Протекторна захист - це один з можливих варіантів захисту конструкційних матеріалів трубопроводів від корозії. Застосовується, перш за все, на газопроводах та інших магістралях.
Сутність протекторного захисту Протекторна захист являє собою використання спеціальної речовини - інгібітора, який є металом з підвищеними електронегативними якостями. Під впливом повітря протектор розчиняється, в результаті чого основний метал зберігається, незважаючи на вплив корозійних чинників. Протекторна захист - один з різновидів катодного електрохімічного методу.
Даний варіант антикорозійного покриття особливо часто застосовується, коли підприємство пригнічений в своїх можливостях щодо організації катодного захисту від корозійних процесів електрохімічного характеру. Наприклад, якщо фінансові або технологічні можливості підприємства не дозволяють побудувати лінії електропередач. Протектор-інгібітор ефективний, коли показник перехідного опору між захищеним об'єктом, і середовищем навколо нього, не є значною. Висока результативність протектора можлива лише на певній дистанції. Щоб виявити це відстань, застосовується визначення радіуса антикорозійного дії застосовуваного протектора. Дане поняття показує максимальне видалення захищає металу від охоронюваної поверхні.
Суть корозійних процесів зводиться до того, що найменш активний метал в період взаємодії, привертає до власних іонів електрони більш активного металу. Таким чином, в один і той же час здійснюється відразу два процеси: • відновлювальні процеси в металі з меншою активністю (в катоді); • окисні процеси металу анода з мінімальною активністю, за рахунок чого і забезпечується захист трубопроводу (або іншої сталевої конструкції) від корозії.
Через деякий час ефективність протектора падає (в зв'язку з втратою контакту з захищається металом або ж через розчинення захищає компонента). З цієї причини виникає потреба в заміні протектора.
особливості методу Протектори для захисту від корозійних процесів в умовах кислих середовищ позбавлені сенсу. В таких середовищах розчинення протектора відбувається випереджаючими темпами. Методика рекомендується для застосування тільки в нейтральних середовищах. У порівнянні зі сталлю, більшою активністю володіють такі метали, як хром, цинк, магній, кадмій, а також, деякі інші. У теорії саме перераховані метали потрібно використовувати для захисту трубопроводів та інших металоконструкцій. Однак тут є ряд особливостей, знаючи які, можна обґрунтувати технологічну безглуздість застосування чистих металів в якості захисту.
Наприклад, для магнію характерна висока швидкість розвитку корозії, на алюмінії стрімко утворюється товста оксидна плівка, а цинк розчиняється дуже нерівномірно через свою особливої крупнозернистою структури. Щоб звести нанівець подібні негативні властивості чистих металів, в них додають легуючі елементи. Інакше висловлюючись, захист газопроводів та інших металевих конструкцій здійснюється за рахунок використання всіляких сплавів.
Нерідко застосовуються магнієві сплави. Крім основного компонента - магнію - в їх складі є алюміній (5-7%) і цинк (2-5%). Крім того, додаються невеликі кількості нікелю, міді та свинцю. Магнієві сплави актуальні для захисту від корозії в умовах середовищ, де показник pH не перевищує 10,5 одиниць (традиційний грунт, прісні і слабосолоні водойми). Даний обмежує показник пов'язаний зі швидкою растворяемость магнію на першому етапі і подальшим появою важкорозчинних сполук.
Зверніть увагу! Магнієві сплави часто тягнуть тріщини в металевих виробах і підвищують їх водневу крихкість. Для конструкцій з металів розташованих в солоній воді (наприклад, підводному морському трубопроводі), слід застосовувати протектори, в основі яких знаходиться цинк. Такі сплави також містять: • алюміній (до 0,5%); • кадмій (до 0,15%); • мідь і свинець (сумарно до 0,005%).
У водному солоному середовищі захист металів від корозії за допомогою сплавів на основі цинку буде оптимальним варіантом. Однак в прісних водоймах і на звичайному грунті такі протектори дуже швидко обростають оксидами і гідроксидами, в результаті чого антикорозійні заходи втрачають сенс. Протектори на основі цинку частіше використовуються для захисту від корозії тих металевих конструкцій, де технологічні умови вимагають найвищого ступеня протипожежної безпеки і вибухобезпеки. Прикладом затребуваності таких сплавів є газопроводи і трубопроводи для транспортування горючих рідин.
Крім того, цинкові склади, в результаті анодного розчинення, не утворюють забруднюючих речовин. Тому такі сплави практично безальтернативні, коли потрібно захистити трубопровід для транспортування нафти або металоконструкції в танкерних судах. В умовах солоної проточної води на прибережному шельфі часто застосовуються алюмінієві сплави. Такі склади включають кадмій, талій, індій, кремній (у сумі - до 0,02%), а також магній (до 5%) і цинк (до 8%). Протекторні властивості алюмінієвих складів близькі до властивостей магнієвих сплавів.
Комбінація протекторів і фарб Часто виникає необхідність захистити газопровід від корозії не тільки протектором, але лакофарбовим матеріалом. Фарба вважається пасивним способом захисту від корозійних процесів і дійсно ефективна лише, коли поєднується із застосуванням протектора.
Така методика поєднання дозволяє: 1. Зменшити негативний вплив потенційних вад покриття металоконструкцій (відшаровування, набухання, розтріскування, спучування тощо). Такі вади є не тільки в результаті заводського браку, а й у зв'язку з природними факторами. 2. Зменшити (часом на дуже значиму величину) витрата дорогих протекторів, при цьому збільшивши їх термін експлуатації. 3. Зробити розподіл по металу захисного шару більш рівномірним.
Також варто відзначити, що лакофарбові склади дуже часто непросто наносити на певні поверхні вже працюючого газопроводу, танкера або якийсь інший металоконструкції. У таких випадках доведеться обійтися тільки захисним протектором.
