Metalų apsaugos nuo korozijos ypatybės

Apsauginė apsauga yra vienas iš galimų vamzdynų konstrukcinių medžiagų apsaugos nuo korozijos variantų. Visų pirma, jis taikomas dujotiekiams ir kitiems greitkeliams.

Protektoriaus apsaugos esmė

Apsauginė apsauga – tai specialios medžiagos – inhibitoriaus, kuris yra padidintomis elektronegatyvinėmis savybėmis pasižymintis metalas, naudojimas. Veikiant orui, apsauga ištirpsta, todėl netaurieji metalai išsaugomi, nepaisant korozinių veiksnių įtakos. Apsauginė apsauga yra viena iš katodinio elektrocheminio metodo atmainų.

Šis antikorozinių dangų variantas ypač dažnai naudojamas, kai įmonė yra suvaržyta dėl savo galimybių organizuoti katodinę apsaugą nuo elektrocheminių korozijos procesų. Pavyzdžiui, jei įmonės finansinės ar technologinės galimybės neleidžia tiesti elektros linijų.

Dujotiekio aukojamos apsaugos schema

Apsaugininkas-inhibitorius efektyvus, kai trumpalaikis atsparumas tarp saugomo objekto ir jį supančios aplinkos nėra reikšmingas. Aukštas protektoriaus našumas įmanomas tik tam tikru atstumu. Šiam atstumui nustatyti taikomas pritaikytos apsaugos antikorozinio veikimo spindulio nustatymas. Ši koncepcija parodo maksimalų apsauginio metalo pašalinimą nuo apsaugoto paviršiaus.

Korozijos procesų esmė ta, kad mažiausiai aktyvus metalas sąveikos laikotarpiu pritraukia aktyvesnio metalo elektronus prie savo jonų. Taigi vienu metu atliekami du procesai:

• redukcijos procesai metale su mažesniu aktyvumu (katode);
• minimalaus aktyvumo anodo metalo oksidacijos procesai, dėl kurių vamzdynas (ar kita plieninė konstrukcija) yra apsaugotas nuo korozijos.

Po kurio laiko apsaugos efektyvumas krenta (dėl kontakto su apsaugotu metalu praradimo arba dėl apsauginio komponento ištirpimo). Dėl šios priežasties reikia pakeisti apsaugą.

Metodo ypatybės

Apsaugos priemonės nuo korozinių procesų rūgščioje aplinkoje yra beprasmės. Tokiose terpėse apsauga tirpsta greičiau. Šią techniką rekomenduojama naudoti tik neutralioje terpėje.

Palyginti su plienu, tokie metalai kaip chromas, cinkas, magnis, kadmis ir kai kurie kiti yra aktyvesni. Teoriškai būtent šie metalai turėtų būti naudojami vamzdynams ir kitoms metalinėms konstrukcijoms apsaugoti. Tačiau čia yra keletas ypatybių, kurias žinant, galima pateisinti grynų metalų kaip apsaugos technologinį beprasmiškumą.

Pavyzdžiui, magnis pasižymi dideliu korozijos vystymosi greičiu, ant aliuminio greitai susidaro stora oksido plėvelė, o cinkas dėl ypatingos stambiagrūdės struktūros tirpsta labai netolygiai. Norint paneigti šias neigiamas grynų metalų savybes, į juos pridedami legiravimo elementai. Kitaip tariant, dujotiekių ir kitų metalinių konstrukcijų apsauga atliekama naudojant įvairius lydinius.

Dažnai naudojami magnio lydiniai. Be pagrindinio komponento – magnio – juose yra aliuminio (5-7%) ir cinko (2-5%). Be to, pridedami nedideli kiekiai nikelio, vario ir švino. Magnio lydiniai yra aktualūs apsaugai nuo korozijos aplinkoje, kurioje pH neviršija 10,5 vienetų (tradicinis dirvožemis, gėlo ir šiek tiek druskingo vandens telkiniai). Šis ribojantis rodiklis yra susijęs su greitu magnio tirpimu pirmoje stadijoje ir tolimesniu mažai tirpių junginių atsiradimu.

Pastaba! Magnio lydiniai dažnai sukelia metalo gaminių įtrūkimus ir padidina jų trapumą vandeniliniu būdu.

Sūriame vandenyje esančioms metalų konstrukcijoms (pavyzdžiui, povandeniniam dujotiekiui jūroje) reikia naudoti cinko pagrindu pagamintas apsaugas. Tokiuose lydiniuose taip pat yra:

• aliuminio (iki 0,5%);
• kadmis (iki 0,15%);
• vario ir švino (iš viso iki 0,005%).

Sūriame vandenyje metalų apsauga nuo korozijos su cinko lydiniais bus geriausias pasirinkimas. Tačiau gėlo vandens telkiniuose ir įprastoje dirvoje tokios apsaugos labai greitai apauga oksidais ir hidroksidais, dėl to antikorozinės priemonės praranda prasmę.

Cinko pagrindu pagamintos apsaugos dažniau naudojamos tų metalinių konstrukcijų apsaugai nuo korozijos, kur technologinės sąlygos reikalauja aukščiausio laipsnio priešgaisrinės saugos ir sprogimo saugos. Tokių lydinių paklausos pavyzdys yra dujotiekiai ir vamzdynai degiems skysčiams transportuoti.

Be to, cinko kompozicijos dėl anodinio tirpimo nesudaro teršalų. Todėl tokie lydiniai praktiškai neturi alternatyvos, kai reikia apsaugoti naftos ar metalo konstrukcijų transportavimo vamzdyną tanklaiviuose.

Sūrus tekančio vandens sąlygomis pakrantės šelfe dažnai naudojami aliuminio lydiniai. Tokiose kompozicijose yra kadmis, talis, indis, silicis (iš viso iki 0,02%), taip pat magnis (iki 5%) ir cinkas (iki 8%). Aliuminio kompozicijų apsauginės savybės yra artimos magnio lydinių savybėms.

Apsaugų ir dažų derinys

Dažnai dujotiekį nuo korozijos reikia apsaugoti ne tik apsauga, bet ir dažų medžiaga. Dažai laikomi pasyviu apsaugos nuo korozijos procesų būdu ir yra tikrai veiksmingi tik kartu su apsauga.

Ši derinimo technika leidžia:

1. Sumažinti galimų metalinių konstrukcijų dangos defektų neigiamą poveikį (atsisluoksniavimas, patinimas, įtrūkimai, patinimas ir kt.). Tokie trūkumai yra ne tik gamyklinių defektų, bet ir natūralių veiksnių pasekmė.
2. Sumažinkite (kartais labai ženkliai) brangių apsaugų sunaudojimą ir pailginkite jų tarnavimo laiką.
3. Padarykite tolygesnį apsauginio sluoksnio pasiskirstymą ant metalo.

Taip pat verta atkreipti dėmesį į tai, kad dažais ir lakais labai dažnai būna sunku padengti tam tikrus jau veikiančio dujotiekio, cisternos ar kitos metalinės konstrukcijos paviršius. Tokiais atvejais turėsite naudoti tik apsauginę apsaugą.