Внутренние и внешние факторы электрохимической коррозии тепловых сетей.

Защита подземных стальных трубопроводов от коррозии – одна из актуальных научных и экономических проблем в промышленно развитых странах: прямые потери от коррозии подземных коммуникаций достигают 20% от мирового объема ежегодного производства стальных труб.

Опыт эксплуатации тепловых сетей различных конструкций показывает, что срок их службы в первую очередь определяется коррозионной стойкостью стальных теплопроводов. Главной причиной перекладки тепловых сетей является наружная коррозия стальных труб. Доля повреждений теплопроводов от внутренней коррозии не превышает 25% и связана с некачественной подготовкой теплоносителя. По статистике наружной коррозии больше подвержены подающие трубы теплосетей, работающие до 70% рабочего времени в опасном температурном режиме (70–80°С). Наибольшая удельная повреждаемость приходится на тепловые сети малого диаметра 50–150 мм, прокладываемые, как правило, в непроходных каналах

Одним из доступных решений проблемы повышения коррозионной стойкости подземных тепловых сетей может стать применение полносборных строительно-изоляционых конструкций теплопроводов полной заводской готовности, сертифицированных заводом-изготовителем на расчетный срок службы подземных коммуникаций. В тепловых сетях Московской теплосетевой компании и некоторых регионов России освоено применение таких полносборных индустриальных конструкций типа «труба в трубе» с теплоизоляцией на основе теплостойкого пенополиуретана в оболочке из полиэтиленовых труб. Пионерами в разработке и применении новых конструкций стали российско-американское предприятие «Мосфлоулайн» и НПО «Стройполимер» /1/.

В этих конструкциях применена система оперативного дистанционного контроля состояния подземных коммуникаций (ОДК), позволяющая принимать неотложные меры до наступления аварийной ситуации.

Но остается нерешенной проблема защиты от коррозии десятков тысяч километров старых конструкций теплопроводов, находящихся в эксплуатации и нуждающихся в защите.

Критерии опасности наружной коррозии теплопроводов зависят от способа их прокладки, конструктивных особенностей и условий эксплуатации /2, 3/.

Главной причиной коррозионных повреждений теплопроводов, с нашей точки зрения, является недооценка роли противокоррозионной защиты тепловых сетей при их проектировании, строительстве и эксплуатации.

Например, применение средств электрохимической защиты (ЭХЗ) в системах газоснабжения снизило их удельную повреждаемость в несколько раз. В Москве под ЭХЗ находится 75% или около 3000 км городских газопроводов.

Подземные теплопроводы являются наиболее слабым и уязвимым звеном систем централизованного теплоснабжения. Особенно велика удельная повреждаемость (Пу) теплопроводов малого диаметра, срок службы которых во многих случаях не превышает 8–10 лет. Интенсивность наружной коррозии подземных тепловых сетей в первую очередь объясняется неблагоприятными температурно-влажностными условиями их эксплуатации (в отличие от «холодных» трубопроводов), низкими защитными свойствами строительно-изоляционных конструкций и отсутствием надежной электрохимической защиты тепловых сетей.

Для теплопроводов бесканальной прокладки критерии опасности определяются главным образом коррозионной агрессивностью грунта, а также опасностью воздействия блуждающего постоянного тока и опасным воздействием переменного тока. На трубопроводы с пенополиуретановой изоляцией, снабженные системой оперативного дистанционного контроля ОДК состояния изоляции, указанные критерии не распространяются.

Для теплопроводов канальной прокладки критерии опасности коррозии определяются наличием воды в канале и заносом канала грунтом, когда вода или грунт достигают изоляционной конструкции или поверхности трубопровода. Увлажнение теплоизоляционной конструкции теплопровода капельной влагой, достигающей поверхности трубы, также является критерием опасности коррозии. Для участков теплопроводов, находящихся в теплофикационных камерах, критерии опасности коррозии те же, что и для теплопроводов канальной прокладки. Опасное воздействие блуждающего постоянного и переменного тока при наличии воды или наноса грунта в канале, которые достигают изоляционной конструкции или поверхности трубопровода, существенно увеличивают скорость наружной коррозии теплопровода.