Журнал Полимерные трубы - Производство и качество

О проведении коррозионных испытаний стальной трубы тепловых сетей с ППМ изоляцией

Для оценки защитных свойств покрытия пенополиминеральной изоляцией (ППМИ)  на стальных трубах тепловых сетей бесканальной прокладки аккредитованной лабораторией ЗАО «Ассоциация «КАРТЭК» (Ассоциация разработчиков и производителей средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса) были проведены исследования в условиях, имитирующих условия эксплуатации в зонах с увлажненным грунтами.

Пенополиминеральная изоляция (ППМИ) труб тепловых сетей состоит из пенополиуретана, наполненного измельченными минералами, содержащими, в основном, SiO2. Трубы выпускаются без защитного покрытия в виде полиэтиленовой оболочки и систем ОДК (оперативного дистанционного контроля за увлажнением изоляции). Разработчиками и производителями таких труб декларируется их полная неуязвимость против какой-либо коррозии, несмотря на то, что изоляция паропроницаема. В результате проведенных исследований эти утверждения полностью не подтвердились.

Основные выводы из проведенных исследований следующие:

1. Ввиду пористости ППМИ жидкие коррозионные среды из увлажненных грунтов быстро достигают поверхности труб (не более одних суток при 45°С).

2. Повышение температуры водного теплоносителя до 100150 °С может приводить к возрастанию скорости коррозии поверхности стальных труб в увлажненных грунтах в 45 раз.

3. Применение стальных труб с ППМИ в увлажненных грунтах с повышенным солесодержанием может приводить к интенсивной коррозии в порах изоляции, составляющих до 25 % поверхности труб.

4. Величины потенциала коррозии стали в 3 %-м растворе NaCl при 20 °С не являются защитными, что обеспечивает возможность протекания коррозионных процессов при воздействии увлажненных грунтов, содержащих соли и другие активаторы коррозии.

5. Поляризационные испытания показали, что коррозия образца стальной трубы с ППМИ в 3 %-м растворе NaCl при 20 °С протекает, в основном, с катодной деполяризацией вследствие затруднения доставки растворенного кислорода к ее поверхности. Сталь под теплоизоляцией находится в активном состоянии.

6. ППМИ практически не препятствует воздействию блуждающих токов на поверхность стальных труб.

7. По экспертной оценке, на основании рассчитанной скорости коррозии срок службы стальной трубы в ППМИ с толщиной стенки 6 мм в агрессивных и/или засоленных грунтах составит 35 лет.

8. Уже после 1 ч выдержки в кипящей воде и  3%-м растворе NaCl происходит интенсивное растрескивание ППМИ.

9. Водопоглощение ППМИ при полном погружении в водопроводную воду на 90 мин. при 100°С и на 60 мин. при 20 °С составило (по массе) 10,5 %, что значительно превышает величину, приведенную в российском ТУ 5768-005-13300749-2005 (1,5%).

Таким образом, ППМ изоляция не защищает стальную трубу от электрохимической коррозии, не препятствуют воздействию блуждающих токов, и применять ее в тепловых сетях следует с большой осторожностью.

 

 

Рис. 1. Поверхность стальной трубы после проведения испытаний на склонность к коррозии под действием блуждающих токов и удаления ППМИ: а – контрольный образец; б – после испытаний

 

 

Рис. 2. Поверхность стальной трубы после проведения испытаний на склонность к коррозии под действием блуждающих токов и удаления ППМИ (50-кратное увеличение)

 

Автор: Игорь Майзель, к. т. н 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА