дата: 12.12.2016

Особливості протекторного захисту металів від корозії

Протекторний захист — це один з можливих варіантів захисту конструкційних матеріалів трубопроводів від корозії. Застосовується, насамперед, на газопроводах та інших магістралях.

Захист трубопроводів від корозії

Сутність протекторного захисту

Протекторний захист являє собою використання спеціальної речовини — інгібітора, який є металом з підвищеними электроотрицательными якостями. Під впливом повітря протектор розчиняється, в результаті чого основний метал зберігається, незважаючи на вплив корозійних факторів. Протекторний захист — одна з різновидів катодного електрохімічного методу.

Даний варіант антикорозійних покриттів особливо часто застосовується, коли підприємство обмежене у своїх можливостях щодо організації катодного захисту від корозійних процесів електрохімічного характеру. Наприклад, якщо фінансові або технологічні можливості підприємства не дозволяють побудувати лінії електропередач.

Принцип протекторного захисту трубопроводу
Схема протекторного захисту трубопроводу

Протектор-інгібітор ефективний, коли показник перехідного опору між об » єктом і середовищем навколо нього, не є значною. Висока результативність протектора можлива лише на певній дистанції. Щоб виявити це відстань, застосовується визначення радіуса антикорозійного дії застосовуваного протектора. Дане поняття показує максимальне видалення захищає метал від охороняється поверхні.

Суть корозійних процесів зводиться до того, що найменш активний метал в період взаємодії, залучає до власних електрони іонам більш активного металу. Таким чином, в один і той же час здійснюється відразу два процеси:

  • відновлювальні процеси в металі з меншою активністю (катоді);
  • окислювальні процеси металу анода з мінімальною активністю, за рахунок чого і забезпечується захист трубопроводу (або інший сталевої конструкції) від корозії.

Через деякий час ефективність протектора падає (у зв’язку з втратою контакту з захисним металом або ж через розчинення захищає компонента). З цієї причини виникає потреба в заміні протектора.

Особливості методу

Протектори для захисту від корозійних процесів в умовах кислих середовищ позбавлені сенсу. В таких середовищах розчинення протектора відбувається випереджаючими темпами. Методика рекомендується для застосування тільки в нейтральних середовищах.

Шматки алюмінію

У порівнянні зі сталлю, більшою активністю мають такі метали як хром, цинк, магній, кадмій, а також деякі інші. В теорії саме перераховані метали потрібно використовувати для захисту трубопроводів і інших металоконструкцій. Проте тут є ряд особливостей, знаючи які, можна обґрунтувати технологічну безглуздість застосування чистих металів в якості захисту.

Наприклад, для магнію характерна висока швидкість розвитку корозії, на алюмінії стрімко утворюється товста оксидна плівка, а цинк розчиняється дуже нерівномірно з-за своєї особливої грубозернистої структури. Щоб звести нанівець подібні негативні властивості чистих металів, в них додають легуючі елементи. Інакше висловлюючись, захист газопроводів та інших металевих конструкцій здійснюється за рахунок використання різноманітних сплавів.

Магнієві протектори

Нерідко застосовуються магнієві сплави. Крім основного компонента — магнію — в їх складі є алюміній (5-7%) і цинк (2-5%). Крім того, додаються невеликі кількості нікелю, міді і свинцю. Магнієві сплави актуальні для захисту від корозії в умовах середовищ, де показник pH не перевищує 10,5 одиниць (традиційний грунт, прісні і слабосоленые водойми). Даний обмежує показник пов’язаний з швидкою растворяемостью магнію на першому етапі і подальшим появою важкорозчинних сполук.

Зверніть увагу! Магнієві сплави часто тягнуть тріщини в металевих виробах і підвищують їх водневу крихкість.

Для конструкцій з металів розташованих в солоній воді (наприклад, підводному морському трубопроводі), слід застосовувати протектори, в основі яких знаходиться цинк. Такі сплави містять:

  • алюміній (до 0,5%);
  • кадмій (до 0,15%);
  • мідь і свинець (сумарно до 0,005%).

У водній солоній середовищі захист металів від корозії за допомогою сплавів на основі цинку буде оптимальним варіантом. Проте в прісних водоймах і на звичайному грунті такі протектори дуже швидко обростають оксидами та гідроксидами, в результаті чого антикорозійні заходи втрачають сенс.

Цынковые протектори для захисту від корозії

Протектори на основі цинку частіше використовуються для захисту від корозії тих металевих конструкцій, де технологічні умови вимагають найвищої міри протипожежної безпеки і вибухобезпеки. Прикладом затребуваності таких сплавів є газопроводи і трубопроводи для транспортування горючих рідин.

Крім того, цинкові склади, в результаті анодного розчинення, не утворюють забруднюючих речовин. Тому такі сплави практично безальтернативні, коли потрібно захистити трубопровід для транспортування нафти або металоконструкції в танкерних судах.

В умовах солоної проточної води на прибережному шельфі часто застосовуються алюмінієві сплави. Такі склади містять кадмій, талій, індій, кремній (в сумі — до 0,02%), а також магній (до 5%) і цинк (до 8%). Протекторні властивості алюмінієвих складів близькі до властивостей магнієвих сплавів.

Комбінація протекторів та фарб

Часто виникає необхідність захистити газопровід від корозії не тільки протектором, але лакофарбовим матеріалом. Фарба вважається пасивним способом захисту від корозійних процесів і дійсно ефективна лише тоді, коли поєднується із застосуванням протектора.

Антикорозійна фарба

Така методика поєднання дозволяє:

  1. Зменшити негативний вплив потенційних вад покриття металоконструкцій (відшаровування, набухання, розтріскування, спучування тощо). Такі вади є не тільки внаслідок заводського браку, але і у зв’язку з природними факторами.
  2. Зменшити (іноді на досить значиму величину) витрата дорогих протекторів, при цьому збільшивши їх термін експлуатації.
  3. Зробити розподіл по металу захисного шару більш рівномірним.

Також варто відзначити, що лакофарбові склади дуже часто непросто наносити на певні поверхні вже працюючого газопроводу, танкера або якийсь інший металоконструкції. У таких випадках доведеться обійтися тільки захисним протектором.

НАШ ЕКСПЕРТ РАДИТЬ ПОЧИТАТИ ЦЕ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *