ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВОЗНИКНОВЕНИЕ КОРРОЗИИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ, ПРОКЛАДЫВАЕМЫХ ПОДЗЕМНО

MAIN FACTORS AFFECTING OUTSIDE CORROSION OF PIPELINES OF THERMAL NETWORKS PROJECTED UNDERGROUND

Anton Astashov

student, Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering,

Russia, Saint-Petersburg

АННОТАЦИЯ

В настоящие время проблема борьбы с коррозией является актуальной. Коррозия трубопроводов тепловых сетей приводит к их разрушению, а, следовательно, к различному роду ущерба. Ущерб от коррозии проявляется в материальных потерях организаций, попадание различного рода химических веществ непосредственно в сам тепло­носитель трубопроводов тепловых сетей, что может привести не только к остановке эксплуатации систем тепловой сети, но всех инженерных систем в целом, которые используют данный теплоноситель для своих нужд.

В связи с этим инженеры стали уделять большое внимание методам защиты от коррозии, а также к требованиям к защите от коррозии [1, 2].

ABSTRACT

At the present time, the problem of fighting corrosion is topical. Corrosion of pipelines of heat networks leads to their destruction, and, consequently, to a different kind of damage. The damage from corrosion is manifested in the material losses of organizations, the ingress of various kinds of chemicals directly into the heat carrier itself of the pipelines of heating networks, which can lead not only to the shutdown of the operation of the heat network systems, but all engineering systems as a whole that use this coolant for their own needs.

In this regard, engineers began to pay great attention to methods of protection against corrosion, as well as to the requirements for protection against corrosion [1, 2].

Ключевые слова: трубопроводы тепловых сетей, коррозия, факторы влияющие на образование коррозии, методы защиты от коррозии тепловых сетей.

Keywords: pipelines of heating networks, corrosion, factors influencing the formation of corrosion, methods of protection against corrosion of heating networks.

В большинстве случаев трубопроводы тепловых сетей прокла­дывают подземно. Существует два вида прокладки таких как канальная и бесканальная.

Трубопроводы, прокладываемые в каналах, подвергаются воздей­ствию влажности внутри канала и грунтовым водам. Влажность в каналах очень высокая так как каналы не вентилируются.

Из-за влажности на стенках трубопроводов образуется конденсат, который в дальнейшем является побудителем начала процесса образования коррозии.

Каналы для магистральных трубопроводов обычно изготав­ливают из бетона. Бетон имеет свойство впитывать влагу, также происходит впитывание в бетон из грунта, содержащиеся в нем химикаты и примеси, что способствует снижению прочности канала. В результате, нижняя часть канала получается рыхлой и неровной. Соответственно, нагрузка на него распределится неравномерно, что вызовет его проседание в некоторых местах и растрескивание. За счет микротрещин в конструкции каналов грунтовые воды будут проникать непосредственно в канал и создавать дополнительную влажность в канале [2].

При подземной бесканальной прокладке на стенки трубопро­водов значительное влияние оказывает почва, а именно такие показатели как:

• влажность грунта, ведь если влажность грунта достигает значения в 25 %, то скорость образования коррозии в этом случае максимальна (рис. 1);
• пористость грунта;
• кислотность грунта, оптимальными значениями pH считается 6,0-7,5;
• электропроводимость грунта;
• минералогический состав;
• неоднородность грунта;
• наличие различных органических веществ и микроорганизмов.

Примечание: 1 – в песке; 2 – в глине.

Рисунок 1. Влияние влажности почвы на скорость коррозии стали

Большое влияние на процесс образования наружной коррозии трубопроводов также оказывают блуждающие токи, находящиеся в почве. Они образуются за счет утечек в землю токов от трансформаторных подстанций, железных дорог и метро.

Все вышеперечисленные факторы приводят к возникновению различных типов коррозий, таких как почвенная коррозия, электро­химическая коррозия, биокоррозия. В дальнейшем это приводит к образованию свищей, язв, трещин на стенках трубопровода [1, 2].

Долговременные образования свищей, язв, микротрещин, трубо­проводов тепловых сетей, которые образовались за счет протекания процесса коррозии, могут привести к утечке теплоносителя, что в следствии скажется на температуре теплоносителя подающего трубопровода, а также на срок эксплуатации системы в целом.

В связи с возможностью утечек газа из газопровода, проходящего рядом с трубопроводами тепловой сети в почву могут попадать различные примеси, например, сероводород. Либо попадание в почву различных химических элементов от отходов объектов промышлен­ности, например, хлор. Данные вещества разрушают защитную оболочку трубопроводов что приводит к образованию трещин на оболочке и попаданию в нее влаги, что приведет в дальнейшем к образованию коррозии.

Примечание: а – сплошная равномерная; б - сплошная неравномерная; в – структурно-избирательная; г – пятнами; д – язвами; е – точками; ж – подповерхностная; з – межкристальная.

Рисунок 2. Виды коррозии

C целью уменьшения влияния факторов, влияющих на возник­новение коррозии следует до монтажа трубопроводов проанализировать географический фактор расположения тепловых сетей, заранее провести лабораторный анализы почвы, определить концентрацию микроорга­низмов, проанализировать местоположение объектов промышленности, подобрать качественный ингибитор. Соблюдение этих условий приведет к правильному выбору метода защиты от коррозии.

Непосредственно при монтаже трубопроводов использовать специальные лакокрасочные покрытия, изолировать качественными материалами все участки тепловой сети, применять окажушивание коррозионностойкими материалами.

При соблюдении всех вышесказанных мероприятий направленных на защиту трубопроводов теплой сети от коррозии, можно не только снизить скорость образования процесса коррозии, но и исключить его полностью на долгий срок эксплуатации трубопроводов [3].

Список литературы:

1. ГОСТ Р 51164-98. Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии.
2. РД 153-34.0-20.518-2003. Типовая инструкция по защите трубопроводов тепловых сетей от наружной коррозии.
3. Бирюзова Е.А. Основные факторы, влияющие на возникновение наружной коррозии трубопроводов тепловых сетей. Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященной памяти проф. Данилова Н.И. (1945–2015) – Даниловских чтений (Екатеринбург, 11–15 декабря 2017 г.). – Екатеринбург: УрФУ, 2017. С. 455–458.