопроса. Поправить ситуацию возможно лишь при использовании новейших технологий и материалов, которые отличаются большей надежностью, долговечностью и экономичностью.
Частый ремонт и замена изношенных и поврежденных трубопроводов систем водоснабжения традиционными методами с рытьем траншей приводит к нарушению работы транспортных и инженерных коммуникаций, уничтожению зеленых насаждений, требует больших затрат средств и времени.
Экономический эффект труб со стеклоэмалевым покрытием достигается за счет сокращения затрат на прокладку, а срок службы коммуникаций с антикоррозионным покрытием увеличивается с пяти лет до пятидесяти.
Кроме того, не следует забывать, что износ коммунальных магистралей по России превышает 60%. Во многих случаях в городах и крупных населенных пунктах, где велика интенсивность блуждающих электрических токов альтернативных по эффективности решений просто нет.

Отечественная разработка – решения на уровне мировых!

По инициативе Челябинской областной и городской администрации, АО «Челябэнерго», Челябинских коммунально-тепловых сетей, рядом научных и проектных организаций разработана технология изготовления и монтажа трубопроводов с двусторонним стеклоэмалевым покрытием (СЭП). Для реализации данной технологии в 1996 году построена первая очередь цеха эмалирования труб мощностью 50 км трубопроводов СЭП в год диаметром от 57 до 820 мм, а также узлов и соединительной арматуры трубопроводов.

Технологический процесс включает в себя:
  1. Подготовку поверхности стальных труб, деталей и узлов трубопроводов на дробеструйных установках.
  2. Нанесение двустороннего слоя эмали на трубы, отводы, переходники, тройники, компенсаторы, подвижные и неподвижные опоры с термической обработкой в электропечах.
  3. Укрупнительную сборку трубопроводов, сборку и сварку узлов трубопроводов в блоки длиной до 12 метров.
  4. Защиту сварных соединений (стыков) специальными силикатными составами с термическим упрочнением высокочастотными  индукционными установками на месте монтажа.
Все изделия выпускаются по техническим условиям ТУ 1396-001-12617190-95 РТМ 36.48.8-91.
Технические условия согласованы с институтом «Гражданпроект», санэпидемстанцией г. Челябинска, комитетом энергетики транспорта и ЖКХ челябинской области, администрацией г. Челябинска, комитетом по строительству Челябинской области.
Расчетный срок службы трубопроводов с СЭП по данным Государственного института по проектированию объектов водохозяйственных организаций (Росгидроводпром) – 50 лет!
За время работы установки изготовлены и смонтированы теплотрассы диаметром от 76 до 530 мм в Челябинске, Екатеринбурге, Коркино) показал, что за почти 10 лет работы эмалированных труб в особо жестких условиях не произошло ни одной аварии, а все декларированные параметры трубопроводов соблюдаются.
Учитывая, положительный опыт эксплуатации, Главное управление строительства администрации Челябинской области рекомендует при проектировании, строительстве и ремонте жилых и общественных зданий использовать трубы и узлы трубопроводов со стеклоэмалевым покрытием.
 

ООО “Алис-мет”
г.Челябинск, ул. Гагарина 41 -23
тел. (351) 236-50-24


О компании
Продукция
Доставка
Контакты

Технология производства
Техническая информация
Антикорозийная защита труб
Калькулятор