Cómo proteger la tubería en el suelo. Protección eficaz contra la corrosión de las tuberías de acero. Funciones y material de la valla.

Las tuberías de metal aún no han abandonado por completo nuestra vida cotidiana, dando paso a las de plástico. Porque el metal, en comparación con el plástico, es más resistente a la alta presión, soporta cargas mecánicas significativamente mayores, es resistente a los cambios de temperatura y tiene un coeficiente de expansión térmica mucho más bajo.

El principal enemigo del metal es la corrosión. Esto es especialmente cierto para las tuberías metálicas subterráneas.

En el suelo, la tubería de metal actúa como electrodo y la tierra húmeda actúa como electrolito. De ahí el rápido desarrollo de la corrosión en las tuberías desprotegidas, que conduce a su completa destrucción. Además, dichas tuberías están sujetas a la acción mecánica directa y muy fuerte del suelo, que solo activa procesos de corrosión. Pintar tuberías con esmaltes no ayudará aquí, ya que dicha protección no puede soportar el estrés mecánico. Y en las condiciones del electrolito del suelo es de muy corta duración.

¿Cómo proteger las tuberías de metal en el suelo de la corrosión?

Los revestimientos elásticos a base de betún se utilizan para proteger las tuberías subterráneas. Se trata de masillas especiales en las que se mezcla betún con polímeros para dar resistencia. Existen tipos de masillas bituminosas específicamente diseñadas para proteger metales (pintados y sin pintar) en condiciones de operación muy difíciles.

También puedes proteger las tuberías con materiales aislantes, como impermeabilizantes. Es papel de amianto tratado con betún con adición de polímeros o celulosa. Al envolver las tuberías en dicho papel, crea una fuerte barrera entre ellas y el suelo.

Otro material aislante es el geotextil. Se trata de una lona polimérica con excelentes propiedades de impermeabilización y resistencia. No se descompone en el suelo, lo que significa que la protección será a muy largo plazo. Además, es un material muy económico, comparable en precio tanto a las masillas como a la hidroisolona.


Uno de los métodos modernos de protección de tuberías de metal es el galvanizado en frío, que se puede realizar sin dificultad en cualquier condición. Basta con tener un rodillo o una brocha. Al mismo tiempo, el resultado es comparable al galvanizado en fábrica o al galvanizado en caliente. Es cierto que este método de protección de tuberías ya no es barato. La composición para galvanización en frío se elabora sobre una base epoxi o poliestireno, a la que se le añade polvo de zinc, con un tamaño de partícula no superior a 10 micras. Esta composición se aplica por analogía con la tinción. Pero ahora las tuberías estarán cubiertas con una fuerte película protectora, lo suficientemente elástica para no agrietarse y, al mismo tiempo, muy duradera y estable en términos de rendimiento mecánico. Y el zinc en la composición desempeñará su función habitual de protección electroquímica.

Sin una protección anticorrosiva confiable, ninguna estructura metálica durará mucho tiempo. La protección contra el óxido es importante a menos que planee reemplazar su cerca cada pocos años.

Las vallas metálicas no son una excepción. Puede prolongar la vida útil de los productos procesándolos adecuadamente. A continuación, hablaremos sobre la tecnología de pintura de estructuras hechas de vallas metálicas, láminas perfiladas y mallas, y analizaremos las composiciones colorantes que mejor se adaptan a las superficies metálicas.

Protección contra el óxido para la cerca en etapas.

Empezamos preparando el metal para pintar

Este momento es fundamental, ya que determina qué tan bien se asentará la capa de acabado sobre las vallas del eurostudent o chapa perfilada. Primero debe limpiar la cerca de restos de pintura, óxido, aceite, grasa y suciedad. Los métodos conservadores y radicales son apropiados aquí.

  • Los conservadores incluyen limpiar el óxido con un raspador, un cepillo de metal, un cuchillo especial. El mejor resultado lo dará un soplete de acetileno o un soplete.
  • Cuando se expone al metal, la capa exterior de pintura se quema y el óxido y las incrustaciones desaparecen debido a las diferencias de temperatura. Si no es posible eliminar los rastros de corrosión, elija una composición colorante que sea adecuada para aplicar sobre una superficie no preparada.

Relleno

La siguiente etapa es la aplicación de una imprimación, que al mismo tiempo protege el metal de la corrosión y asegura que la pintura se adhiera a la superficie. Para metales ferrosos, los expertos recomiendan elegir imprimaciones anticorrosivas.

Para los no ferrosos, por el contrario, la propiedad de adherencia es más importante (el aluminio y el cobre no están sujetos a corrosión). La capa de imprimación se puede aplicar con rodillo, brocha o pulverizador.

Aplicación de la capa de acabado

Después de aplicar la capa de imprimación, puede comenzar a pintar. Se puede aplicar con pulverizador, brocha o rodillo.

Es mejor pintar en 2-3 capas con intervalos de secado. Esto dará una superficie más uniforme y sin fallas. El rociador es el más fácil de usar. Para hacer esto, debe procesar la superficie desde una distancia de 15-20 cm.

El tiempo de exposición entre capas se reduce a 20 minutos. Los rodillos se utilizan para superficies planas. Antes de pintar, se recomienda diluir la mezcla con un solvente en una proporción de 9 a 1. Los lugares y esquinas difíciles de alcanzar se tratan con un cepillo. Luego, todas las cercas se enrollan en 2-3 capas.

La elección de la pintura para metal.

En el sitio web masterovit.ru (el mayor fabricante de cercas de metal en la Federación Rusa en 2015), recientemente hubo una discusión sobre cómo pintar correctamente una cerca económica hecha de cartón corrugado y qué materiales de pintura son mejores para elegir.

Los especialistas de la empresa recomiendan pinturas de dispersión de agua y acrílicas especiales para metal. La última opción es preferible, ya que le permite proteger la superficie de manera confiable contra la corrosión y los factores externos negativos (precipitación, radiación UV).

Una buena solución es la elección de compuestos anticorrosivos que se puedan aplicar sobre restos de óxido y residuos de pintura. Las composiciones contienen un solvente, por lo que eliminan la capa vieja y protegen las estructuras de la destrucción. También existen en el mercado esmaltes con aditivos: convertidores de óxido, imprimaciones anticorrosivas. Se aplican sobre superficies limpias.

No se requiere un tratamiento previo de la base con una imprimación, lo que reduce el proceso de pintura de la cerca. Para metales ferrosos, los compuestos anticorrosión a base de agua son óptimos. El acabado es altamente resistente a la radiación ultravioleta, lluvia, cambios bruscos de temperatura.

El punto débil de las tuberías de metal es la susceptibilidad a la corrosión. Con el tiempo, las tuberías de hierro fundido y acero inevitablemente se oxidan, y esto afecta negativamente el rendimiento de la tubería. Para que la tubería funcione por más tiempo y su condición no afecte negativamente la calidad del agua, el óxido debe eliminarse de manera oportuna.

El óxido afecta no solo el hecho de que en lugares de placa formada, la tubería simplemente puede tener fugas, sino también la calidad del líquido transportado. El agua en tuberías oxidadas tiene un olor desagradable y se vuelve apta solo para uso técnico.

La corrosión en las tuberías de calefacción reduce la eficiencia de la calefacción, lo que inevitablemente aumenta los costos operativos.

Métodos para limpiar tuberías oxidadas.

La aparición de corrosión puede darse tanto en el exterior como en el interior de la tubería. Los métodos de limpieza dependen de la localización de la placa y del grado de daño.

No es necesario limpiar las tuberías muy corroídas del óxido; esto puede dañarlas y, como resultado, la tubería quedará inutilizable. Por lo tanto, en el caso de daños severos por corrosión, es mucho más conveniente simplemente reemplazar la sección dañada de la tubería o la línea completa.

Solo si la tubería está ligeramente dañada por el óxido, la limpieza será efectiva y aumentará la vida útil de la tubería por algún tiempo.

Limpieza de la tubería desde el exterior

Si la tubería está oxidada por fuera, puede usar:


¡Nota! Los desoxidantes especiales deben usarse siguiendo estrictamente las instrucciones y la dosificación. Contienen álcalis fuertes que, si se violan las instrucciones, pueden dañar las tuberías.

Limpieza de la tubería desde el interior

Además de la corrosión, se acumulan incrustaciones y varios depósitos en las paredes internas de las tuberías. Para mantener el rendimiento de la tubería, es necesario limpiarla y enjuagarla regularmente desde el interior con fines preventivos.

Descripción:

Proteger las tuberías de la corrosión no es solo una tarea para los fabricantes o constructores, sino también para el diseñador de la red y el usuario final. El fenómeno de la corrosión puede deberse a una composición insuficientemente equilibrada del líquido que circula por las tuberías, a una combinación incorrecta de diferentes metales o, finalmente, a una atención insuficiente a la protección de la tubería.

CÓMO PROTEGER LA TUBERÍA DE LA CORROSIÓN

Proteger las tuberías de la corrosión no es solo una tarea para los fabricantes o constructores, sino también para el diseñador de la red y el usuario final. El fenómeno de la corrosión puede deberse a una composición insuficientemente equilibrada del líquido que circula por las tuberías, a una combinación incorrecta de diferentes metales o, finalmente, a una atención insuficiente a la protección de la tubería.

La corrosión de tuberías es un fenómeno causado principalmente por reacciones electroquímicas de oxidación de metales al interactuar con la humedad. El metal cambia gradualmente a nivel iónico y, al desintegrarse, desaparece de la superficie de la tubería. La oxidación, que caracteriza el fenómeno de corrosión de las tuberías metálicas, puede ocurrir por varias razones y, por lo tanto, surge sobre la base de varios mecanismos. El proceso de oxidación puede depender de la naturaleza del líquido que fluye a través de la tubería o de las propiedades del entorno en el que se coloca la tubería. En este sentido, al elegir los métodos más apropiados para contrarrestar los mecanismos de corrosión, es necesario tener en cuenta las características específicas de la situación en la que se observa. En algunos casos, la lucha contra la corrosión se lleva a cabo mediante la adopción de medidas mejoradas para el tratamiento químico del líquido que fluye con el fin de corregir sus propiedades corrosivas, en otros casos, mediante el uso de recubrimientos protectores para tuberías (internas o externas) o mediante el uso de materiales especiales. métodos de la llamada "protección catódica". En primer lugar, es necesaria una selección cuidadosa del material para la tubería. Es recomendable utilizar materiales menos susceptibles a la corrosión (por ejemplo, cobre o acero inoxidable).

Cuando se utilizan, se forma una película de óxido de superficie delgada continua ("película inerte") en la etapa inicial de la corrosión, que luego protege el metal subyacente de los efectos de la corrosión. Sin embargo, en dichos materiales, por diversas razones, se pueden formar focos de corrosión. La razón es la formación desigual de la película o su avance. El uso de materiales más valiosos no siempre se justifica debido a su alto costo.

Tratamiento químico de aguas agresivas

El agua que fluye por la tubería puede tener propiedades agresivas. A menudo, esto se debe al tratamiento de dicha agua con cloro o los procesos de coagulación y floculación que ocurren en el agua directamente en la planta de tratamiento de agua. La agresividad puede deberse al contenido de oxígeno, cloro, carbonatos y bicarbonatos en el agua. La agresividad disminuye con el aumento de los niveles de acidez y dureza y aumenta con el aumento de la temperatura y el contenido de aire disuelto y dióxido de carbono.

El objetivo principal del tratamiento químico del agua es convertir el agua potencialmente agresiva en agua ligeramente calcificante. De hecho, es deseable una dureza moderada, ya que contribuye a la formación de depósitos de sales de calcio en la superficie interna de la tubería, que protegen el metal. Añadiendo sustancias inhibidoras apropiadas al agua, es posible ralentizar el proceso de corrosión, reduciéndolo a manifestaciones menos peligrosas (corrosión uniforme en lugar de localizada en profundidad), y también promover - a través de una reacción química - la formación de depósitos de cal, que , adhiriéndose firmemente al metal, forman una capa que lo protege del ataque corrosivo. En las redes públicas de agua, el tratamiento del agua se reduce principalmente a la adición de calcio, o sosa (NaOH), o carbonato de sodio (Na 2 CO 3). En las secciones del sistema de suministro de agua que aseguran la distribución de agua a puntos individuales de toma de agua, el tratamiento del agua con aditivos "secuestrantes" especiales (principalmente polifosfatos) se considera un método eficaz de protección anticorrosiva. La tarea principal de los aditivos de este tipo es corregir la dureza excesiva del agua, que de lo contrario puede conducir a la formación de indeseables bolsas de depósitos de cal. En tuberías de acero galvanizado, cuando se agregan polifosfatos, fosfatos o silicatos al agua, se forma una película de polifosfato, fosfato o zinc o silicato de hierro en la superficie interna de la tubería, protegiendo el metal de la corrosión. Se permite el uso de tales reactivos en las redes de abastecimiento de agua potable, sujeto al cumplimiento de los requisitos establecidos por las normas sanitarias y epidemiológicas vigentes.

Recubrimientos protectores

Los revestimientos se pueden aplicar tanto a las superficies internas como externas de la tubería. El revestimiento protector forma la protección de la tubería, que es de tipo activo o pasivo. En algunos casos, ambos tipos de protección pueden combinarse. En el caso de la protección activa, el recubrimiento crea condiciones que evitan la propagación de la corrosión del metal. La superficie de los tubos de acero está recubierta por una capa más o menos densa de un metal electroquímicamente menos noble (normalmente zinc), que, al mismo tiempo que protege al metal base, asume los efectos de la corrosión. La protección activa protege la superficie interna de la tubería en mayor medida de los efectos corrosivos del líquido que fluye. Desde el exterior, esta protección forma una capa base reforzada con protección pasiva.

La tarea de la protección pasiva es proteger las tuberías de metal de los efectos dañinos del medio ambiente. En áreas enterradas de tuberías de agua, es muy importante proteger de manera confiable el metal del contacto directo con el suelo. Una protección similar se utiliza para conseguir -mediante un revestimiento interno- en tuberías destinadas al suministro de agua de un tipo particularmente agresivo. La aplicación de capas protectoras de lacas, pinturas o esmaltes crea una barrera impermeable continua que protege el metal subyacente de los efectos corrosivos del medio ambiente.

Para ello, los productos bituminosos obtenidos de la destilación del carbón o del petróleo o de resinas sintéticas, termoplásticos (polietileno, polipropileno, poliamidas) y termoendurecibles (epoxi, poliuretano, poliésteres) son los más utilizados.

Antes de recubrir, es necesario preparar adecuadamente la superficie del tubo tratado y limpiarla a fondo de todo lo que pueda ser perjudicial en términos de corrosión (humedad, restos de barniz, manchas de grasa o aceite, suciedad o polvo, óxido). Para la protección externa de tuberías abiertas, se puede recurrir a recubrimientos de pintura y barniz o materiales plásticos en polvo. El recubrimiento se lleva a cabo de varias maneras según el material de la tubería. Las formulaciones líquidas se aplican con brocha, inmersión en una solución o pulverización con pistola.

Las sustancias en polvo (principalmente materiales plásticos) se aplican a una tubería precalentada a una temperatura superior al punto de fusión del polvo. El polvo se aplica a la superficie de la tubería mediante pulverización electrostática o con aire. Los materiales termoplásticos también se pueden aplicar por extrusión. La aplicación de capas superficiales de metal (por ejemplo, zinc) se realiza sumergiendo la tubería en metal fundido o por deposición electrolítica. Otro método que se suele utilizar para cubrir tuberías enterradas es aplicar uniformemente una película continua de un material protector con buenas propiedades de adherencia a una tubería previamente limpiada, y luego aplicar una capa protectora de una mezcla bituminosa y dos capas de lana de vidrio (o tela) impregnada mezcla bituminosa, para dar resistencia a las influencias externas.

Es mejor si el tratamiento de protección de las tuberías cortadas se realiza en fábrica.

En el objeto, cuando se coloca con un revestimiento protector, solo se sellan las costuras y los acoplamientos, así como los posibles lugares de daño del revestimiento de fábrica.

Las tuberías prerrevestidas deben protegerse durante el apilamiento, el transporte y la instalación de impactos, rayones y otros impactos mecánicos que podrían dañar la capa bituminosa. Debe tenerse en cuenta que el tratamiento protector pierde sus propiedades originales después de un cierto tiempo. De ahí la necesidad de la inspección periódica de la red, mantenimiento actual y preventivo.

Las tuberías enterradas son susceptibles a la corrosión debido a la agresividad del suelo. Dependiendo de las propiedades del suelo (más precisamente, los parámetros de su resistencia) y el metal del que está hecha la tubería, se forman baterías corrosivas. El metal, que actúa como ánodo con respecto al suelo, que en este caso actúa como cátodo, tiende a descomponerse y disolverse.

Uno de los tipos de medidas de protección es la protección pasiva. Para tender la tubería, se utilizan tuberías con un revestimiento protector a prueba de humedad con acoplamientos aislantes. En este caso, se rompe la longitud eléctrica de la tubería, se inhibe el intercambio de corriente eléctrica entre las tuberías y el suelo. Debe reconocerse que este enfoque no siempre da un resultado del 100%, ya que en los lugares donde se rompe la capa protectora de las tuberías durante el tendido de la tubería, se pueden formar centros de corrosión. La corrosión se puede combatir mediante el método de "protección catódica": si el potencial del metal se reduce artificialmente, se suprime la reacción anódica. Para hacer esto, es necesario realizar una conexión eléctrica de la tubería a la red, que tiene un ánodo en su composición. El llamado "ánodo de sacrificio" está hecho de un metal que tiene una electronegatividad más alta, es decir, menos noble que el hierro. Como regla general, la aleación de magnesio se usa para este propósito. Con esta conexión, la corrosión se localiza en el magnesio, que se descompone lentamente y protege la tubería. En el caso de aplicación práctica de esta tecnología, en primer lugar se debe medir el grado de agresividad del suelo.

Luego, en áreas donde es necesario organizar la protección de la tubería, se excava una cierta cantidad de ánodos consumibles en los puntos calculados. El peso y el número de ánodos se determinan de tal manera que proporcionen protección anticorrosiva a la tubería durante un período de 10 a 15 años.

Otra forma que protege al metal de la agresividad del suelo es la protección de la "corriente inducida". Para ello se utiliza una fuente de CC externa, que proviene de un dispositivo de alimentación formado por un transformador y un rectificador. El polo positivo de la fuente de alimentación está conectado al difusor del ánodo (puesta a tierra, que consiste en un ánodo que contiene grafito o hierro), el polo negativo está conectado a la tubería que representa el objeto de protección. La corriente de protección transmitida está determinada por los parámetros de la tubería (longitud, diámetro, grado de aislamiento existente) y el grado de agresividad del suelo. La corriente disipada por la puesta a tierra crea un campo eléctrico que envuelve la tubería y reduce su potencial, lo que le confiere un efecto protector. La confiabilidad y la eficiencia de la protección catódica se aseguran, entre otras cosas, mediante la inspección periódica de la red, la verificación de la operatividad de los equipos utilizados y la resolución oportuna de problemas.

corriente extraviada

La corriente parásita es una corriente eléctrica que aparece en algunos suelos a partir de la dispersión de vías electrificadas, por ejemplo, de ferrocarril (tranvía), donde los rieles actúan como conductores de retorno de las subestaciones de suministro. Otra fuente de corriente parásita puede ser la puesta a tierra de equipos industriales eléctricos. Como regla general, esta es una corriente alta y afecta principalmente a la tubería, que se caracteriza por una buena conductividad (en particular, con juntas soldadas). Tal corriente entra en la tubería en un punto determinado, que desempeña el papel de cátodo, y, habiendo superado una sección más o menos larga de la tubería, sale por otro punto, que actúa como ánodo. La electrólisis que ocurre al mismo tiempo da corrosión al metal. El paso de corriente en la sección del cátodo al ánodo provoca la transición de partículas que contienen hierro a la solución y, con el tiempo, puede provocar el adelgazamiento y, en última instancia, la perforación de la tubería. El daño es más significativo cuanto mayor es la fuerza de la corriente que pasa. La acción corrosiva de la corriente vagabunda es ciertamente más destructiva que la acción de las baterías corrosivas formadas por la agresividad del suelo.

Contra ello, las medidas de "drenaje eléctrico" son eficaces. La esencia de la técnica es la siguiente: en un punto determinado, la tubería se conecta directamente a una fuente de corriente parásita (por ejemplo, a una subestación o vía férrea) mediante un cable especial con baja resistencia eléctrica. La conexión debe estar adecuadamente polarizada (mediante adaptadores unidireccionales) para que la corriente fluya siempre en la dirección de la tubería a la fuente de dispersión. El drenaje eléctrico requiere el cumplimiento estricto de los términos de las inspecciones de rutina, el ajuste cuidadoso y los controles regulares. Muy a menudo, esta técnica se combina con otros métodos de protección.

Reimpreso con resúmenes de RCI Magazine #8. 2003.

Traducción del italiano S. N. Buleková.

ánodo de sacrificio

El bloque de magnesio incrustado, en virtud de la posición que ocupa el magnesio en la escala de potencial electroquímico en relación con el hierro, se comporta como un ánodo en la batería corrosiva formada entre él y la tubería de acero.

La corriente generada por la fuerza electromotriz de la batería corrosiva se mueve en la dirección "ánodo - suelo - tubería - cable de conexión - ánodo". La lenta descomposición del magnesio protege la tubería de la corrosión.

Este sistema se utiliza principalmente para proteger tanques de acero y tuberías de longitud limitada (desde varios cientos de metros hasta varios kilómetros).

Por lo general, el ánodo se coloca en una bolsa de algodón (o yute) en una mezcla de arcilla, cuya función es asegurar el consumo uniforme del ánodo y el nivel de humedad requerido, así como evitar la formación de una película que impide su descomposición.

El acceso al cable eléctrico y la verificación del estado de la capa protectora midiendo la corriente de la batería se proporcionan a través de un pozo especial.


Protección catódica "corriente inducida"

Para organizar dicha protección, se requiere un generador de CC, a cuyo polo negativo está conectada la tubería protegida. El polo positivo está conectado a un sistema de ánodos difusores enterrados en la misma zona del suelo.

El cable de conexión debe tener baja resistencia eléctrica y buen aislamiento. La corriente eléctrica producida por el generador se transmite a través de los ánodos al suelo y entra en la tubería. La tubería actúa como un cátodo y, por lo tanto, está protegida contra la corrosión. La corriente sigue el siguiente recorrido: generador eléctrico - cable de conexión - electrodo disipativo - suelo - estructura metálica protegida - cable de conexión - generador eléctrico. Los ánodos utilizados son del tipo de bajo consumo (generalmente de grafito o de hierro) y se entierran a 1,5 m a una distancia de 50 a 100 m de la tubería. Un generador de CC (125-500 W) suele constar de un rectificador alimentado desde la red a través de un transformador.


¿Quiere saber cuál es la protección contra la corrosión más eficaz para las tuberías de acero? Las tuberías de metal durante la operación están constantemente expuestas a varios factores adversos. Para resolver este problema, se ha desarrollado especialmente una protección integral de tuberías contra la corrosión según SNiP 2.03.11-85 "Protección de estructuras de edificios contra la corrosión".

Recubrimiento externo de polímero: protección confiable contra la corrosión de tuberías de acero

Métodos de control de la corrosión

En este artículo, se ofrece al lector una instrucción detallada que describe en detalle los principios básicos para la implementación de protección anticorrosión para productos metálicos. Te diré cómo proteger cualquier superficie metálica de la corrosión.

Clasificación de factores nocivos.

De acuerdo con el mecanismo de ocurrencia y el grado de impacto destructivo, todos los factores dañinos se pueden dividir condicionalmente en varios tipos.

  1. corrosión atmosférica ocurre cuando el hierro interactúa con el vapor de agua, que está contenido en el aire circundante, así como también como resultado del contacto directo con el agua durante la precipitación. Durante el curso de una reacción química, se forma óxido de hierro o, más simplemente, óxido común, que reduce significativamente la resistencia de los productos metálicos y, con el tiempo, puede conducir a su destrucción completa.
La corrosión electroquímica subterránea destruye incluso las tuberías de paredes gruesas
  1. corrosión química surge como resultado de la interacción del hierro con varios compuestos químicos activos (ácidos, álcalis, etc.). En este caso, las reacciones químicas en curso conducen a la formación de otros compuestos (sales, óxidos, etc.) que, como el óxido, destruyen gradualmente el metal.
  2. Corrosión electroquímica ocurre cuando el producto de hierro está en el ambiente electrolítico durante mucho tiempo (una solución acuosa de sales de varias concentraciones). En este caso, las secciones de ánodo y cátodo se forman en la superficie metálica, entre las cuales fluye una corriente eléctrica. Como resultado de la emisión electroquímica, las partículas de hierro se transfieren de un área a otra, lo que conduce a la destrucción de un producto metálico.
  3. Impacto de las temperaturas negativas en los casos en que se utilizan tuberías para transportar agua, conduce a su congelación. Tras la transición a un estado sólido de agregación, se forma una red cristalina en el agua, como resultado de lo cual su volumen aumenta en un 9%. Al estar en un espacio cerrado, el agua comienza a ejercer presión sobre las paredes de la tubería, lo que finalmente conduce a su ruptura.

¡Nota!

Una diferencia significativa en las temperaturas promedio anual y diaria provoca fluctuaciones significativas en la longitud total de la tubería, que son causadas por la expansión térmica lineal del material. Para evitar roturas de tuberías y daños a las estructuras de soporte, después de una cierta distancia en la línea, es necesario instalar compensadores térmicos.

Análisis de suelos

Para elegir el método de protección más efectivo, es necesario tener información precisa sobre la naturaleza del entorno y las condiciones específicas de operación de la tubería de acero. En el caso de tendido de línea interior o aérea, esta información puede obtenerse en base a observaciones subjetivas, así como en base al régimen climático medio anual de una determinada región.

En el caso de colocar una tubería subterránea, la resistencia a la corrosión y la durabilidad del metal dependen en gran medida de los parámetros físicos y la composición química del suelo, por lo tanto, antes de cavar una zanja con sus propias manos, es necesario enviar muestras de suelo para su análisis. a un laboratorio especializado.


Los indicadores más importantes que deben aclararse en el proceso de análisis son las siguientes cualidades del suelo:

  1. Composición química y la concentración de sales de varios metales en las aguas subterráneas. La densidad del electrolito y la permeabilidad eléctrica del suelo dependen en gran medida de este indicador.
  2. Indicador de calidad de la acidez suelo, que puede causar oxidación química y corrosión electroquímica del metal.
  3. Resistencia eléctrica de tierra. Cuanto menor sea el valor de la resistencia eléctrica, más susceptible es el metal al daño causado por la emisión electroquímica.

¡Nota!

Para obtener resultados objetivos del análisis, se deben tomar muestras de suelo de aquellas capas de suelo por las que pasará la tubería.

Protección de baja temperatura

En el caso de tendidos subterráneos o aéreos de redes de agua y alcantarillado, la condición más importante para su funcionamiento ininterrumpido es la protección de las tuberías contra la congelación y el mantenimiento de la temperatura del agua a un nivel no inferior a 0 ° C durante la estación fría. Para reducir el impacto negativo del factor de temperatura ambiental, se utilizan las siguientes soluciones técnicas:

  1. Tubería subterránea tendido en profundidad exceder la profundidad máxima de congelación del suelo para una región dada.
  2. aislamiento térmico Líneas aéreas y subterráneas utilizando diversos materiales con baja conductividad térmica (lana mineral, segmentos de espuma plástica, mangas de espuma).
Manguitos de lámina de lana mineral para aislamiento de tuberías
  1. relleno zanjas de tuberías con material suelto de baja conductividad térmica (arcilla expandida, escoria de carbón).
  2. Drenaje capas adyacentes de suelo para reducir su conductividad térmica.
  3. almohadilla servicios subterráneos en cajas cerradas rígidas de hormigón armado, que proporcionan un espacio de aire entre la tubería y el suelo.

El método más avanzado para proteger las tuberías de la congelación es utilizar una carcasa especial, que consiste en una carcasa hecha de material aislante del calor, dentro de la cual se coloca un elemento calefactor eléctrico.

¡Nota!

La profundidad de congelación del suelo para cada región específica, así como el método de su cálculo, está regulada por los documentos reglamentarios SNiP 2.02.01-83 * "Cimientos de edificios y estructuras" y SNiP 23-01-99 * "Climatología de la construcción ".

Revestimiento impermeabilizante externo

La forma más común de combatir la corrosión del metal es aplicar una capa delgada de material protector resistente al agua en su superficie.

Daré ejemplos simples:

  1. La opción de revestimiento protector más común es la pintura o el esmalte impermeable común. Por ejemplo, la protección de una tubería de gas que pasa por el aire siempre se hace con esmalte amarillo resistente a la intemperie;
  2. Las tuberías subterráneas de agua y gas se ensamblan a partir de tuberías de acero, que se recubren previamente en el exterior con una capa gruesa de masilla bituminosa y luego se envuelven con papel técnico grueso:
  3. Los revestimientos hechos de materiales compuestos o poliméricos también tienen una alta eficiencia;
  4. Los elementos de hierro fundido de las comunicaciones de alcantarillado están cubiertos por dentro y por fuera con una capa gruesa de mortero de cemento y arena que, después de la solidificación, forma una superficie monolítica uniforme. Por lo tanto, puede proteger el soporte.

Para elegir el material adecuado para el revestimiento exterior, debe saber que la protección anticorrosiva del metal debe tener varias cualidades al mismo tiempo.

  1. Pintura después del secado, debe tener una superficie continua, uniforme, con alta resistencia mecánica y absoluta resistencia al agua;
  2. Película protectora el material impermeabilizante, con las propiedades especificadas, debe ser elástico y no colapsar bajo la influencia de altas o bajas temperaturas;
  3. Materia prima para el recubrimiento debe tener buena fluidez, alto poder cubriente, así como buena adherencia a la superficie metálica;
  4. Tratamiento anticorrosión aplicado a una superficie de metal seca y limpia;
  5. Conductividad eléctrica. Otro indicador de un material aislante de calidad es que debe ser un dieléctrico absoluto. Esta propiedad proporciona una protección confiable de las tuberías contra las corrientes vagabundas, que aumentan los efectos adversos de la corrosión electroquímica.

¡Nota!

Se considera que las soluciones más efectivas para la impermeabilización de metales son composiciones a base de resinas bituminosas, composiciones de polímeros de dos componentes, así como materiales de rollos de polímeros autoadhesivos.

Protección electroquímica activa y pasiva

Las comunicaciones subterráneas de ingeniería son más propensas a la corrosión que el aire y las tuberías internas, porque están constantemente en el entorno electrolítico, que es una solución de sales contenidas en el agua subterránea.

Para minimizar el efecto dañino causado por la reacción del hierro con una solución electrolítica de agua y sal, se utilizan métodos activos y pasivos de protección electroquímica.

  1. método catódico activo consiste en el movimiento dirigido de electrones en un circuito de corriente continua:
  • Para hacer esto, se conecta una tubería al polo negativo de la fuente de CC y una varilla de tierra de ánodo se conecta al polo positivo, que está enterrado en el suelo cercano;
  • Después de aplicar el voltaje, el circuito eléctrico se completa a través del electrolito del suelo, como resultado de lo cual los electrones libres comienzan a moverse desde la varilla de tierra hasta la tubería;
  • Por lo tanto, el electrodo de tierra se destruye gradualmente y los electrones liberados, en lugar de la tubería, reaccionan con el electrolito.

  1. Protección pasiva de la banda de rodadura tubería es la siguiente:
  • Un electrodo hecho de un metal más electronegativo, como zinc o magnesio, se coloca junto al hierro en el suelo;
  • La tubería de acero y el electrodo están conectados eléctricamente a través de una carga controlada;
  • En el ambiente electrolítico forman un par galvánico, que durante la reacción provoca el movimiento de electrones desde el protector de zinc hacia la tubería protegida.

3.Protección de drenaje eléctrico también es un método pasivo, que se realiza conectando la tubería al circuito de tierra:

  • La conexión se realiza de acuerdo con los requisitos del PUE;
  • Este método ayuda a eliminar la aparición de corrientes parásitas y se usa si la tubería está ubicada cerca de la red eléctrica de contacto del transporte terrestre o ferroviario.

¡Nota!

Un buen ejemplo de protección pasiva de la banda de rodadura es el conocido recubrimiento de zinc de los productos de hierro o, más simplemente, la galvanización.

Conclusión

Cada uno de los métodos anteriores tiene sus propias ventajas y desventajas, por lo que deben usarse según las condiciones específicas. En conclusión, solo puedo decir que, independientemente del método elegido, el costo de reparar y reemplazar una tubería será mucho más costoso que el costo de la protección más compleja y que requiere más tiempo.