ISSN:2500-154Х (online)
ISSN:2227-2917 (print)
12+
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость
Поиск по сайту

Коррозия под изоляцией как один из факторов сокращения срока службы промышленных трубопроводов

Соков Виктор Николаевич , Шувалова Елена Александровна , Землянко Анатолий Сергеевич

2020 / Том 10, номер 2(33) 2020 [ ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО ]

Рассмотрено влияние типа пористости теплоизоляционного материала и остаточного числа ионов водорастворимых хлоридов, входящих в его химический состав, на скорость коррозии под изоляцией. Для исследования использовались стандартные методы испытаний в соответствии с действующей российской и зарубежной нормативно-технической документацией. Установлена зависимость скорости коррозии и площади повреждения углеродистой стали от структуры (пористости) теплоизоляционного материала (открытая, полузакрытая, закрытая), остаточного числа ионов водорастворимых хлоридов и гидрофобизатора. Проведен расчет остаточного срока службы трубопровода из углеродистой стали при критической глубине питтинговой коррозии трубопровода под теплоизоляционным слоем из различных материалов. Определены типы теплоизоляционных материалов, при применении которых скорость под изоляцией максимально замедляется. Максимальная скорость коррозии углеродистой стали под материалами с открытой пористостью составляет 0,29-0,41 мм/год, что в 0,53-1,8 раз ниже, чем под материалами с закрытой пористостью. Увеличение скорости коррозионного процесса прямо пропорционально увеличению числа анионов хлора в структуре материала. Наименьшая площадь коррозионного повреждения поверхности стали наблюдается под материалами с открытой пористостью. Требованиям действующих нормативов (среди рассмотренных материалов) соответствуют материалы из группы каменной ваты - каменная вата с пониженным числом содержания хлоридов и базальтовое супертонкое волокно. Наибольший остаточный срок службы трудопровода из углеродистой стали при критической глубине питтинговой коррозии hдеф = 5,87 мм наблюдается под каменной ватой с пониженным содержанием хлоридов и составляет 11 лет.

Ключевые слова:

коррозия под изоляцией,скорость коррозии,пористость,остаточное число ионов водорастворимых хлоридов,каменная вата,углеродистая сталь,питтинговая коррозия,corrosion under insulation,corrosion rate,porosity,residual number of water-soluble chloride ions,stone wool,carbon steel,pitting corrosion

Библиографический список:

  1. Peng D., Hu S., Zhang P., Wang H. Infuence of strain rates on stress corrosion cracking behaviors of welded 304L stainless steel. Harbin Gongcheng Daxue Xuebao // Journal of Harbin Engineering University. 2016;37(3):394-401.
  2. Eguchi K., Burnett T.L., Engelberg D.L. X-Ray tomographic characterisation of pitting corrosion in lean duplex stainless steel // Corrosion Science. 2020. № 165.
  3. Hao Fu, Wei Wang, Haoyang Zhao, Feng Jin, Jinxu Li. Study of hydrogen-induced delayed frac-ture in high-Mn TWIP/TRIP steels during in situ electrochemical hydrogen-charging: Role of microstructure and strain rate in crack initiation and propagation // Corrosion Science. 2020. № 162.
  4. Реформатская И.И. Влияние структурообразующих факторов на коррозионно-электрохимическое поведение железа и нержавеющих сталей // Российский химический журнал. 2008. Т. 52. № 5. С. 16-24.
  5. Реформатская И.И., Подобаев А.Н., Артамонов О.Ю., Чибышева В.Д. Электрохимический шум как характеристика склонности углеродистых сталей к питтинговой и язвенной коррозии // Вестник Тамбовского университета. Серия: Естественные и технические науки. 2013. Т.18. № 5. С. 2317-2318.
  6. Owczarek E., Adamczyk L. Electrochemical and anticorrosion properties of bilayer polyrhodanine/isobutyltri-ethoxysilane coatings // Journal of Applied Electrochemistry. 2016. Т. 46. № 6. https://doi.org/10.1007 / s10800-016-0946-0
  7. Caines S., Khan F., Shirokoff J., Qiu W. Experimental design to study corrosion under insula-tion in harsh marine environments // Journal of Loss Prevention in the Process Industries. 2015. № 33. P. 39-51.
  8. Лазоренко-Маневич Р.М., Соколова Л.А., Колотыркин Я.М. Модуляционно-спектроско-пическое исследование адсорбции на электродах. Кислотность адсорбированной воды на железе // Электрохимия. 1984. Т. 20. № 10. С. 1353-1357.
  9. Гутников С.И., Павлов Ю.В., Попов С.С. Исследование влияния теплоизоляционных материалов на коррозионную стойкость металлов // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2019. № 12. P. 56-62.
  10. Hays GF. Now is the Time [Электронный ресурс] // Scientific. Net. URL: https://www.scientific.net/AMR.95.-2.pdf (25.03.2020)
  11. Баринова Л.С. Тенденции развития промышленности строительных материалов за рубежом // Строительные материалы. 2004. № 11. С. 2-7.
  12. Пафилов С.А., Кабанов О.В., Хрёмкин А.С. Способ определения теплофизических свойств строительных объектов // Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления. 2016. № 5. С. 49-57.
  13. Мамонтов А.А., Ярцев В.П., Струлев С.А. Анализ влажности различных утеплителей в ограждающих конструкциях здания при эксплуатации в отопительный период // Academia. Архитектура и строительство. 2013. № 4. С. 117-119.
  14. Петров А.С., Куприянов В.Н. Влияние температурно-влажностных условий эксплуатации строительных материалов на их паропроницаемость // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2015. № 1 (31). C. 92-98.
  15. Ермаков Н.В., Чернышова Н.Ю., Штёркман М. Уменьшение коррозии под изоляцией в системах водоснабжения и применение шумоизоляции компании Армаселль на объектах водоканалов // Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии: сб. ст. Самара, 2019. С. 295-302.
  16. Zwaag C., Rasmussen S.N. Cyclic CUI testing of Insulation materials. Louisiana: NACE International, 2017. 9 с.
  17. Ферронская А.В., Коровяков В.Ф, Андреев Е.И. Теплоизоляционный материал на основе минеральной ваты и неорганического связующего // Строительные материалы. 1984. № 9. С. 24.
  18. Rizzo R., Gupta Sh., Rogowska M., Ambat R. Corrosion of carbon steel under CO2 conditions: Effect of CaCO3 precipitation on the stability of the FeCO3 protective layer // Corrosion Science. 2019. № 162. P. 108214. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2019.108214
  19. Sabelkin V., Misak H., Mall S. Fatigue behavior of Zn-Ni and Cd coated AISI 4340 steel with scribed damage in saltwater environment // International Journal of Fatigue. 2016. № 90. P. 158-165. https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2016.04.027
  20. Lu H., Du D.-H., Chen K., Zhang L.-F. Effect of chloride ion on stress corrosion crack growth rate of 316L stainless steel in high temperature pure water. Yuanzineng Kexue Jishu // Atomic Energy Science and Technology. 2015. Vol. 49. № 10. P. 1849-1854. https://doi.org/10.7538/yzk.2015.49.10.1849

Файлы:

Язык
RuEn

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Количество скачиваний:10289