Стальные резервуары в процессе эксплуатации испытывают значительные химические и физические нагрузки, в результате которых на стенках, днище и крыше появляются очаги коррозии и другие повреждения. Защита стальных резервуаров от коррозии — сложная инженерная задача, которую решают различными способами. Как правило, разрабатывается проект комплексной защиты, включающий несколько разноплановых мероприятий, как разовых, так и перманентных.
Причины, вызывающие разрушение стальных резервуаров
Главные деструктивные факторы разрушения:
- Коррозия под воздействием окружающей среды — повышенная влажность, кислоты, щелочи и т.д. Коррозия приводит к образованию трещин и пробоин, что сокращает ресурс и может привести к разрушению.
- Усталость материала при циклических нагрузках, изменениях температуры или давления. Это может привести к появлению микротрещин в стенках резервуара, которые со временем становятся более крупными.
- Неправильная эксплуатация — чрезмерное давление или переполнение, может привести к появлению трещин, деформациям и другим повреждениям.
- Производственные дефекты и ошибки при монтаже.
- Несоответствие нормам и стандартам — если резервуар был построен без учета правил проектирования и безопасности, риск преждевременного выхода из строя возрастает.
Из всех опасностей, возникающих в процессе эксплуатации резервуарного парка, наиболее агрессивной является ржавчина. Поэтому защита резервуаров всегда должна находиться в поле зрения ответственных лиц.
Основные виды коррозии
Существует несколько видов коррозии, которые воздействуют на резервуары, изготовленные из стали. Основные:
- Контактная — возникает, когда поверхность находится в постоянном контакте с химически несовместимым металлом или агрессивным веществом, которое может вызвать химическую коррозию. Материалы, которые могут вызывать контактную коррозию — медные трубы или кабели, содержащие серу.
- Электролитическая начинается, когда металлическая поверхность находится в контакте с водой или другой жидкостью, содержащей электролиты. Возникают окислительно-восстановительные реакции на поверхности металла – материал разрушается со временем.
- Межкристаллитная возникает, когда химические свойства стали изменяются в зоне между кристаллами металла. Это может произойти из-за неправильного нагрева или охлаждения стали, что приводит к образованию окислительных соединений на поверхности металла.
- Микробиологическая угрожает стали, когда бактерии, грибки или другие микроорганизмы поселяются на поверхности и начинают разлагать металл. Это может произойти, когда резервуар находится во влажной среде, в постоянном контакте с почвой или водой, или, когда внутри находится жидкость, содержащая микроорганизмы.
- Эрозионная возникает из-за циклических нагрузок или воздействия абразивных материалов на поверхность металла.
Все виды опасны для целостности составных частей емкости – антикоррозийная защита резервуаров должна быть направлена на ликвидацию всех типов угроз.
Антикоррозийная защита: методы
Существует несколько методов антикоррозийной защиты. Наиболее эффективные:
- Консервация: Консервация является процессом, при котором поверхность резервуара покрывается специальным составом, который защищает металл. Используется, если резервуар находится вне эксплуатации в течение продолжительного времени.
- Нанесение различных покрытий — эпоксидных, полиуретановых или порошковых. Выбор покрытия зависит от условий эксплуатации.
- Катодная защита, основанная на принципе создания электрического потенциала на поверхности резервуара, который делает его катодом в электролитической системе. Достигается с помощью анодов или специальных покрытий, которые включают в себя металлические соединения, способные выступать в качестве анодов.
- Использование ингибиторов коррозии – их добавляют в жидкость, которая находится в емкости. Эти вещества могут быть органическими или неорганическими соединениями, которые уменьшают скорость коррозии.
- Холодное цинкование – нанесение специальных порошковых покрытий, создающих на поверхности стали пассивирующий слой.
- Металлизация газопламенным напылением.
- Гуммирование — покрытие внутренних и наружных поверхностей каучуковыми материалами. Помимо химической защиты создает барьер для механических воздействий.
Способ защиты резервуаров выбирают в зависимости от условий эксплуатации и требований безопасности относительно хранящегося внутри вещества.