A futófelület védelme az egyik lehetséges lehetőség a csővezeték szerkezeti anyagainak a korrózió elleni védelmére. Elsőként a gázvezetékeken és más autópályákon alkalmazzák.
A futófelület-védelem lényege
A futófelület védelme egy speciális anyag - gátló - használata, amely fokozott elektronegatív tulajdonságokkal rendelkező fém. Levegő hatására a futófelület feloldódik, amelynek eredményeként a nemesfém megmarad a korrozív tényezők befolyása ellenére. A védő védelem a katódos elektrokémiai módszer egyik fajtája.
A korróziógátló bevonatok ezt a változatát különösen akkor használják, amikor a vállalkozás korlátozott képessége van az elektrokémiai korróziós folyamatokkal szembeni katódos védelem megszervezésére. Például, ha a vállalkozás pénzügyi vagy technológiai képességei nem teszik lehetővé villamosvezetékek építését.
A futófelület-gátló akkor hatékony, ha a védett tárgy és az azt körülvevő környezet közötti átmeneti ellenállás indexe nem szignifikáns. A magas futófelület-teljesítmény csak bizonyos távolságon lehetséges. Ennek a távolságnak a meghatározására az alkalmazott futófelület korróziógátló hatásának sugara kerül meghatározásra. Ez a koncepció mutatja a védőfém maximális eltávolítását a védett felületről.
A korróziós folyamatok lényege, hogy a kölcsönhatás során a legkevésbé aktív fém vonzza az aktívabb fém elektronjait saját ionjaihoz. Így egyszerre két folyamatot hajtanak végre:
- redukciós folyamatok kevesebb aktivitású fémben (a katódban);
- az anódfém minimális aktivitású oxidációs folyamata, amelynek eredményeként a csővezetéket (vagy más acélszerkezetet) védik a korrózió ellen.
Egy idő után a futófelület hatékonysága csökken (a védett fémmel való érintkezés elvesztése vagy a védőkomponens feloldódása miatt). Ezért a futófelületet ki kell cserélni.
a tartalomhoz ↑A módszer jellemzői
A savas környezetben a korróziós folyamatok elleni védelemnek nincs értelme. Ilyen közegekben a futófelület feloldódása gyorsabban megy végbe. A technikát csak semleges környezetben ajánljuk.
Az acélhoz képest a fémek, mint például a króm, a cink, a magnézium, a kadmium és néhány más, aktívabbak. Elméletileg ezeket a fémeket kell használni a csővezetékek és más fémszerkezetek védelmére. Számos olyan tulajdonság létezik, amelyek tudják, hogy mi igazolhatja a tiszta fémek védelmének technológiai értelmetlenségét.
Például a magnéziumot jellemzi a magas korróziós fejlődés, az alumíniumon gyorsan kialakul egy vastag oxidfilm, és a különlegesen durva szemcsés szerkezete miatt a cink nagyon egyenetlenül oldódik. A tiszta fémek ilyen negatív tulajdonságainak érvénytelenítése érdekében ötvöző elemeket adnak hozzájuk. Más szóval, a gázvezetékek és más fémszerkezetek védelmét mindenféle ötvözet felhasználásával végzik.
Gyakran használt magnéziumötvözetek.A fő alkotóelem - a magnézium - mellett alumíniumot (5-7%) és cinket (2-5%) tartalmaznak. Ezenkívül kis mennyiségű nikkel, réz és ólom is hozzáadódik. A magnéziumötvözetek a korrózióvédelem szempontjából relevánsak olyan környezetben, ahol a pH nem haladja meg a 10,5 egységet (hagyományos talaj, friss és enyhén sós víztestek). Ez a korlátozó mutató az első lépésben a magnézium gyors oldhatóságával és a gyengén oldódó vegyületek további megjelenésével kapcsolatos.
Figyelem! A magnéziumötvözetek gyakran repedéseket okoznak a fémtermékekben és növelik hidrogén-törékenységüket.
A sós vízben található fémszerkezeteknél (például egy víz alatti tengeri csővezetéknél) cink alapú védőeszközöket kell használni. Az ilyen ötvözetek tartalmazzák:
- alumínium (legfeljebb 0,5%);
- kadmium (legfeljebb 0,15%);
- réz és ólom (összesen 0,005%).
Vizes sós környezetben a fémek korrózió elleni védelme cink-alapú ötvözetek felhasználásával lenne a legjobb megoldás. Az édesvízi víztestekben és a szokásos talajban ezek a védőanyagok nagyon gyorsan megnőnek oxidokkal és hidroxidokkal, amelynek eredményeként a korróziógátló intézkedések elveszítik jelentését.
A cink alapú védőeszközöket gyakrabban használják a korrózió elleni védelemre azokban a fémszerkezetekben, ahol a technológiai feltételek megkövetelik a legnagyobb tűz- és robbanásbiztonságot. Az ilyen ötvözetek iránti igény például a gázvezetékek és a gyúlékony folyadékok szállítására szolgáló csővezetékek.
Ezenkívül a cink-kompozíciók az anódos oldódás eredményeként nem képeznek szennyező anyagokat. Ezért ezek az ötvözetek gyakorlatilag nem vitatottak, amikor védeni kell a csővezetéket az olaj vagy fém tartályhajókban történő szállításához.
A part menti polcon sós folyóvíz körülmények között gyakran alumíniumötvözeteket használnak. Ilyen készítmények lehetnek kadmium, tallium, indium, szilícium (összesen legfeljebb 0,02%), valamint magnézium (legfeljebb 5%) és cink (legfeljebb 8%). Az alumíniumvegyületek futófelület-tulajdonságai hasonlóak a magnéziumötvözetek tulajdonságaihoz.
a tartalomhoz ↑Védők és festékek kombinációja
Gyakran szükség van a gázvezeték védelmére nem csak a futófelület, hanem a festék és a lakk által a korrózió ellen. A festéket passzív korróziós folyamatok elleni védelemnek tekintik, és csak futófelülettel kombinálva igazán hatékony.
Ez a kombinációs technika lehetővé teszi:
- Csökkentse a fémszerkezetek bevonásának lehetséges hibáit (hámlás, duzzanat, repedés, duzzanat és hasonlók). Ilyen hibák nem csak a gyári hibák, hanem a természetes tényezők miatt is léteznek.
- Csökkentse (néha nagyon jelentős összeggel) a drága védőeszközök fogyasztását, miközben meghosszabbítja élettartamukat.
- Egyenletesebbé tegye a védőréteg fém közötti eloszlását.
Érdemes megjegyezni, hogy a festékeket és lakokat gyakran nagyon nehéz alkalmazni egy már működő gázvezeték, tartályhajó vagy más fémszerkezet bizonyos felületeire. Ilyen esetekben csak egy védőfutóval kell tennie.
