Ochrona bieżnika jest jedną z możliwych opcji ochrony materiałów konstrukcyjnych rurociągów przed korozją. Jest stosowany głównie na gazociągach i innych autostradach.
Istota ochrony bieżnika
Ochrona bieżnika polega na zastosowaniu specjalnej substancji - inhibitora, który jest metalem o podwyższonych właściwościach elektroujemnych. Pod wpływem powietrza bieżnik rozpuszcza się, w wyniku czego metal bazowy zostaje zachowany, pomimo wpływu czynników korozyjnych. Ochrona ochronna jest jedną z odmian katodowej metody elektrochemicznej.
Ta wersja powłok antykorozyjnych jest szczególnie często stosowana, gdy przedsiębiorstwo ma ograniczoną zdolność do organizowania ochrony katodowej przed procesami korozyjnymi o charakterze elektrochemicznym. Na przykład, jeśli możliwości finansowe lub technologiczne przedsiębiorstwa nie pozwalają na budowę linii energetycznych.
Inhibitor bieżnika jest skuteczny, gdy wskaźnik rezystancji przejścia między chronionym przedmiotem a otaczającym go środowiskiem nie jest znaczący. Wysoka wydajność bieżnika jest możliwa tylko na określonej odległości. Aby zidentyfikować tę odległość, zastosowano definicję promienia działania antykorozyjnego zastosowanego bieżnika. Ta koncepcja pokazuje maksymalne usunięcie metalu ochronnego z chronionej powierzchni.
Istotą procesów korozyjnych jest to, że najmniej aktywny metal w okresie interakcji przyciąga elektrony bardziej aktywnego metalu do swoich jonów. Zatem jednocześnie przeprowadzane są dwa procesy:
- procesy redukcji w metalu o mniejszej aktywności (w katodzie);
- procesy utleniania metalu anodowego o minimalnej aktywności, dzięki którym rurociąg (lub inna konstrukcja stalowa) jest chroniony przed korozją.
Po pewnym czasie zmniejsza się skuteczność bieżnika (z powodu utraty kontaktu z chronionym metalem lub z powodu rozpuszczenia elementu ochronnego). Z tego powodu należy wymienić bieżnik.
do treści ↑Funkcje metody
Ochraniacze do ochrony przed procesami korozyjnymi w środowisku kwaśnym są bez znaczenia. W takich mediach rozpuszczanie bieżnika następuje w szybszym tempie. Technika jest zalecana do stosowania tylko w neutralnych środowiskach.
W porównaniu ze stalą bardziej aktywne są metale takie jak chrom, cynk, magnez, kadm i niektóre inne. Teoretycznie te metale powinny być stosowane do ochrony rurociągów i innych konstrukcji metalowych. Istnieje jednak wiele funkcji, które wiedząc, które można usprawiedliwić technologiczną bezsensownością stosowania czystych metali jako ochrony.
Na przykład magnez charakteryzuje się wysokim tempem rozwoju korozji, na glinie szybko tworzy się gruba warstwa tlenku, a cynk rozpuszcza się bardzo nierównomiernie dzięki specjalnej gruboziarnistej strukturze. Aby negować takie negatywne właściwości czystych metali, dodaje się do nich pierwiastki stopowe. Innymi słowy, ochrona gazociągów i innych konstrukcji metalowych odbywa się za pomocą wszelkiego rodzaju stopów.
Często używane stopy magnezu.Oprócz głównego składnika - magnezu - zawierają aluminium (5-7%) i cynk (2-5%). Ponadto dodaje się niewielkie ilości niklu, miedzi i ołowiu. Stopy magnezu są istotne dla ochrony przed korozją w środowiskach, w których pH nie przekracza 10,5 jednostek (tradycyjna gleba, świeże i lekko zasolone zbiorniki wodne). Ten wskaźnik ograniczający jest związany z szybką rozpuszczalnością magnezu w pierwszym etapie i późniejszym pojawieniem się trudno rozpuszczalnych związków.
Uwaga! Stopy magnezu często powodują pękanie produktów metalowych i zwiększają ich kruchość wodorową.
W przypadku konstrukcji wykonanych z metali znajdujących się w słonej wodzie (na przykład podwodny rurociąg) należy zastosować ochraniacze na bazie cynku. Takie stopy zawierają również:
- aluminium (do 0,5%);
- kadm (do 0,15%);
- miedź i ołów (do 0,005%).
W środowisku soli wodnych najlepszym rozwiązaniem byłoby zabezpieczenie metali przed korozją za pomocą stopów na bazie cynku. Jednak w zbiornikach słodkiej wody i na zwykłej glebie takie ochraniacze bardzo szybko zarastają tlenkami i wodorotlenkami, w wyniku czego środki antykorozyjne tracą swoje znaczenie.
Ochraniacze na bazie cynku są częściej stosowane do ochrony przed korozją konstrukcji metalowych, w których warunki technologiczne wymagają najwyższego stopnia bezpieczeństwa przeciwpożarowego i wybuchowego. Przykładem zapotrzebowania na takie stopy są gazociągi i rurociągi do transportu łatwopalnych cieczy.
Ponadto kompozycje cynku, w wyniku rozpuszczania anodowego, nie tworzą zanieczyszczeń. Dlatego takie stopy są praktycznie bezsporne, gdy konieczne jest zabezpieczenie rurociągu do transportu ropy lub metalu w zbiornikowcach.
W warunkach słonej wody na szelfie przybrzeżnym często stosuje się stopy aluminium. Takie preparaty obejmują kadm, tal, ind, krzem (do 0,02% łącznie), a także magnez (do 5%) i cynk (do 8%). Właściwości bieżnika związków glinu są podobne do właściwości stopów magnezu.
do treści ↑Połączenie ochraniaczy i farb
Często zachodzi potrzeba ochrony gazociągu przed korozją nie tylko przez bieżnik, ale także przez farbę i lakier. Farba jest uważana za pasywną metodę ochrony przed procesami korozji i jest naprawdę skuteczna tylko w połączeniu z bieżnikiem.
Ta technika kombinacji pozwala:
- Zmniejszyć negatywny wpływ potencjalnych wad w powłokach konstrukcji metalowych (łuszczenie, pęcznienie, pękanie, pęcznienie i tym podobne). Takie wady istnieją nie tylko w wyniku wad fabrycznych, ale także w wyniku czynników naturalnych.
- Zmniejsz (czasem o bardzo znaczną ilość) zużycie drogich ochraniaczy, jednocześnie wydłużając ich żywotność.
- Ujednolicić rozmieszczenie na metalu warstwy ochronnej.
Warto również zauważyć, że farby i lakiery są często bardzo trudne do nałożenia na niektóre powierzchnie już działającego gazociągu, cysterny lub innej konstrukcji metalowej. W takich przypadkach musisz zrobić tylko z bieżnikiem ochronnym.
