Особенности образования макрокоррозионных элементов на теплопроводах - ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ - ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИИ - Защита подземных теплопроводов от коррозии
Пятница, 11.06.2010, 08:05
Защита подземных теплопроводов от коррозии
Главная | Регистрация | Вход Приветствую Вас Гость | RSS
Категории раздела
ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ [5]
Поиск
В избранное

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 2
Главная » Статьи » ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ

Особенности образования макрокоррозионных элементов на теплопроводах
При наличии электролитического контакта поверхности трубопроводов с окружающей средой опасность коррозии может возрасти за счет действия как макрокоррозионных элементов (пар), так и блуждающих токов (см. § 1.15).
Макрокоррозионными элементами называют замкнутые системы из двух или нескольких электродов, потенциалы которых в окружающей среде по тем или иным причинам по значению не равны.
На теплопроводах имеются благоприятные условия для образования макрокоррозионных пар. Они возникают, если металл находится в растворе, состав которого различен на границе с отдельными участками его поверхности. Этот вид. макропар типичен для теплопроводов канальной прокладки с заносом отдельных участков грунтом и при отсутствии электроизоляции трубопроводов от опорных конструкций. Возникновение макропары в данном случае обусловлено различием электродных потенциалов стальной арматуры (закладной детали) в бетонной опорной подушке скользящей опоры или неподвижной опоры и стальной трубы в теплоизоляции, контактирующей с грунтом. Поскольку потенциал стали в бетоне более положителен, чем стали в грунте, участок трубы, контактирующий с грунтом заноса, является анодом, а опорная конструкция—катодом (разность потенциалов между анодом и катодом может достигать нескольких десятых вольта). Внешняя цепь макропары замыкается по металлу трубопровода,внутренняя — через теплоизоляцию, грунт заноса, днище канала и окружающий грунт, опорную подушку (чаще несколько опорных подушек). Роль катода могут выполнять и опорные кольца неподвижных щитовых опор. Коррозионный эффект от работы таких коррозионных пар может быть значительным.
Аналогичные условия могут возникнуть и на теплопроводах бесканальной прокладки в местах стыковки с участками канальной прокладки. В данном случае анодный процесс протекает на участке бесканальной прокладки с увлажненной теплоизоляцией, а катодный — на опорных конструкциях. Возникновение макропар возможно и при изоляции сварных стыков теплоизоляционными материалами, значительно отличающимися по своим физико-химическим свойствам от основного материала теплоизоляции. Поскольку в этом случае смежные участки трубопроводов находятся в электролитах различного состава, между этими участками возникает разность потенциалов.
Одной из разновидностей макропар являются термогальванические элементы, возникающие в результате имеющейся разности температур между отдельными участками одной и той же металлоконструкции. Термогальванические макропары возникают вследствие тех закономерных изменений, каким электродный потенциал металла подвергается при изменении температуры. Повышение температуры чаще всего обусловливает смещение потенциала в сторону более отрицательных значений (нормальные термогальванические пары).
Если поместить в один и тот же электролит два электрода, имеющих различные температуры, и замкнуть внешнюю цепь, то в случае нормальной термогальванической пары электрод с более высокой температурой становится анодом, а более холодный электрод — катодом. Причем, как показывает опыт, сила тока термогальванической пары по мере увеличения разности температур возрастает пропорционально значению этой разности. При бесканальной прокладке теплопроводов, а также при наличии заносов или затоплений каналов подающий трубопровод может являться анодом по отношению к обратному трубопроводу. Термогальванические пары могут возникать между трубой и более холодной опорной конструкцией, между близко расположенными в грунте трубопроводами тепловых сетей и холодными трубопроводами (газо-, водопроводы), если они имеют металлическую связь.
Характеристикой термогальванического элемента является общая термогальваническая эффективность Я, представляющая собой отношение плотности термогальванического тока к разности температур между холодным и горячим электродом и имеющая размерность А/(см2-°С). По данным А. Я. Шаталова [4], исследования ряда металлов и сплавов, проведенные в растворах при рН от 0 до 14 с различным анионным составом, показали, что Н может изменяться в пределах от 2-КН1 до 3-10~7 А/(см2-°С). Очевидно, что нормальные термогальванические пары в интересующем нас случае могут рассматриваться как фактор, оказывающий ускоряющее влияние на электрохимическую коррозию трубопроводов тепловых сетей. Этот фактор должен учитываться в каждом конкретном случае отдельно и особенно, когда площадь анода намного меньше площади катода.
Основным коррозионным элементом, возникающим на теплопроводах, является пара дифференциальной аэрации. Участок поверхности трубопровода, к которому доступ кислорода облегчен, оказывается более положительным по сравнению с участком, к которому поступление кислорода затруднено. Вследствие появления разности потенциалов между этими участками пойдет ток. Растворение металла происходит на участках, к которым доступ кислорода более ограничен, т. е. эти участки играют роль анода образующегося гальванического элемента. Одним из основных факторов, определяющих доступ кислорода к поверхности трубы, является влажность теплоизоляционного покрытия. На участках теплопровода, где он сильно увлажнен, доступ кислорода затруднен, возникают анодные зоны. Напротив, под менее увлажненным покрытием образуются катодные участки, которые оказываются более аэрированными. Существование пленки влаги неравномерной толщины, обусловливающей различную аэрацию поверхности металла, также приводит к возникновению пар дифференциальной аэрации. Значительное влияние на появление гальванических элементов этого типа могут оказывать различия, в структуре-порового пространства теплоизоляции и его плотности. Участки под более плотным покрытием оказываются менее воздухопроницаемыми и играют роль анодов по отношению к участкам, контактирующим с менее плотным покрытием. Отметим, что значительными колебаниями плотности теплоизоляции отличаются покрытия, наносимые на трубы методом прессования — шнекового или поршневого (битумоперлит, битумокерамзит и др.).
Для образования и функционирования пар дифференциальной аэрации имеет значение толщина слоя продуктов коррозии, образующегося на поверхности трубы. Чем толще слой, тем более затруднен доступ кислорода к металлу, находящемуся под ним, по сравнению с участками поверхности трубопровода, покрытыми тонким слоем продуктов коррозии.
Изложенное показывает, что наружная поверхность трубопроводов тепловых сетей как канальной, так и бесканальной прокладки связана с действием микро- и макропар различной протяженности (в последнем случае). Язвенный характер коррозии, наиболее часто наблюдаемый на поверхности теплопроводов, свидетельствует о преобладающей роли макрокоррозионных процессов. При функционировании макропар интенсивность работы элементов со значительным расстоянием между катодом и анодом зависит .от электропроводности коррозионной среды, определяемой в первую очередь влажностью теплоизоляционного покрытия. При высокой влажности теплоизоляционных покрытий ток макропар может быть достаточно большим, вызывая сильные коррозионные поражения.
Коррозионные разрушения трубопроводов тепловых сетей могут еще более усиливаться под воздействием блуждающих токов. В этом случае наибольшей опасности подвергаются участки теплопроводов бесканальной прокладки с увлажненной теплоизоляцией и участки теплопроводов канальной прокладки в местах затопления водой и заносов грунтом. .
Категория : ОСОБЕННОСТИ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБОПРОВОДОВ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ | Добавил : Аdmin (10.07.2009)
Просмотров : 431 | Рейтинг : 0.0 / 0 |
Всего комментариев : 0
Имя *:
Email:
Код *:
Copyright Защита подземных теплопроводов от коррозии © 2010