Antykorozyjne zabezpieczanie rur

Rury stalowe użyte do budowy rurociągów, konstrukcji stalowych i stosowane do wielu innych celów, ulegają zużyciu wskutek erozji i korozji.

Proces erozji polega na zużywaniu się rur na skutek oddziaływań mechanicznych, poprzez ścieranie powierzchni rur. Ścieraniu ulega zarówno powierzchnia wewnętrzna, jak i zewnętrzna rur. Na przykład w rurach wykorzystywanych w kopalniach węgla, przy przewodzeniu mieszaniny wody z piaskiem, erozji ulega powierzchnia wewnętrzna rur. W rurach płuczkowych (stanowiących główną część przewodów wiertniczych) ścieraniu ulega zewnętrzna powierzchnia rur.

Proces korozji rur stalowych jest natomiast wynikiem oddziaływania środowiska, w którym rury się znajdują. Zniszczenia powstają w wyniku reakcji chemicznych lub elektrochemicznych, które przebiegają podczas zetknięcia się stali z otaczającym ją środowiskiem ciekłym lub gazowym.

Kalkulator masy rur

Kalkulator masy rur

Skorzystaj z naszego kalkulatora, dzięki któremu określisz dokładną masę interesujących Cię rur.
Kalkulator masy rur

Na stal działają szczególnie: tlen, dwutlenek węgla i dwutlenek siarki, które powodują tworzenie się związków chemicznych na powierzchni rur.
Przyczyną korozji elektrochemicznej jest właściwość wydzielania przez stal dodatnich jonów przy zetknięciu się z cieczami oraz rozkładania się przy tworzeniu ogniw galwanicznych.

Przykłady korozji elektrochemicznej:

  • korozja atmosferyczna, występująca najczęściej na konstrukcjach stalowych (zależy od wilgotności i od stopnia zanieczyszczenia atmosferycznego)
  • korozja w glebach (zależna od ich kwasowości i wilgotności)
  • korozja wodna, która występuje wskutek agresywnego działania wody naturalnej na stal.

Biorąc pod uwagę sposób oddziaływania korozji na podłoże, możemy wyróżnić:

  • korozję równomierną, działającą niszcząco w jednakowym stopniu na całej powierzchni rury;
  • korozję plamistą, występującą w postaci plam na powierzchni rury;
  • korozję wżerową, występującą miejscowo na niewielkiej powierzchni rur, ale przenikającą znacznie głębiej niż na pozostałej powierzchni.Stan powierzchni rury ma wpływ na to jak szybko atakuje ją korozja. Im powierzchnia rury jest gładsza, tym odporność rury na korozję będzie większa.

Rury stalowe można zabezpieczyć przed korozją:

a) zmniejszając aktywność korozyjną ośrodka poprzez usunięcie aktywnych substancji (np. tlenu, czy agresywnych zanieczyszczeń) lub wprowadzając do ośrodka inhibitory, czyli substancje hamujące proces korozyjny;

b) stosując metody elektrochemiczne, tj. nadając chronionemu przedmiotowi odpowiedni potencjał elektryczny, utrudniający przejście jonów metalu do roztworu;

c) poprzez odizolowanie metalu od środowiska korozyjnego, stosując powłoki:

  • metalowe, które mogą być anodowe, tj. mniej szlachetne od metalu podłoża, np. cynk na żelazie, chroniące podłoże nawet wówczas gdy są nieszczelne oraz katodowe, bardziej szlachetne od metalu podłoża, np. miedź na żelazie, chroniące jedynie wtedy gdy są szczelne,
  • niemetaliczne, np. asfaltowe, emaliowane, gumowe, z tworzyw sztucznych itd.

Powłoki ochronne metalowe mogą być chemiczne, elektrochemiczne, mechaniczne, dyfuzyjne i dyfuzyjno-mechaniczne.

Chemiczne pokrycia ochronne polegają na utworzeniu na powierzchni metalu warstewki tlenków, która chroni metal przed korozją. Do metod chemicznych pokryć ochronnych należą: oksydowanie, fosfatyzowanie, czernienie, czy elektrolityczne wytwarzanie powłok cynkowych, chromowych, miedziowych i innych.

Mechaniczne pokrywanie powierzchni rur przeprowadza się na gorąco (przez zanurzanie wytrawionych rur w kąpieli roztopionego metalu, np. cynk, cyna, aluminium) lub na zimno (asfaltowanie, lakierowanie, cementowanie, pokrywanie tworzywami sztucznymi, wykładanie gumą).

Przy metodzie dyfuzyjnej metal przy wysokich temperaturach przenika do rur stalowych tworząc na powierzchni warstwę odporną na korozję (np. kaloryzowanie, tj. nasycanie powierzchni rur glinem lub innymi metalami).

Pokrycia dyfuzyjno-mechaniczne otrzymuje się przy wytwarzaniu bimetali. Przy wysokich temperaturach i pod wpływem wysokiego ciśnienia dwie ściśle przylegające do siebie rury łączą się, co powoduje ścisłe i trwałe połączenie ich warstw.