Главная > Шторы > Как покрасить и защитить трубы отопления. Защита металлических труб находящихся в земле Чем покрывают трубы от коррозии


Как покрасить и защитить трубы отопления. Защита металлических труб находящихся в земле Чем покрывают трубы от коррозии




10790 0 5

Защита от коррозии стальных труб: 3 подарка от «старушки» химии

Металлические трубы обладают самыми высокими прочностными характеристиками, но над ними также властвует и невероятно разрушительное явление, называемое коррозией . Чрезмерная влажность способна уничтожить даже самую прочную сталь. В данной статье я расскажу вам о том, какие методы применял для защиты собственного железного трубопровода от столь пагубного эффекта, основываясь на знаниях по химии, полученных ещё в школе.

Общие положения

Коррозийные процессы представляют собой окисление металла, при котором его атомы меняют свободное состояние, теряя свои электроны, на ионное . Трубопровод, проложенный под землёй, подвергается двум видам коррозии, в природе которых стоит разобраться прежде, чем начинать с ними бороться. Поэтому я уделю немного внимания их описанию:

Почвенная

Как вы уже наверняка догадались из названия и прилагающейся схемы, почвенная коррозия возникает из-за контакта стали с грунтом. В свою очередь она делится на следующие подвиды:

  • Химическая . Появляется в результате воздействия на железо газов и неэлектролитов жидкого типа. Примечательно, что при ней материал разрушается равномерно, и образование сквозных отверстий практически невозможно, что делает такой тип коррозийного процесса наименее опасным для проложенной под землёй магистрали;
  • Электрохимическая . Металл выступает электродом, а грунтовые воды, коих в нашем климатическом поясе невероятно много, электролитом. Происходящий процесс очень схож с работой гальванической пары и провоцирует разрушение точечных участков на поверхности труб, что в итоге приводит к их аварийному состоянию;

  • Электрическая . Возникает вследствие воздействия на сталь блуждающих токов, которые могут «стекать» с рельс, подстанций и иных электрифицированных приборов, заполняющих современные города. Является наиболее опасным и разрушительным коррозийным процессом.

Внутренняя коррозия

Если транспортируемая жидкость обладает низким водородным показателем, а вот содержание кислорода, сульфатов и хлоридов у неё, наоборот, высокое, то не избежать также и внутренних коррозийных процессов, в результате которых:

  • Ухудшается качество транспортируемой жидкости , так как в неё попадает ржавчина;
  • Со временем может появиться сквозное отверстие , способное стать причиной разрыва трубопровода.

Химия на страже

Защита трубопроводов от коррозии по СНиП включает в себя множество различных комплексных мер, но я хочу привести некоторые конкретные методы, которые нам так благосклонно «дарит» великая наука, и которые мне удалось применить на практике:

Подарок №1: внешняя изоляция

Выше мы разобрались, что большинство бед происходят из-за химических реакций, протекающих в результате долговременного контакта металла с землёй. Следовательно, наиболее простой и верный шаг – это полностью исключить его. Тем более что в таком случае одновременно легко выполняется и защита труб от замерзания, то есть, «убиваем двух зайцев одним выстрелом».

Я опишу вам вариант, которым воспользовался сам, а также альтернативные способы изоляции прокладываемого трубопровода:

  1. Нефтяной битум . Именно этот материал был взят мной за основу при реализации защиты металла от появления ржавчины в условиях подземной эксплуатации. Его цена колеблется в районе 18-22 рублей за один кг, что вполне благосклонно к семейному бюджету. Рабочий процесс:
    • Первым делом я до блеска зачистил поверхность трубопровода стальной щёткой;

    • Затем я развёл часть купленного битума с бензином для получения битумной грунтовки в следующих пропорциях:

    • Далее на огне приготовил битумную мастику с добавлением из измельчённого асбеста для усиления прочностных характеристик будущей изоляции. Цемент и каолин также подойдут для этой цели;

    • Нанёс первый слой горячей смеси, после чего обмотал трубопровод гидроизолом . Я использовал модель с такими характеристиками:

    • Потом ещё два раза повторил процедуру. Для вашего же региона может понадобиться меньше или, наоборот, больше слоёв битума с гидроизолом в зависимости от коррозийной активности грунта, на которую влияют его уровень влажности, химический состав, кислотность и структура;

  1. Полиэтилен . Тут стоит отметить две абсолютно разные ситуации:
    • Первая включает в себя собственноручное исполнение задуманного. Такой метод можно назвать наиболее простым в реализации, так как вам достаточно будет просто обмотать трубу в несколько слоёв полиэтиленовым полотном и зафиксировать его монтажным скотчем. Но сам по себе данный материал обладает низкими прочностными характеристиками, поэтому применять его для защиты длинных участков магистрали я бы поостерегся;
    • Во второй же речь идёт уже о заводском нанесении усиленного экструдированного полиэтилена. То есть вы покупаете металлические трубы, имеющие специальный защитный слой. Конечно же, такие изделия будут стоить дороже, но от коррозии они дадут вполне эффективную протекцию;

  1. Пенополиуретан . Здесь также можно пойти двумя дорогами, но в любом случае стоит сразу отметить очень высокие теплоизоляционные качества готовой антикоррозийной защиты:
    • Использовать специальные пенополиуретановые скорлупы . Они представляют собой две половинки цилиндра, которые надеваются с двух сторон на трубопровод и стыкуются друг с другом, создавая соединение;

    • Впрыскивание жидкого ППУ между телом трубы и предварительно установленной оболочкой из экструдированного полиэтилена или иного подходящего изоляционного материала. После застывания вещества швы полностью отсутствуют, что, конечно же, значительно улучшает качество изоляции, хотя сам процесс и более трудоёмок в своей реализации.

Вышеизложенными вариантами внешняя изоляция не ограничивается, тут можно применить ещё множество влагостойких материалов, способных принять цилиндрическую форму. Поэтому в любом случае ориентируйтесь также по актуальным предложениям расположенного поблизости от вас специализированного магазина.

Подарок №2: внутренняя изоляция

Как я уже выше отметил, транспортируемая по трубам жидкость может также провоцировать возникновение коррозийных процессов, и тут дела обстоят несколько сложнее. Дело в том, что без специального оборудования в домашних условиях качественную внутреннюю изоляцию совершить невозможно. Остаётся тогда лишь заказывать соответствующие услуги у специалистов или сразу покупать уже защищённые изделия.

Наиболее распространённым вариантом на сегодняшний день является нанесение цементно-песчаной смеси на внутренние стенки трубопровода с последующим её обжимом при помощи специального протаскиваемого прибора. В результате получается гладкое неподверженное коррозийным процессам покрытие.

Когда я заказывал данный вид услуг, то мне предложили следующие расценки:

Примечательно, что инструкция позволяет обработку, как новых металлических труб, так и старых.

Помимо цемента также может быть использован нефтяной битум . В этом случае изделия, обладающие большим сечением, окунают в жидкий раствор, а стыки затем обрабатываю вручную. А образцы с маленьким диаметром покрывают уже после осуществления сварочных работ, пропустив по ним смесь с полым медным цилиндром под воздействием постоянного электрического тока. За счёт воздействия электричества битумные частицы плотно пристают к железу, создавая тонкую надёжную плёнку.

Подарок №3: активная изоляция

Сюда относятся электрические методы защиты, которые у меня вполне получалось реализовать самостоятельно. Вот их описание:

  1. Катодная защита :
    • Накладываем отрицательный потенциал на трубопровод, переводя его в катодную зону;
    • Рядом с трубами закапываем железные трубы , куски рельс или иные изделия из чёрного металла, которые примут на себя роль анода;

    • Источник с отрицательным постоянным током подключаем к трубопроводу;
    • Источник с положительным постоянным током подключаем к рельсе или иному изделию, которое вы применили в качестве анода;
    • Так образуется замкнутый контур электрического тока , который протекает от положительного полюса к анодному заземлению, растекается по грунту, попадает на трубу и затем к отрицательному полюсу;

    • Так как из рельсы ток выходит в образе положительных ионов металла, то постепенно разрушается именно она, а не труба . Вот вам и химия;
  1. Протекторная защита. Реализуется гораздо проще, так как не нуждается в постороннем источнике электропитания . Именно данный вариант предпочитаю использовать я:
    • Помещаем рядом с водопроводом стержень из металла, обладающего отрицательным химическим потенциалом , который превышает аналогичный показатель у стали. Это может быть изделие из цинка, магния или алюминия;
    • Подсоединяем его к защищаемой конструкции с помощью ;

    • Весь удар придётся на анод-протектор, исключая коррозию трубы;
    • После того, как стержень из цинка или магния будет окончательно разрушен, его необходимо заменить;
  1. Дренаж. С помощью него осуществляется защита трубопроводов от блуждающих токов:
    • Соединяем кабелем трубу с ближайшим электрифицированным источником , по которому попавшие на неё токи возвращаются обратно;
    • Ионы металла перестают уходить в почву, за счёт чего останавливаются коррозийные процессы.

Таким образом, все активные методы защиты сводятся к тому, чтобы исключить потерю ионов металла за счёт «жертвы» или избавления от блуждающих токов.

Рекомендую использовать комплексный подход к гидроизоляции вашего трубопровода. То есть, сочетать внешнюю, внутреннюю и активную защиту.
Это даст наиболее эффективный результат, позволив продлить эксплуатационный срок магистрали на десятки лет.

Заключение

При осуществлении монтажа водопровода на собственном загородном участке я заказал обработку его внутренних стенок цементно-песчаной смесью , затем самостоятельно снаружи покрыл его битумной изоляцией и для большей уверенности закопал рядом подсоединённую кабелем болванку из магния . У меня нет теперь причин сомневаться в долговечности созданной конструкции, так как имеющиеся знания по химии гарантируют отсутствие коррозийных процессов с учётом всех проделанных мер предосторожности.

Видео в этой статье содержит некоторое количество дополнительной информации, имеющей непосредственное отношение к изложенной теме.

Если у вас после прочтения материала, возникли какие-либо вопросы, то можете задать их в комментариях.

25 июля 2016г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!

Металлические трубы имеют множество преимуществ, но во время их эксплуатации каждый может столкнуться с одной проблемой – коррозией. Коррозия труб приводит к сокращению срока их службы и бесполезной трате огромной массы металла, особенно если речь идет о стальных трубах. В связи с ней происходят аварии и утечки воды на водопроводных линиях, из-за нее увеличивается шероховатость внутренней поверхности труб, что сопровождается возникновением дополнительного сопротивления, падением напора воды и в конечном итоге увеличением затрат на её подачу.
Иными словами, коррозия металла создает необходимость в дополнительных строительных и эксплуатационных затратах в системах водоснабжения. Именно поэтому борьбе с коррозией в водопроводной практике уделяется особое внимание.

Причины коррозии извне и внутри труб

От коррозии металла страдает как внутренняя, так и внешняя поверхность стенок труб. Коррозия извне труб возникает вследствие контакта металла с почвой, поэтому её иногда называют почвенной коррозией. Растворы солей, которые содержатся в почве, есть жидкими электролитами, а поэтому они разрушают структуру металла при длительном взаимодействии с ним. Как особую характеристику почвы выделяют её коррозионную активность, которая находится в обратно пропорциональной связи с электрическим сопротивлением почвы, то есть чем выше электрическое сопротивление, тем меньше коррозионная активность почвы, и наоборот – чем ниже электрическое сопротивление почвы, тем выше её коррозионная активность. Благодаря тому, что известна эта зависимость, специалисты могут определять коррозионную активность грунтов, измерив всего лишь уровень их электрического сопротивления.
Коррозия внутри труб возникает от коррозийных свойств самой воды. Вода с низким водородным показателем (pH) и высоким содержанием кислорода, сульфатов, хлоридов и растворенной углекислоты быстро приводит к корродированию внутренней поверхности стенок металлических труб.

Способы защиты металлических труб от коррозии

Внешняя изоляция

Первым и важнейшим способом есть внешняя изоляция. Кроме антикоррозионных функций она уменьшает теплопотери и обеспечивает механическую защиту. Для создания изоляции могут быть использованы разные материалы, коротко рассмотрим возможные варианты.
1. Битумная изоляция. Состоит из слоя полиэтилена, который защищается битумным покрытием. Иногда может присутствовать стеклохолст, обернутый вокруг труб. Может использоваться для трубопроводов, которые размещаются в глинистых, песчаных и каменистых грунтах.
2. Полиэтиленовая антикоррозионная изоляция. Состоит из многослойного покрытия, специально предназначена защищать трубопроводы от коррозии.
3. Пенополиуретановая изоляция. Бывает двух видов. Первый – применение пенополиуретановых скорлуп, используется для наземных и подземных трубопроводов при канальном и бесканальном проведении труб. Второй – создание пенополиуретановой оболочки путем впрыскивания жидкого ППУ между трубой и предварительно созданной полиэтиленовой изоляцией, после чего ППУ отвердевает и превращается в целостную оболочку.

Существует ещё изоляция стекловатой и минеральной ватой, однако эти варианты изначально предназначены для уменьшения потерь тепла и предупреждения создания конденсата, а не для защиты от коррозии, поэтому они и используются преимущественно для изоляции трубопроводов тепловых сетей.
Возможна вариация толщины изоляционного слоя. В каждом конкретном случае толщина рассчитывается в зависимости от функциональной нагрузки на трубопровод, важности водопроводной линии и коррозийной активности почвы, в которой она размещена – чем выше эта активность, тем толще должен быть изоляционный слой.

Внутренняя изоляция

Трубы целесообразно изолировать не только извне, но и внутри. Например, в США для стальных и чугунных труб ранее успешно применялось внутреннее цементное покрытие толщиной 3–6 миллиметров, и это на долгое время сохраняло пропускную способность трубопроводов на высоком уровне. Могут применяться цементно-песчаные растворы, лаки. Кроме этого возможно саму воду через специальную обработку лишать её коррозионных свойств.

Катодная защита

Катодная защита – иной способ защиты металлических трубопроводов от коррозии, принципиально отличающийся от рассмотренных выше. В его основу положена электрохимическая теория коррозии, согласно которой коррозия связанна с гальваническими парами, что образовываются в области соприкосновения металлов с почвенной средой, а деструкция металлов происходит в местах, где из него выходит ток в окружающую среду. Следовательно, если подключить внешний источник постоянного тока и направить ток в землю через предварительно зарытые около трубопровода старые железные трубы, рельсы и другие металлические предметы, то поверхность трубопровода превратится в катод, что защитит его от деструктивного влияния гальванических пар. А отводиться от трубопровода ток должен через специальный провод к отрицательному полюсу внешнего источника. Недостаток этого способа в энергозатратности, поэтому чаще его используют как дополнительный, но не основной метод.

Удаление водопроводных труб от электротранспортных путей

Способствовать корродированию металлических труб может воздействие блуждающих токов, которым особенно подвергаются трубы, проложенные возле путей внутризаводского либо городского электротранспорта. Этого избегают двумя путями – удаляя водопроводные трубы от электротранспортных путей и придерживаясь известных правил построения рельсовых дорог для электротранспорта.

Перечисленные методы защиты водопроводных труб от коррозии обычно используются комплексно. В этих методах обобщён опыт многолетней практики и разнообразных технических исследований, поэтому их эффективность не только доказана, но и проверена жизнью.

Слабое место металлических труб — подверженность коррозии. С течением времени трубы из чугуна и стали неизбежно ржавеют, а это влияет на эксплуатационные характеристики трубопровода не лучшим образом. Чтобы трубопровод служил дольше, и его состояние не влияло отрицательно на качество воды, следует своевременно удалять ржавчину.

Ржавчина влияет не только на то, что в местах образовавшегося налета, труба может попросту дать течь, но и на качество транспортируемой жидкости. Вода в ржавых трубах имеет неприятный запах и становится пригодной только для технического использования.

При коррозии в трубах отопления снижается эффективность обогрева, что неизбежно увеличивает эксплуатационные расходы.

Способы очистки ржавых труб

Появление коррозии может происходить как с наружной, так и с внутренней стороны трубы. Способы очистки зависят от локализации налета и от степени поражения.

Не стоит очищать от ржавчины сильно проржавевшие трубы — это может привести к их повреждению, и в результате, труба придет в негодность . Поэтому в случае сильного поражения коррозией гораздо целесообразней просто заменить поврежденный участок трубопровода или всей линии целиком.

Только если труба незначительно повреждена ржавчиной, очистка будет эффективна, и увеличит срок эксплуатации трубы на некоторое время.

Очищение трубы снаружи

Если труба проржавела снаружи для ее очищения можно использовать:


Обратите внимание! Специальные средства для удаления ржавчины стоит использовать, строго соблюдая инструкцию и дозировку. В их состав входят сильнодействующие щелочи, которые при нарушении инструкции могут повредить трубы.

Очищение трубы с внутренней стороны

Помимо коррозии на внутренних стенках труб скапливаются и накипь, и различные отложения. Чтобы сохранить пропускную способность трубы, необходимо регулярно прочищать и промывать ее изнутри в целях профилактики.

Коррозия - бич всех металлоконструкций, а протекающие трубы - страшный сон любого владельца жилья. Появление ржавчины неотвратимо, как смена времен года, ее вызывают физические и химические факторы окружающей среды. Но можно замедлить развитие коррозии и уменьшить ее разрушительное воздействие.

Металл и пластик: за и против

Расхожее мнение специалистов в области ремонта гласит, что есть только один радикальный способ борьбы с коррозией - замена всех труб на пластиковые. Но металлические трубы так просто не сдаются, ведь не всегда есть возможность сделать капитальный ремонт во всей квартире. К тому же стальные и чугунные трубы гораздо прочнее и надежнее пластиковых и металлопластиковых. Они более устойчивы к высокому давлению и температуре (особенно к их перепадам), имеют низкий коэффициент теплового расширения (не деформируются) и высокую теплопроводность.

Пластик теоретически весьма долговечен, но это пока не проверено временем. Недостаточно изучена и безопасность этого материала при его длительном применении, но уже известно, что он боится хлорированной воды. Так что металлическим трубам все еще есть место в наших домах, а значит, проблема их защиты от коррозии по-прежнему актуальна.

Вокруг агрессия!

Как бороться с ржавчиной в бытовых условиях? Самый доступный способ - нанесение на металл средства, которое образует защитную пленку на его поверхности: краски, лака, эмали. Лакокрасочные покрытия имеют низкую паро- и газопроницаемость и высокие водоотталкивающие свойства. Таким образом, они не допускают к поверхности металла влагу, кислород и другие агрессивные вещества, которые и вызывают коррозию. ЛКМ относительно недороги, легко наносятся обычной кистью или из спрея. Они сохраняют защитные свойства в течение нескольких лет. Их важное качество - устойчивость к высоким температурам, основной недостаток - чувствительность к механическим повреждениям и перепадам температуры, из-за чего на поверхности образуются мелкие трещины, открывающие доступ влаге и воздуху к металлу. Поэтому окрашивание следует проводить регулярно.

Главное - качество!

Преграда в виде ЛКМ не останавливает коррозию полностью, а лишь замедляет ее. Поэтому на первый план выходит качество покрытия - высокая прочность сцепления состава с основанием (адгезия), равномерность нанесения, отсутствие пористости и воздушных пузырей. А качество покрытия напрямую связано с тем, как подготовлено основание. Старая, отслаивающаяся краска должна быть тщательно удалена. Если труба ржавая, то нужно счистить рыхлые слои, а затем воспользоваться специальным преобразователем ржавчины (150-200 руб./кг). В основе таких средств - кислота (обычно ортофосфорная). Она химически взаимодействует с ржавчиной и превращает ее в соли железа - нейтральное вещество, которое образует однородную и прочную дополнительную защитную пленку.

Далее следует нанести антикоррозионную грунтовку и только затем - совместимую с грунтовкой краску. Чем толще слой последней, тем хуже сцепление с основанием. Поэтому главное правило - лучше несколько тонких слоев покрытия, чем один толстый.

Ассортимент антикоррозионных ЛКМ достаточно обширен. Самые простые - грунтовка ГФ-021 (стоимость данного продукта от компании «Химсервис» составляет 50 руб./кг) и эмаль ПФ-115 (к примеру, цена на этот материал у компании «РегионСнаб» равна 48 руб./кг). Более дорогие, но и эффективные - полиуретановые, алкидные, эпоксидные ЛКМ, которые не только хорошо защищают металл, но и имеют прекрасные декоративные свойства (в частности, эмаль «жидкий пластик»). Хорошо, если в составе краски есть ингибиторы коррозии - вещества, замедляющие окисление. Наиболее удобны в использовании средства, которые объединены названием «краска по ржавчине 3 в 1» (примерно 200 руб./кг), - в них одновременно содержатся преобразователь ржавчины, антикоррозионная грунтовка и износостойкая эмаль.

А что под землей?

Особенно подвержены коррозии трубы, проходящие под землей, - на загородном участке без них никак не обойтись. В грунте возникает иной механизм коррозии, чем в атмосфере. Основная причина почвенной коррозии - электрохимические факторы: металлическая труба в грунте становится электродом, а влажная земля - электролитом.

Для изоляции трубопровода от этой агрессивной среды ЛКМ непригодны, так как защитный слой механически повреждается при соприкосновении с грунтом. Намного практичнее эластичные покрытия на основе каменноугольной смолы (битума) с различными добавками, минеральными или полимерными, увеличивающими его прочность. Такая смесь называется битумной мастикой (от 25 руб./кг). Еще один вариант - обернуть трубы любым изоляционным материалом, например, гидроизолом (от 40 руб./кв. м), который представляет собой асбестовую бумагу, покрытую битумом с добавкой целлюлозы.

Что новенького?

Сравнительно новый эффективный и недорогой метод защиты от почвенной коррозии - использование геотекстиля (от 20 руб./кв. м). Это нетканое полимерное полотно, обладающее отличной водо- и воздухопроницаемостью, прочное, износостойко выдерживает высокие механические нагрузки и воздействие агрессивных сред. Геотекстиль создает надежный разделительный слой между трубой и грунтом. Наилучший эффект даст одновременное оборачивание трубы, выстилание траншеи и хороший дренаж. При этом попадающая в грунт вода не задерживается, а значит, не успевает воздействовать на защитное покрытие трубы. Синтетика практически не разлагается в грунте, что позволяет дренажу на ее основе функционировать в течение длительного времени. Работа с геотекстилем несложная и не требует особой квалификации.

Поистине уникальный метод защиты - холодное цинкование. Металлополимерные составы (200-350 руб./кг) обладают протекторным действием, которое сопоставимо с оцинковкой, выполненной традиционным способом - горячим или гальваническим. Такие составы обеспечивают на многие годы защиту в воде, почве, атмосфере, их применяют как для получения самостоятельных защитных покрытий, так и в качестве грунтовок перед нанесением ЛКМ. Система холодной оцинковки содержит связующую - полистирольную, эпоксидную, алкидную и другую основу и цинковый порошок («цинковую пыль»), в котором металлического цинка примерно 95 % с размером частиц менее 10 мкм. Наносят состав как обычную краску - кистью или валиком. После высыхания на поверхности образуется полимерно-цинковая пленка, сочетающая все достоинства полимерного и цинкового покрытий: первый образует механическую барьерную защиту, а второй - электрохимическую. Кроме того, такое покрытие достаточно эластично и не дает микротрещин, а также его легко ремонтировать.

Правильная антикоррозийная защита поможет сохранить первоначальный вид различных конструкций и труб из металла. При условии выбора качественных материалов, правильного нанесения, тщательной подготовки поверхности она избавит вас от лишних затрат, сбережет время и силы.

Хотите узнать, какая наиболее эффективная защита от коррозии стальных труб? Металлические трубы в процессе эксплуатации подвергаются постоянному воздействию различных неблагоприятных факторов. Для решения этой проблемы специально разработана комплексная защита трубопроводов от коррозии по СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

Наружное полимерное покрытие — надежная защита от коррозии стальных труб

Методы борьбы с коррозией

В этой статье читателю предложена подробная инструкция, в которой детально описаны основные принципы выполнения антикоррозионной защиты для металлических изделий. Я расскажу как защитить от коррозии любую металлическую поверхность.

Классификация вредоносных факторов

По механизму возникновения и степени разрушающего воздействия все вредоносные факторы условно можно разделить на несколько видов.

  1. Атмосферная коррозия возникает при взаимодействии железа с водяным паром, который содержится в окружающем воздухе, а также в результате прямого контакта с водой при выпадении атмосферных осадков. В процессе протекания химической реакции образуется оксид железа, или проще говоря, обычная ржавчина, которая существенно снижает прочность металлических изделий, а со временем может привести к их полному разрушению.
Электрохимическая коррозия под землей разрушает даже толстостенные трубы
  1. Химическая коррозия возникает в результате взаимодействия железа с различными активными химическими соединениями (кислоты, щелочи и пр.). При этом протекающие химические реакции приводят к образованию других соединений (соли, оксиды и пр.), которые также как и ржавчина, постепенно разрушают металл.
  2. Электрохимическая коррозия возникает в тех случаях, когда железное изделие длительное время находится в среде электролита (водный раствор солей различной концентрации). При этом на поверхности металла образуются анодные и катодные участки, между которыми протекает электрический ток. В результате электрохимической эмиссии частицы железа переносятся из одного участка в другой, что приводит к разрушению металлического изделия.
  3. Воздействие отрицательных температур в тех случаях, когда трубы используются для транспортировки воды, приводит к ее замерзанию. При переходе в твердое агрегатное состояние, в воде образуется кристаллическая решетка, в результате чего ее объем увеличивается на 9%. Находясь в замкнутом пространстве, вода начинает давить на стенки трубы, что в конечном итоге приводит к их разрыву.

Обратите внимание!

Существенная разница среднегодовых и среднесуточных температур приводит к значительным колебаниям общей длины трубопровода, которые вызваны линейным тепловым расширением материала. Чтобы не допустить разрыва труб и повреждений несущих конструкций, через определенное расстояние на линии необходимо устанавливать тепловые компенсаторы.

Анализ почвы

Для того чтобы выбрать наиболее эффективный метод защиты, необходимо иметь точные сведения о характере окружающей среды и конкретных условиях эксплуатации стального трубопровода. В случае прокладки внутренней или воздушной линии эту информацию можно получить на основе субъективных наблюдений, а также исходя из среднегодового климатического режима для данного региона.

В случае укладки подземного трубопровода, коррозионная стойкость и долговечность металла во многом зависят от физических параметров и химического состава грунта, поэтому перед тем как рыть траншею своими руками, необходимо сдать образцы почвы на анализ в специализированную лабораторию.


Важнейшими показателями, которые нужно выяснить в процессе анализа, являются следующие качества грунта:

  1. Химический состав и концентрация солей различных металлов в грунтовых водах. От этого показателя во многом зависит плотность электролита и электрическая проницаемость почвы.
  2. Качественный показатель кислотности почвы, которая может вызывать как химическое окисление, так и электрохимическую коррозию металла.
  3. Электрическое сопротивление земли . Чем ниже значение электрического сопротивления, тем в большей степени металл подвержен разрушительному воздействию, вызванному электрохимической эмиссией.

Обратите внимание!

Для получения объективных результатов анализа, образцы почвы необходимо извлекать с тех слоев грунта, в которых будет проходить трубопровод.

Защита от воздействия низких температур

В случае подземной или воздушной прокладки водопроводных и канализационных сетей, важнейшим условием их бесперебойной эксплуатации является защита труб от замерзания и сохранение температуры воды на уровне не ниже 0°С в холодное время года. Для снижения отрицательного воздействия температурного фактора окружающей среды, применяются следующие технические решения:

  1. Прокладка подземного трубопровода на глубине , превышающей максимальную глубину промерзания грунта для данного региона.
  2. Теплоизоляция воздушных и подземных линий при помощи различных материалов с низкой теплопроводностью (минеральная вата, пенопластовые сегменты, пенопропиленовые рукава).
Фольгированные гильзы из минеральной ваты для утепления труб
  1. Обратная засыпка траншеи трубопровода сыпучим материалом с низкой теплопроводностью (керамзит, каменноугольный шлак).
  2. Дренирование прилежащих слоев грунта с целью снижения его теплопроводности.
  3. Прокладка подземных коммуникаций в жестких закрытых коробах из армированного железобетона, которые обеспечивают наличие воздушной прослойки между трубой и грунтом.

Наиболее прогрессивный метод того, как защитить трубы от замерзания заключается в использовании специального кожуха, состоящего из оболочки, выполненной из теплоизоляционного материала, внутри которой уложен электрический нагревательный элемент.

Обратите внимание!

Глубина промерзания грунта для каждого конкретного региона, а также методика ее расчета регламентируется нормативными документами СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений» и СНиП 23-01-99* «Строительная климатология».

Наружное гидроизоляционное покрытие

Наиболее распространенным способом борьбы с коррозией металла является нанесение на его поверхность тонкого слоя прочного водонепроницаемого защитного материала.

Я приведу простые примеры:

  1. Наиболее распространенным вариантом защитного покрытия является обычная водостойкая краска или эмаль. Например, защита газовой трубы, проходящей по воздуху, всегда выполняется при помощи атмосферостойкой эмали желтого цвета;
  2. Подземные водопроводные и газопроводные коммуникации собираются из стальных труб, которые снаружи предварительно покрыты толстым слоем битумной мастики, а затем обернуты плотной технической бумагой:
  3. Также высокую эффективность имеют покрытия из композитных или полимерных материалов;
  4. Чугунные элементы канализационных коммуникаций изнутри и снаружи покрывают толстым слоем цементно-песчаного раствора, который после застывания образует однородную монолитную поверхность. Таким образом можно защитить опорные .

Чтобы правильно подобрать подходящий материал для наружного покрытия, необходимо знать, что антикоррозионная защита металла должна одновременно обладать несколькими качествами.

  1. Лакокрасочное покрытие после высыхание должно иметь сплошную однородную поверхность, обладающую высокой механической прочностью и абсолютной устойчивостью к воздействию воды;
  2. Защитная пленка гидроизоляционного материала, при указанных свойствах, должна быть эластичной и не разрушаться под воздействием высоких или низких температур;
  3. Исходный материал для нанесения покрытия должен обладать хорошей текучестью, высокой укрывающей способностью, а также хорошей адгезией к поверхности металла;
  4. Антикоррозионная обработка наносится на сухую очищенную поверхность металла;
  5. Электропроводность. Еще одним показателем качественного изолирующего материала, является то, что он должен быть абсолютным диэлектриком. Благодаря этому свойству обеспечивается надежная защита трубопроводов от блуждающих токов, которые усиливают неблагоприятное воздействие электрохимической коррозии.

Обратите внимание!

Наиболее эффективными решениями для гидроизоляции металла принято считать составы на основе битумных смол, двухкомпонентные полимерные композиции, а также рулонные полимерные материалы на самоклеящейся основе.

Активная и пассивная электрохимическая защита

Подземные инженерные коммуникации в большей степени подвержены возникновению очагов коррозии, чем воздушные и внутренние трубопроводы, потому что постоянно находятся в среде электролита, который представляет собой раствор солей, содержащихся в составе грунтовых вод.

Для того чтобы свести к минимуму разрушающее воздействие, вызванное реакцией железа с водно-солевым раствором электролита, используются активные и пассивные методы электрохимической защиты.

  1. Активный катодный метод заключается в направленном движении электронов в цепи постоянного электрического тока:
  • Для этого к отрицательному полюсу источника постоянного тока подключается трубопровод, а к положительному – анодный заземляющий стержень, который заглубляют в землю неподалеку;
  • После подачи напряжения, электрическая цепь замыкается через почвенный электролит, в результате чего свободные электроны начинают движение от заземляющего стержня к трубопроводу;
  • Таким образом, заземляющий электрод постепенно разрушается, а освободившиеся электроны вместо трубопровода вступают в реакцию с электролитом.

  1. Пассивная протекторная защита трубопроводов заключается в следующем:
  • Рядом с железом в земле размещают электрод из более электроотрицательного металла, например цинка или магния;
  • Стальную трубу и электрод соединяют между собой электрически через контролируемую нагрузку;
  • В среде электролита они образуют гальваническую пару, которая в процессе реакции вызывает движение электронов от цинкового протектора к защищаемому трубопроводу.

3. Электродренажная защита также является пассивным методом, который выполняется путем подключения трубопровода к заземляющему контуру:

  • Подключение производится в соответствии с требованиями ПУЭ;
  • Такой способ помогает избавиться от возникновения блуждающих токов и применяется в случае расположения трубопровода поблизости контактной электросети наземного или рельсового транспорта.

Обратите внимание!

Наглядным примером пассивной протекторной защиты является всем известное цинковое покрытие изделий из железа, или проще говоря, оцинковка.

Заключение

Каждый из приведенных методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому использовать их нужно в зависимости от конкретных условий. В заключение мугу сказать лишь то, что независимо от выбранного способа, цена ремонта и замены трубопровода обойдется значительно дороже, чем стоимость самой сложной и трудоемкой защиты.