Антикоррозийные свойства трубопроводов, что критически важно для систем водоочистки
Коррозия трубопроводов и других металлических элементов системы водоочистки не только снижает их срок службы, приводит к дорогостоящим ремонтам, но и существенно ухудшает качество очищенной воды. В нее попадают ионы металлов. Поэтому использование материалов с антикоррозийными свойствами, правильное изготовление и монтаж технологических трубопроводов позволяет создавать надежные и безопасные системы водоочистки.
Почему коррозия – это серьезная проблема в сфере подготовки воды
Вода – это агрессивная среда для многих металлов. В зависимости от состава, меняются ее коррозионные свойства:
- вода с низким pH (кислая) активно разрушает металлы;
- высокое содержание кислорода ускоряет коррозию;
- хлориды и сульфаты повышают электропроводность воды, способствуют развитию электрохимической коррозии, особенно питтинговой и щелевой;
- соли жесткости, железо, марганец, органические вещества приводят к образованию отложений, под которыми активно развивается подслойная коррозия;
- хлор и хлорамины, которые используются для дезинфекции воды, являются сильными окислителями, поэтому провоцируют коррозийные разрушения;
- высокая температура ускоряет химические реакции и развитие коррозии;
- слишком низкая скорость потока может приводить к застою и биообрастанию, слишком высокая – к эрозионной коррозии.
Все эти факторы делают антикоррозийную защиту трубопроводов и оборудования одной из приоритетных задач при проектировании систем водоочистки.
Важные антикоррозийные свойства и материалы, которые ими обладают
Выбор материала для трубопроводов зависит не только от рабочего давления и температуры, но и от коррозионной активности очищаемой воды и требований к ее чистоте.
Нержавеющая сталь
Для изготовления трубопроводов часто используются марки AISI 304 и AISI 316L. 316L с пониженным содержанием углерода и добавлением молибдена отличается высокой коррозионной стойкостью, особенно к питтинговому и щелевому разрушению в хлоридсодержащих средах. У этой марки следующие преимущества:
- высокая прочность;
- гладкая поверхность (снижает интенсивность биообрастания);
- инертность к воде;
- соответствие гигиеническим и санитарным нормам.
Эти преимущества делает сталь 316L подходящей для изготовления трубопроводов систем водоочистки в пищевой и фармацевтической отрасли.
При этом важно соблюдать технологию сварки (применяется TIG с использованием защитного газа). Обязательна пассивация сварных швов для восстановления защитного оксидного слоя. Без нее соединения становятся уязвимыми местами. Нужно помнить, что изготовление и монтаж технологических трубопроводов из нержавеющей стали требует высокой квалификации.
Полимеры
Для изготовления технологических трубопроводов используются следующие полимеры:
- НПВХ (непластифицированный поливинилхлорид);
- ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид);
- ПП (полипропилен);
- ПВДФ (поливинилиденфторид).
Они отличаются высокой стойкостью к широкому спектру агрессивных сред (кислотам, щелочам, солям), небольшим весом и просто монтируются. Например, из НПВХ и ХПВХ обустраиваются трубопроводы для холодной и горячей воды. Они отличаются устойчивостью к хлору.
ПП не разрушается под воздействием большинства химикатов. Используется в широком диапазоне температур. Монтируется стыковой или раструбной сваркой.
ПВДФ наиболее устойчив к воздействию химических соединений по сравнению с другими полимерами. Он выдерживает высокие температуры и очень агрессивные среды, поэтому используется там, где к антикоррозийным свойствам трубопроводов предъявляются повышенные требования (фармацевтика, микроэлектроника).
Нужно помнить, что некачественные швы становятся причиной протечек или местом скопления загрязнений. Также важно учитывать температурное расширение полимеров и устанавливать компенсаторы.
Стеклопластик (GRP/FRP)
Этот материал отличается высокой коррозионной стойкостью. Она сочетается с небольшим весом. Из стеклопластика изготавливаются трубы больших диаметров. Он часто используется в системах опреснения или для транспортировки агрессивных стоков. Но для монтажа трубопроводов из стеклопластика важно правильно подобрать связующие смолы с учетом степени агрессивности среды.
Фланцы, фитинги и арматура
Все соединительные элементы (фланцы, отводы, тройники, клапаны, краны) должны быть выполнены из материалов, совместимых с основным трубопроводом, и обладать аналогичными антикоррозийными свойствами. Использование разнородных металлов без диэлектрических вставок может привести к гальванической коррозии. Уплотнительные материалы (прокладки) также должны быть химически стойкими и инертными к очищаемой воде.
Важные аспекты изготовления и монтажа технологических трубопроводов, устойчивых к коррозии
Антикоррозийные свойства материалов могут быть полностью нивелированы из-за ошибок на стадии изготовления и монтажа технологических трубопроводов. Даже коррозионностойкие материалы могут быть повреждены внешними факторами – механическими ударами, агрессивными парами в помещении, блуждающими токами. Поэтому важно предусмотреть соответствующую защиту. Если вода содержит абразивные частицы, необходимо использовать материалы, устойчивые к эрозионной коррозии, или предусмотреть защиту внутренних поверхностей.