Защита оборудования от коррозии

Коррозия – это процесс, который приводит к разрушению металлических конструкций под воздействием агрессивной среды.

Причиной коррозии являются внешние атмосферные осадки и жидкость, протекающая внутри трубопроводов.

Защита оборудования и трубопроводов от коррозии в нефтеперерабатывающей отрасли играет ключевую роль, ведь нарушение механической целостности и герметичности магистралей приводит к авариям и невосполнимым потерям сырья.

Методы защиты оборудования от коррозии

В зависимости от типа оборудования и его условий эксплуатации, для защиты от коррозии применяют один из четырех методов:

• пассивная защита;


• активная защита;


• снижение агрессивности среды;


• использование коррозионно-стойких материалов.

Каждый из указанных способов обладает своими конструктивными особенностями и техническими характеристиками. В некоторых случаях используют комбинированную защиту, применяя несколько методов.

Пассивная защита оборудования от коррозии

Этот способ используется для внешней защиты металлических поверхностей и включает три направления:

• нанесение антикоррозийных покрытий. Внешняя защита строительных конструкций и оборудования от коррозии осуществляется путем покраски поверхности мастиками и эмалями, которые служат протекторным слоем между внешней средой и металлом. В качестве альтернативы используют электрохимическое нанесение на поверхность углеродистой стали слоя никеля, цинка или хрома;


• способ укладки трубопроводов. При монтаже магистралей используют метод установки с воздушным зазором, который играет роль изолятора, предотвращая образование ржавчины на поверхности труб. Этот способ актуален для подземной прокладки коммуникаций;


• обработка растворами, которые не взаимодействуют с водой. На поверхность металлов наносится слой фосфатов, которые образуют защитную пленку, резко замедляя процесс коррозии.

Активная защита оборудования от коррозии

Этот способ защиты основан на электромагнитных явлениях и разности потенциалов между защитным слоем и средой.

Применяют два варианта:

• использование магниевого анода. Его помещают внутрь трубопровода или резервуара с водой. Подключенный к источнику тока, анод начинает постепенно растворяться, насыщая среду ионами магния, которые нейтрализуют или замедляют процесс коррозии. Анод является расходным элементом, который подлежит замене по мере своего растворения;


• индуцированный ток. Этот способ используется для защиты трубопроводов. К магистрали подключается генератор тока (отрицательный полюс), а сам трубопровод играет роль нерастворимого анода, на котором образование коррозии невозможно.

Защита оборудования от коррозии при помощи этого способа построена на добавлении в воду или другую среду, которая идет по трубопроводу, химических ингибиторов, которые снижают агрессивность, уменьшая ионное разрушение металлической поверхности.

При прокладке магистралей используют трубы, изготовленных из материалов, которые не подвержены воздействию коррозии – легированные сплавы, нержавеющая сталь, полимерные материалы и бетон.

Изначальная инертность материалов к воздействию воды надежно защищает магистральные трубопроводы от разрушения.

Подбор метода защиты строительных конструкций и оборудования от коррозии

Коррозию железа провоцирует реакция окисления (4Fe+3O₂+2H₂O = 2Fe₂O_3·H₂O), результат которого – превращение атомов в ионы – рыхлый порошок коричневых оттенков, называемый ржавчиной.

Для других металлов (алюминия, хрома, никеля, ниобия, свинца и прочих) характерно покрытие оксидной пленкой, что образуется при контакте с кислородной составляющей воды или воздуха и выполняет защитную функцию.

Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии применяется, чтобы продлить срок эксплуатации системы, обеспечить необходимый уровень безопасности при использовании и сохранить неизменное состояние соприкасающихся с металлическим элементом сред.

Подбор оптимального метода предотвращения появления ржавчины проводится на основе анализа трех основных категорий:

Первичный параметр классификации – сущность процесса коррозии.

Химическое разрушение металла происходит в инертных диэлектрических средах при соприкосновении металла с сухими газами или не проводящими ток жидкими составами (бензин). Предохранение от данного вида коррозии, возникающего при высоких температурах, актуально при разработке и создании моторов и турбин.

Электрохимические причины ржавчины проявляются при возникновении тока в системе. Сопутствующие этому факторы:

• существенная разница показателей активности металлов в сплаве;


• чистота металла – каждая новая примесь ускоряет коррозию;


• трещины в материале;


• электролитические среды, в частности морская и грунтовая вода;


• температурные колебания;


• биологическое воздействие – микроорганизмы, грибы и лишайники разрушают защитную пленку и ускоряют проявление коррозии.

Возникновение ржавчины – негативный необратимый процесс, для предотвращения которого применяют четыре вида способов.

Например, протекционная защита трубопроводов,  электрохимический метод повышения коррозионной устойчивости, для промышленных нужд в сложных сетях, где нецелесообразна или невозможна инсталляция традиционных электрических линий.

В подземных трубопроводах или на дно морского судна к основной конструкции присоединяется более активный металл. Его задача – выступить в роли окисляющегося анода, электроны, потерявшие связи во время реакции, движутся со средой, оберегая систему от появления ржавчины.

Причина появления отложений и методики предотвращения коррозии

Термодинамическая неустойчивость металлов в средах приводит к тому, что даже высоколегированные стали при длительном контакте с электролитами – водой и атмосферой, покрываются ржавчиной.

Общий принцип образования коррозии – гальванический элемент, проявляется как реакция на соприкосновение двух компонентов сплава с различными окислительно-восстановительными потенциалами и приводит к разрушению составной части с меньшим значением термодинамической функции.

Больше о методах активной и пассивной защиты оборудования от коррозии можно узнать на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Ингибиторы коррозии
Установки и изоляционные материалы для защиты от коррозии
Ингибиторы коррозии стали