Защита подземных теплопроводов от грунтовых и поверхностных вод Защита тепловых сетей от наружной коррозии Наружная поверхность трубопроводов подвергается воздействию процессов: - химической коррозии; - электрохимической коррозии; - электрической коррозии. Основным агентом, вызывающим химическую коррозию, является кислород, растворимый в воде, а также поступающий с воздухом. Химическая коррозия относится к сплошной коррозии, при ней стенки трубопровода уменьшаются равномерно. Эта коррозия менее опасна. Ее скорость 0,1÷0,2 мм/год. Электрохимическая коррозия возникает при взаимодействии металла с агрессивными растворами грунта (хлориды, сульфаты, углекислоты), выполняющими роль электролита. Эта коррозия имеет характер местной очаговой коррозии. При ней возникают язвы большой глубины. Скорость может достигать 1,4÷1,8 мм в год. Электрическая коррозия возникает при воздействии блуждающих электрических токов. Ток попадает в грунт в результате утечки от электрифицированного. Существует два типа методов защиты от наружной коррозии: 1) основные методы защиты; 2) специальные методы защиты. К основным методам защиты подземных теплопроводов относятся: a) нанесение покровного слоя, защищающего от проникновения влаги и механических повреждений; b) понижение уровня грунтовых вод и устройство попутного дренажа (см. п. 9.6); c) создание условий для высыхания изоляции через воздушный зазор вокруг трубопровода; d) вентиляция каналов. К специальным методам защиты относятся: a) нанесение на трубопроводы антикоррозионных покрытий, которые выполняются из обмазочных и оберточных материалов в несколько слоев [СНиП 2.04.07-86*, приложение 20]; b) понижение коррозионной активности грунта и тепловой изоляции ведется путем их пассификации, т.е. создание щелочной среды путем введения в них извести (примерно 5%), битумоперлита, едкого натра; c) электрические методы защиты, к которым относятся электрический дренаж, катодная и протекторная защита. - при электрическом дренаже осуществляется отвод блуждающих токов, попавших на трубопровод по проводнику обратно к источнику. При этом прекращается выход ионов металла в грунт, т.е. прекращается электрическая коррозия. При этом используют поляризованный электродренаж, который обладает односторонней проводимостью; - при катодной защите на трубопровод накладывают отрицательный потенциал, переводя весь защищаемый участок трубопровода в катодную зону. Рядом с трубопроводом помещают куски черного металла, используемые в качестве анода. Отрицательный полюс источника тока соединяют с трубопроводом, а положительный – с анодом. Возникает замкнутый контур: электрический ток от положительного полюса источника по изолированному кабелю к аноду, далее ток попадает в грунт, а затем на трубопровод и от него по изолированному кабелю к источнику. Из анода ток выходит в виде положительных ионов металла, вследствие чего происходит разрушение анода. - при протекторной защите участок трубопровода превращают в катод без постоянного источника тока, а в качестве анода используют металлический стержень из металла с наиболее отрицательным потенциалом, чем железо, например цинк, магний, алюминий и их сплавы. Между трубопроводом и анодом устанавливается электрический контакт. В образованной таким образом паре коррозирует протектор–анод, а трубопровод защищается от коррозии. d) методы, уменьшающие сток тока с трубопровода в грунт: - повышение переходного электрического сопротивления между трубопроводами и грунтом путем применения теплоизоляционных конструкций с низкой электропроводимостью; - установка электроизоляционных прокладок на опорах и фланцевых соединениях; - увеличение электросопротивления на границе рельсы–грунт путем укладки рельс на основании из битумизированного гравия; - увеличение продольной электропроводимости рельсовых путей посредством устройства электропроводящих перемычек между звеньями рельсов. При решении вопросов защиты трубопроводов от наружной коррозии необходимо учитывать указания [СНиП 2.04.07-86*, гл. 10]. Защита подземных теплопроводов от грунтовых и поверхностных вод Единственно надежным решением от защиты трубопроводов от грунтовых вод является устройство продольного дренажа (рекомендации по устройству дренажа см. [СНиП 2.04.07-86*, п.п. 9.6÷9.11]). При этом конструкции самого трубопровода остаются такими же как и в сухих грунтах. При работе дренажа уровень грунтовых вод должен быть ниже днища канала или низа теплоизоляционных конструкций при бесканальной прокладке. При малом дебите и невысоком уровне достаточно применить основание из гравия без дренажных тру или выполнить дренажные трубы с одной стороны.  Рисунок – Если уровень грунтовых вод высокий и дебит большой, то рекомендуются двухсторонние дренажные трубы. Дренажные трубы выполняются из железобетонных, асбестоцементных, керамических и других труб, укладываемых с зазором. По этим трубам дренируемая вода отводится в специальные дренажные колодцы, располагаемые в нижних точках трассы, откуда по мере необходимости откачиваются специальными насосами. Для защиты теплопроводов от поверхностных вод необходима соответствующая планировка земли над каналами, т.е. отметки земли над теплопроводами должны быть выше окружающего грунта. Поверхность каналов нужно покрывать горячим битумом с оклейкой гидрозащитными рулонными материалами. Серьезным источником увлажнения теплоизоляции является естественная влага, содержащаяся в грунте и проникающая через стенки канала. При работе теплопроводов влага испаряется, насыщая воздух. При охлаждении воздуха влага выпадает в жидком виде. Поэтому каналам придают естественную форму, чтобы влага не попадала на трубопровод, а отводилась на днище канала, а затем в дренажную систему. |