АНАЛИЗ МЕТОДОВ КОРРОЗИЙНОГО ИЗНОСА

Аннотация. В статье рассмотрены пути решения проблем, связанные с использованием методов неразрушаемого контроля коррозийно-эрозийного износа. Предложены новые методы контроля скорости коррозии на технологических трубопроводах.

Ключевые слова: трубопроводы, коррозия, мониторинг.

Введение. Трубопроводы сетевой воды является частью систем теплоснабжения, которые должны обеспечивать в течение заданного времени требуемые режимы, параметры и качество теплоснабжения оценивается по техническому состоянию труб.

В процессе эксплуатации под воздействием различных факторов, одним из которых является внешняя и внутренняя коррозия металла трубы, изменяются технические параметры трубопровода (например, уменьшение толщины стенки трубы), что впоследствии приводит к снижению надежности операции. При достижении значения, указанного в нормативных документах, трубопровод считается не соответствующим требованиям по надежной работе и требуется капитальный ремонт.

Основная часть. В данной работе рассмотрены виды разрушений трубопроводов и методы мониторинга коррозийного износа.

Металлы и сплавы, применяемые для изготовления теплоэнергетического оборудования, обладают способностью взаимодействовать с контактирующими с ними средами (водой, паром, газами), содержащими некоторые коррозионно-активные примеси (кислород, углекислую и другие кислоты, щелочи и др.).

В результате воздействия агрессивной среды происходит коррозионное разрушение металла или сплава за счет электрохимических и химических процессов, которое обычно начинается на поверхности и более или менее быстро продвигается вглубь.

Основной причиной внутренней коррозии в системах водяного отопления является наличие растворенных в водопроводной воде агрессивных газов: кислорода и углекислого газа. В образовании коррозионных отложений в трубопроводах решающую роль играют процессы кислородной коррозии, протекающие в виде электрохимической коррозии в паре металл-вода.

При эксплуатации отопительного оборудования часто наблюдается щелевая коррозия, т. е. избирательное, интенсивное коррозионное разрушение металла в зазоре. Особенностью процессов, протекающих в узких зазорах, является пониженная концентрация кислорода по сравнению с концентрацией в объеме раствора и медленное удаление продуктов коррозионной реакции. В результате накопления последних и их гидролиза возможно снижение рН раствора в щели.

Рисунок 1. Разрушение трубы в результате выедания металла при низком рН

По типу повреждения труб, дефекты трубопроводов подразделяются на дефекты геометрии трубы, дефекты стенки трубы и дефекты сварки.

Дефекты геометрии трубы - это дефекты, связанные с уменьшением проходного сечения трубы вследствие изменения его формы.

Дефекты стенки трубы - это дефекты, не приводящие к изменению проходного сечения трубы.

Дефект сварного шва (непровар, пора, шлаковое включение, подрез, трещина сварного шва) - дефект в самом сварном шве или околошовной зоне, возникший вследствие нарушения технологии сварки

Для обнаружения коррозии, в данном случае, простого осмотра недостаточно и может потребоваться метод неразрушающих испытаний.

Методы неразрушающего контроля и диагностики.

Коррозионный мониторинг – это эффективное средство прогнозирования сроков службы и управления оборудования и трубопроводов.

В системе комплексного коррозионного мониторинга существует три основных направления контроля:

- состояния электрохимической защиты;

 - состояния изоляционного покрытия;

- состояния металла труб.

Методы коррозионного мониторинга

В наше время существует ряд методов, которые позволяют определить характер и дать оценку интенсивности коррозионного повреждения.

В работе часто применяют:

- гравиметрический (весовой) метод - основан на определении массы вещества;

- методы электрического применения - это электрохимическое измерение скорости коррозии по измерению внешнего тока между электродами;

- метод линейной поляризации - основан на уменьшении размера чувствительного элемента при увеличении электрического сопротивления.  

Мониторинг коррозии внутренней поверхности методом электрического сопротивления предполагает использование ER-датчика – конструктивно обособленного первичного преобразователя (активного элемента), выполненного из материала, что и объект исследования.

Рисунок 2.  Схема расположения и виды индикаторов ER-зонда

Заключение. В работе раскрыты общие понятия проблемы коррозии трубопроводов и их разрушающие дефекты. Проведен обзор мониторинга коррозийного износа трубопровода и  предложено использование ER-датчика  для мониторинга коррозийного износа и контроля скорости коррозии процессе эксплуатации трубопровода. Этот метод был выбран из-за его неразрушающего характера, что позволяет провести точную оценку труб без их повреждения и позволит обеспечить всестороннюю оценку остаточного срока службы трубопровода.