Для их многолетней, безопасной эксплуатации необходима защита стальных труб и деталей от коррозионного разрушения. Строительство современных трубопроводных систем предъявляет всё новые требования к качеству покрытия, практически каждые десять лет происходит обновление, совершенствование изоляционных материалов и технологии их нанесения.
Виды коррозии металлов
Сплошная коррозия, которая протекает по равномерному/неравномерному механизму.
Локальная разновидность представляет наибольшую угрозу металлическим конструкциям, их составным частям. В трассовых условиях даже небольшое количество влаги и остаточных загрязнений на очищенной поверхности трубодеталей создают условия для развития подплёночного разрушения. Местная коррозия бывает следующих разновидностей:
- пятнистая, размер пятна превышает развитие поражения вглубь;
- язвенная с кавернами диаметром соответствующим глубине их развития;
- питтинговая в виде точек с границами в десятые доли миллиметра;
- подповерхностная, провоцирующая вспучивание металла;
- межкристаллитная, развивающаяся по границам структуры кристаллов;
- структурная, избирательно повреждающая одну из структур стали;
- коррозионное растрескивание, проявляющееся в возникновении трещин.
Для газонефтепроводов наибольшую угрозу представляет точечное и язвенное коррозионное воздействие на металл, сероводородное, водородное растрескивание, а также стресс-коррозия.
Требования к обрабатываемым поверхностям
Качество нанесения защитного слоя во многом зависит от сцепления металла с покрытием. Для этого поверхность очищают от любых загрязнений, окалины, следов ржавчины, влаги, окислов. Подготовительный этап может включать механическую очистку (пескоструйная обработка, шлифование, матирование), обезжиривание, травление. В зависимости от защитных технологий применяют один или несколько методов удаления загрязнений.
Особенности основных видов покрытий
Антикоррозионное покрытие деталей трубопроводов должно обеспечить надёжную наружную/внутреннюю защиту на весь период эксплуатации металлоизделий и обладать следующими свойствами:
- предотвращать перенос активаторов коррозионных процессов сквозь защитный слой;
- пассивировать металл;
- обладать заданными диэлектрическими и электрохимическими параметрами, способностью обеспечить механическую и адгезионную прочность при внешних воздействиях.
При этом имеет значение состав материала, вид, состояние поверхности конструкции, условия её дальнейшей эксплуатации.
Прежде чем выбирать тип изоляции, нужно разобраться в разнообразии полимерных покрытий:
- битумное устойчиво к влаге, некоторым химическим реагентам, размягчается под действием ультрафиолета, нагрева, теряет эластичность при охлаждении;
- эпоксидное обладает высокой водостойкостью и термостойкостью, низким катодным отслаиванием, хорошей адгезией, при ударе может трескаться;
- полиуретановое характеризуется эластичностью, не боится ударов, быстро затвердевает, нельзя наносить при отрицательных температурах, требует специального оборудования;
- полиэтиленовое долгое время не подвергается старению под действием атмосферы и солнечных лучей, не разрушается при контакте с водой, кислотами, щелочами, растворителями, обладает хорошими диэлектрическими характеристиками, устойчивостью к температурам в широком диапазоне без потери эластичности; к минусам полимера относят затруднения при нанесении на металл, необходимы для этого дорогостоящие заводские установки.
Кроме основы, материал содержит добавки пигментов, пластификаторов, отвердителей, стабилизаторов, прочих наполнений. Ввиду многообразия выполняемых покрытием функций, зачастую происходит одновременное использование нескольких видов материалов для достижения заданного набора свойств.
Напыляемые изоляционные покрытия наносят в один или два слоя:
- однослойные (эпоксидные, полиуретановые) служат защитным барьером для металлической поверхности, защищают от ударов, истирания, воздействия температуры, т.д.;
- двухслойные (эпоксид, полиуретан в разных сочетаниях) состоят из праймера, поверх которого наносится более эластичный мастичный слой, защищающий от ударов.
Наружная защита трубодеталей необходима при подземной/наземной установке трубопроводных линий. При транспортировке нефти, газа, воды необходима также внутренняя изоляция стенок деталей для снижения потерь при трении, для минимизации отложений и агрессивного воздействия компонентов перемещаемой рабочей среды.
