ლითონების კოროზიისგან დამცავი დაცვის მახასიათებლები
დამცავი დაცვა არის მილსადენების სტრუქტურული მასალების კოროზიისგან დაცვის ერთ-ერთი შესაძლო ვარიანტი. იგი გამოიყენება, პირველ რიგში, გაზსადენებზე და სხვა მაგისტრალებზე.
სარბენი დაცვის არსი
დამცავი დაცვა არის სპეციალური ნივთიერების - ინჰიბიტორის გამოყენება, რომელიც გაზრდილი ელექტროუარყოფითი თვისებების მქონე ლითონია. ჰაერის ზემოქმედებით, დამცავი იხსნება, რის შედეგადაც, კოროზიული ფაქტორების გავლენის მიუხედავად, შენარჩუნებულია ძირითადი ლითონი. დამცავი დაცვა არის კათოდური ელექტროქიმიური მეთოდის ერთ-ერთი სახეობა.
ანტიკოროზიული საფარის ეს ვერსია განსაკუთრებით ხშირად გამოიყენება, როდესაც საწარმო შეზღუდულია ელექტროქიმიური ხასიათის კოროზიის პროცესებისგან კათოდური დაცვის ორგანიზებაში. მაგალითად, თუ საწარმოს ფინანსური ან ტექნოლოგიური შესაძლებლობები არ იძლევა ელექტროგადამცემი ხაზების აშენების საშუალებას.
მილსადენის მსხვერპლშეწირული დაცვის სქემა დამცავი ინჰიბიტორი ეფექტურია, როდესაც გარდამავალი წინააღმდეგობა დაცულ ობიექტსა და მის გარშემო არსებულ გარემოს შორის არ არის მნიშვნელოვანი. სარბენის მაღალი შესრულება შესაძლებელია მხოლოდ გარკვეულ მანძილზე. ამ მანძილის დასადგენად გამოიყენება გამოყენებული დამცავი ანტიკოროზიული მოქმედების რადიუსის განსაზღვრა. ეს კონცეფცია აჩვენებს დამცავი ლითონის მაქსიმალურ მოცილებას დაცული ზედაპირიდან.
კოროზიის პროცესების არსი იმაში მდგომარეობს, რომ ყველაზე ნაკლებად აქტიური ლითონი ურთიერთქმედების პერიოდში იზიდავს უფრო აქტიური ლითონის ელექტრონებს საკუთარ იონებში. ამრიგად, ორი პროცესი ხორციელდება ერთდროულად:
- შემცირების პროცესები მეტალში ნაკლები აქტივობით (კათოდში);
- ანოდური ლითონის ჟანგვის პროცესები მინიმალური აქტივობით, რის გამოც მილსადენი (ან სხვა ფოლადის კონსტრუქცია) დაცულია კოროზიისგან.
გარკვეული პერიოდის შემდეგ, დამცავი ეფექტურობა ეცემა (დაცულ ლითონთან კონტაქტის დაკარგვის ან დამცავი კომპონენტის დაშლის გამო). ამ მიზეზით, საჭიროა დამცავი გამოცვლა.
მეთოდის მახასიათებლები
მჟავე გარემოში კოროზიული პროცესებისგან დაცვის დამცავი საშუალებები უაზროა. ასეთ მედიაში დამცავი დაშლა უფრო სწრაფი ტემპით ხდება. ტექნიკის გამოყენება რეკომენდებულია მხოლოდ ნეიტრალურ მედიაში.
ფოლადთან შედარებით, ლითონები, როგორიცაა ქრომი, თუთია, მაგნიუმი, კადმიუმი და ზოგიერთი სხვა უფრო აქტიურია. თეორიულად, სწორედ ეს ლითონები უნდა იქნას გამოყენებული მილსადენებისა და სხვა ლითონის კონსტრუქციების დასაცავად. თუმცა, აქ არის მთელი რიგი მახასიათებლები, რომელთა ცოდნაც, შეიძლება გამართლდეს სუფთა ლითონების დასაცავად გამოყენების ტექნოლოგიური უაზრობა.
მაგალითად, მაგნიუმს ახასიათებს კოროზიის განვითარების მაღალი ტემპი, სქელი ოქსიდის ფილმი სწრაფად იქმნება ალუმინზე, ხოლო თუთია ძალიან არათანაბრად იხსნება მისი განსაკუთრებული მსხვილმარცვლოვანი სტრუქტურის გამო. სუფთა ლითონების ამ უარყოფითი თვისებების გასაუქმებლად, მათ ემატება შენადნობი ელემენტები. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, გაზსადენების და სხვა ლითონის კონსტრუქციების დაცვა ხორციელდება სხვადასხვა შენადნობების გამოყენებით.
მაგნიუმის შენადნობები ხშირად გამოიყენება. გარდა ძირითადი კომპონენტის - მაგნიუმის - შეიცავს ალუმინს (5-7%) და თუთიას (2-5%). გარდა ამისა, ემატება მცირე რაოდენობით ნიკელი, სპილენძი და ტყვია. მაგნიუმის შენადნობები რელევანტურია კოროზიისგან დაცვისთვის იმ გარემოში, სადაც pH არ აღემატება 10,5 ერთეულს (ტრადიციული ნიადაგი, სუფთა და ოდნავ მარილიანი წყლის ობიექტები). ეს შემზღუდველი მაჩვენებელი დაკავშირებულია მაგნიუმის სწრაფ ხსნადობასთან პირველ ეტაპზე და ნაკლებად ხსნადი ნაერთების შემდგომ გამოჩენასთან.
Შენიშვნა! მაგნიუმის შენადნობები ხშირად იწვევენ ლითონის ნაწარმში ბზარებს და ზრდის მათ წყალბადის სიმყიფეს.
მარილიან წყალში მდებარე ლითონებისგან დამზადებული კონსტრუქციებისთვის (მაგალითად, წყალქვეშა ოფშორული მილსადენი), უნდა იქნას გამოყენებული თუთიაზე დაფუძნებული დამცავი. ასეთი შენადნობები ასევე შეიცავს:
- ალუმინი (0,5%-მდე);
- კადმიუმი (0,15%-მდე);
- სპილენძი და ტყვია (სულ 0,005%-მდე).
მარილიანი წყლის გარემოში ლითონების კოროზიისგან დაცვა თუთიაზე დაფუძნებული შენადნობებით საუკეთესო ვარიანტი იქნება. ამასთან, მტკნარი წყლის ობიექტებში და ჩვეულებრივ ნიადაგზე, ასეთი დამცავი ძალიან სწრაფად ხდება ოქსიდებითა და ჰიდროქსიდებით გადაჭარბებული, რის შედეგადაც ანტიკოროზიული ზომები კარგავს მნიშვნელობას.
თუთიაზე დაფუძნებული დამცავი უფრო ხშირად გამოიყენება იმ ლითონის კონსტრუქციების კოროზიისგან დაცვისთვის, სადაც ტექნოლოგიური პირობები მოითხოვს ხანძარსაწინააღმდეგო და აფეთქების უსაფრთხოების უმაღლეს ხარისხს. ასეთ შენადნობებზე მოთხოვნის მაგალითია გაზსადენები და მილსადენები აალებადი სითხეების ტრანსპორტირებისთვის.
გარდა ამისა, თუთიის კომპოზიციები, ანოდური დაშლის შედეგად, არ ქმნიან დამაბინძურებლებს. ამრიგად, ასეთ შენადნობებს პრაქტიკულად არ აქვთ ალტერნატივა, როდესაც საჭიროა მილსადენის დაცვა ტანკერის გემებში ნავთობისა და ლითონის კონსტრუქციების ტრანსპორტირებისთვის.
ზღვისპირა შელფზე მარილიანი წყლის ნაკადის პირობებში ხშირად გამოიყენება ალუმინის შენადნობები.ასეთ კომპოზიციებს მიეკუთვნება კადმიუმი, ტალიუმი, ინდიუმი, სილიციუმი (სულ 0,02%-მდე), ასევე მაგნიუმი (5%-მდე) და თუთია (8%-მდე). ალუმინის კომპოზიციების დამცავი თვისებები ახლოსაა მაგნიუმის შენადნობებთან.
დამცავი და საღებავების კომბინაცია
ხშირად საჭიროა გაზსადენის კოროზიისგან დაცვა არა მხოლოდ დამცავი, არამედ საღებავის მასალით. საღებავი განიხილება კოროზიული პროცესებისგან დაცვის პასიურ საშუალებად და ეფექტურია მხოლოდ დამცავთან შერწყმის შემთხვევაში.
ეს კომბინირებული ტექნიკა საშუალებას იძლევა:
- ლითონის კონსტრუქციების საფარის პოტენციური დეფექტების ნეგატიური ზემოქმედების შემცირება (პილინგი, შეშუპება, ბზარი, შეშუპება და ა.შ.). ასეთი ხარვეზები არა მხოლოდ ქარხნული დეფექტების შედეგია, არამედ ბუნებრივი ფაქტორების გამო.
- შეამცირეთ (ზოგჯერ ძალიან მნიშვნელოვანი რაოდენობით) ძვირადღირებული დამცავების მოხმარება, გაზარდეთ მათი მომსახურების ვადა.
- უფრო ერთგვაროვანი გახადეთ დამცავი ფენის განაწილება მეტალზე.
აღსანიშნავია ისიც, რომ საღებავებისა და ლაქების გამოყენება ძალიან ხშირად რთულია უკვე მოქმედი გაზსადენის, ტანკერის ან სხვა ლითონის კონსტრუქციის გარკვეულ ზედაპირებზე. ასეთ შემთხვევებში თქვენ მოგიწევთ მხოლოდ დამცავი დამცავი.