Защита от коррозии

Коррозия — это химический и механический процесс разрушения металлов, в результате их взаимодействия с окружающей средой. В трубопроводных системах она представляет собой основной фактор, снижающий срок службы и эффективность работы трубопроводов.

Подробнее о природе коррозии вы можете узнать по ссылке.

Виды коррозии

Выделяют несколько видов коррозии, наиболее распространенными из которых являются:

• Гальваническая коррозия. Возникает при контакте двух различных металлов в присутствии электролита. Один из металлов становится анодом (разрушается), а другой — катодом.
• Окислительная коррозия. Процесс образования оксидной пленки на поверхности металла при его взаимодействии с кислородом воздуха.
• Щелевая коррозия. Возникает в местах, где происходит ограниченное движение воды, например, в соединениях труб или местах крепления.
• Питтинговая коррозия. Локальные повреждения в виде точечных ямок, вызванные различиями в химическом составе материала или агрессивной средой.
• Солевой коррозийный процесс. Процесс разрушения металла под воздействием солей, которые могут быть частью окружающей среды или попадать в трубопровод с внешними загрязнителями.

В трубопроводных системах, работающих с агрессивными жидкостями или газами, риск коррозионных процессов значительно увеличивается.

Влияние коррозии на трубопроводные системы заключается в их постепенном разрушении, что ведет к уменьшению прочности и герметичности труб. Это может привести к протечкам, авариям, снижению пропускной способности и, в конечном итоге, к необходимости частой замены элементов трубопровода. Повреждения, вызванные коррозией, могут вызвать затраты на ремонт, повышение эксплуатационных рисков и, что немаловажно, угрозу экологической безопасности в случае утечек опасных веществ.

Методы защиты трубопровода от коррозии

Для предотвращения коррозийных процессов применяются различные методы защиты, а также регулярные осмотры и техническое обслуживание трубопроводных систем. Для защиты трубопроводных систем от коррозии применяются различные методы, каждый из которых имеет свои особенности и применяется в зависимости от условий эксплуатации трубопровода, типа среды, с которой работает система, и степени риска коррозии.

1. Антикоррозийные покрытия: Нанесение различных защитных слоев (краски, эпоксидных, полиуретановых и других покрытий) на наружную поверхность труб. Эти покрытия служат барьером, защищая металл от воздействия влаги, кислорода и химических веществ.
   • Покрытия из полиэтилена или полипропилена часто используются для защиты от внешней коррозии в агрессивных условиях, таких как трубопроводы, находящиеся в земле или в воде.
   • Эпоксидные покрытия обеспечивают отличную стойкость к химическому воздействию, особенно в промышленных трубопроводах.
   • Некоторые покрытия содержат добавки, которые повышают их антикоррозионные свойства, например, ингибиторы коррозии, добавленные в состав краски или покрытия. Эти вещества препятствуют химическому воздействию и образуют защитную пленку на поверхности труб.
2. Изоляция: Использование изоляционных материалов, таких как бетонные или полиэтиленовые оболочки, для защиты труб от внешней агрессивной среды и механических повреждений.
3. Катодная защита: Один из наиболее эффективных способов борьбы с коррозией, особенно для трубопроводов, расположенных под землей или в воде. Принцип катодной защиты основан на подключении трубопровода к источнику тока, который переводит металл в катодное состояние, предотвращая его разрушение.

   Для реализации катодной защиты используются аноды (обычно из магния, алюминия или цинка), которые подключаются к трубопроводу и создают ток, защищающий трубу от коррозии. Этот метод широко применяется на трубопроводах с постоянной эксплуатацией в агрессивных средах.

4. Добавки: В некоторых случаях, чтобы замедлить коррозию, в жидкость, которая циркулирует по трубопроводу, добавляются специальные ингибиторы коррозии. Эти вещества могут образовывать защитные пленки на поверхности металла и предотвращать его разрушение.

   Ингибиторы добавляются в жидкость в зависимости от типа среды (например, в нефтегазовых трубопроводах или в системах водоснабжения).

5. Использование устойчивых к коррозии материалов: В некоторых случаях, чтобы избежать коррозионных процессов, используются материалы, изначально устойчивые к воздействию агрессивных сред, такие как нержавеющая сталь, титан или специальные сплавы. Эти материалы могут быть использованы для трубопроводов, которые работают в очень жестких условиях, например, в химической или нефтяной промышленности.

Выбор метода защиты

Метод защиты выбирается в зависимости от ряда факторов:

• Тип среды, с которой контактирует трубопровод (вода, нефть, химические вещества и т.д.).
• Условия эксплуатации (температура, влажность, давление, наличие электрохимических процессов).
• Экономическая целесообразность: иногда активные методы защиты (например, катодная защита) могут требовать значительных затрат на установку и эксплуатацию, поэтому они применяются в случаях, когда другие методы не могут быть эффективными.

Например, для подземных и морских трубопроводов, где воздействие внешних факторов особенно высоко, часто применяются активные методы защиты, такие как катодная защита и добавление ингибиторов в рабочую среду. В то время как для менее агрессивных условий, например, для трубопроводов, работающих в закрытых помещениях с контролируемой атмосферой, достаточно может быть и пассивных методов, таких как антикоррозийные покрытия.

Международные стандарты устойчивости к коррозии

1. ISO 12944:2018 — Защита от коррозии металлических материалов. Покрытия для защиты от коррозии. Этот стандарт регулирует методы защиты металлических конструкций и труб от коррозии с помощью антикоррозийных покрытий. Он включает классификацию среды по агрессивности, описание различных типов покрытий и методы их нанесения. Применение: Основной стандарт для защиты от коррозии при проектировании и эксплуатации трубопроводных систем, а также для выбора покрытий, подходящих для различных эксплуатационных условий.
2. ISO 9001:2015 — Системы менеджмента качества. Хотя данный стандарт не относится напрямую к коррозии, он влияет на качество процессов и материалов, что включает обеспечение устойчивости к коррозии. Он применим к разработке и производству трубопроводных систем, где необходимо соблюдать высокие стандарты качества, включая защиту от коррозии.
3. ISO 3183:2019 — Сталь для трубопроводов. Технические условия. Этот стандарт охватывает требования к стали, которая используется для изготовления трубопроводных систем. Он включает характеристики устойчивости к коррозии, особенно в агрессивных средах, таких как нефть и газ.
4. ASTM G1-03 — Методы испытаний для определения сопротивления металлов коррозии. Этот стандарт включает методики для испытаний на коррозионную стойкость различных металлов и сплавов, что полезно при выборе материалов для трубопроводных систем.
5. ISO 15156 — Стандарты для материалов, используемых в нефти и газе. Этот международный стандарт, разработанный Национальной ассоциацией коррозии материалов (NACE), относится к выбору и применению материалов для трубопроводных систем, которые будут эксплуатироваться в агрессивных условиях, таких как высокая температура, давление, сульфидная коррозия, в частности в нефтегазовой промышленности.

Белорусские стандарты устойчивости к коррозии

1. СТБ 1398-2006 — Сталь для трубопроводов. Технические условия
   Этот белорусский стандарт устанавливает требования к трубам, используемым в трубопроводных системах, в том числе касающиеся их устойчивости к коррозии. Он включает положения о материалах и покрытиях, которые обеспечивают защиту от коррозионных воздействий.
2. СТБ 1034-2012 — Защита от коррозии. Методы защиты трубопроводов
   Стандарт описывает методы защиты трубопроводов от коррозии, включая различные типы покрытий, изоляции и катодной защиты, которые применяются в Беларуси в соответствии с национальными требованиями.
3. СТБ 2396-2010 — Трубопроводы для нефтегазовых систем. Общие требования
   В этом стандарте устанавливаются требования к трубопроводам для нефтегазовых систем, включая защиту от коррозии с учетом специфики эксплуатации в условиях высокой агрессивности среды (влага, кислоты, сульфиды и другие химические воздействия).
4. СТБ 1223-2011 — Оборудование для нефтехимической и газовой промышленности. Требования к устойчивости к коррозии
   Этот стандарт относится к оборудованию, включая трубопроводы, которые используются в нефтехимической и газовой промышленности, и регулирует их устойчивость к коррозии в агрессивных средах.
5. СТБ 1115-2010 — Материалы для трубопроводов. Общие требования и методы испытаний на коррозионную стойкость
   Стандарт охватывает требования к материалам для трубопроводов, включая методы испытаний на коррозионную стойкость, что важно при выборе материалов для работы в агрессивных условиях.