ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозия металлических конструкций, находящихся под землей из "Коррозия пассивность и защита металлов" Удивительна величина блуждающих в земле токов в местностях с электрической тягой. Нудсон в опубликованном в 1903 г. обзоре района Нью-Йорка показал, что почти все блуждающие токи, возвращавшиеся с нью-йоркской стороны реки на Бруклинскую силовую станцию, проходили по одному мосту. По шестидюймовой водяной трубе, сходящей с этого моста, в некоторые определенные часы проходил ток до 70 А. В этом районе имело место серьезное разрушение водяных труб. Факт, что блуждающие токи возникают по вине электрических железных дорог, доказан тем, что токи изменяются в зависимости от времени дня. Каждый день сила электрического тока на трубопроводах доходила до максимума в часы ПИК уличного транспорта. Автору известны аналогичные случаи в Великобритании. Резкое возрастание и падение токов одновременно с движением уличного транспорта и даже (в менее деловые часы) с началом движения определенных трамваев заставляет различать токи, происходящие от трамвайных линий, и токи длинных линий, возникающие в тех местах, где труба переходит из одной геологической формации в другую, как это описано на стр. 251. [c.42] Были предложены превосходные приборы для обнаружения блуждающих токов в трубах и кабельных оболочках и для измерения их колебаний в зависимости от времени Сравнением данных, взятых в двух различных точках, можно получить точную величину тока, переходящего на трубу из почвы (в области катода) или уходящего с трубы (в области анода). Коррозионные явления обычно наблюдаются в анодных областях. [c.42] Увеличение сопротивления путей, по которым могут уходить токи, должно было бы уменьшить коррозию, вызываемую блуждающими токами, и Лонгфилд опубликовал кривые, показывающие, как уменьшаются утечки тока благодаря увеличению сопротивления между рельсами и почвой. Кривые эти подобны тем, которые были получены Льюисом на миниатюрном приборе в Кембридже. Это обстоятельство следует учесть при мощении дорог в местностях с трамвайным сообщением. Характер почвы также важен. Абвезер сообщает, что блуждающие токи приносят гораздо больше вреда в глинистых почвах, чем в песчаных. [c.43] Нет сомнения, что замена трамваев (с рельсами для возврата электричества) троллейбусами (с двумя воздушными проводами) много сделает для уменьшения вреда от блуждающих токов. В районах, где такая замена уже произведена, улучшение доказано опытом. Организации, ведающие уличным движением, должны тщательно продумать выгоды обеих систем. [c.43] Сварка, однако, не уменьшает вред в тех местах, где ток покидает трубу, чтобы вернуться на рельсы (или, может быть, перейти на другие, находящиеся в земле, проводники). Чтобы предохранить эти места, было предложено связать систему трубопроводов (или кабельных оболочек) с отрицательными фидерами при помощи металлического контакта прямо или через сопротивление, или каким-либо другим образом, так, чтобы находящиеся в земле металлические части нигде не были анодными по отношению к почве. Такие предложения, испытанные во многих местах, имели в Милане значительный успех при осуществлении защиты Свинцовых оболочек кабеля. Эта система описана Панара Отличительной чертой итальянской схемы является то, что вся оболочка должна быть сделана катодной по отношению к почве, а сама катодная поляризация по возможности низкой. Вся система разделена на секции, изолированные одна от другой, каждая секция присоединена при помощи соответствующего сопротивления и предохранителя к рельсам в точках, выбранных весьма тщательно. Вся система регулируется из центральной контрольной станции. Метод этот, реализованный в 1929 г., показал себя в течение 5 лет настолько успешным, что он был применен и в других городах Италии. [c.44] что в то время как ток, идущий по дренажной связи в одном направлении, предохраняет от коррозии, обеспечение таких связей в местах, которые были бы (в отсутствии дренажа) катодными, может увеличить ток в подземной системе и таким образом интенсифицировать коррозию где-либо в другом месте. Так как полярность частей данной системы может время от времени изменяться, не легко выбрать правильные места, к которым следует присоединять контакты. В системе, применяемой в Японии, в дренажную цепь вводят вентили (выпрямители), так что ток может итти только в желательном направлении. Первоначально употребляли алюминиевые электролитические вентили, а теперь применяются современные ку-проксные выпрямители. [c.45] ОТ коррозии При условии, если покрытия свежие. Однако во многих случаях покрытия разрушаются после продолжительного нахождения в почве. Это разрушение происходит иногда благодаря абсорбции влаги и, повидимому, часто дополняется действием почвенных бактерий. По мере разрушения покрытия проходящий ток имеет тенденцию увеличиваться с течением времени, как это ясно показано на кривых, опубликованных Беком 1. [c.47] Логен 2 считает, что практически невозможно гарантировать покрытие, которое осталось бы неизменным после нескольких лет нахождения в земле. Если в некоторых точках анодной части покрытой трубы сталь начинает подвергаться коррозии, то действие тока будет концентрироваться в этих точках, вызывая очень интенсивное анодное воздействие. Вполне правильно указание на то, что вследствие микроскопических размеров нарушений пленки электрическое сопротивление будет во многих случаях довольно значительно. ОднакО оно все же весьма мало по сравнению с полным сопротивлением цепи, и в таком случае наличие покрытия, мало уменьшающего весь ток, уходящий с трубы, сильно уменьшит площадь, на которой концентрируется коррозия. В результате,, вследствие наличия ненадежного покрытия интенсивность воздействия (коррозия на единицу площади) увеличится. Очевидно применением неподходящего покрытия анодной части трубопровода можно только ухудшить положение. Однако тот же тип покрытия может быть хорош в случае применения его в катодной части, так как будет уменьшать общую величину коррозии. [c.47] ДЛЯ Труб С покрытием, находятся некоторые кривые, показывающие падение тока со временем. Такое отношение было обнаружено, например, на трубах, обложенных джутом, пропитанным битумом. Может быть еще преждевременно рекомендовать это покрытие, но кривые, указывающие на самоторможение коррозионного действия, являются весьма перспективными. Битум на брезенте из джута и пеньки также дал хорошие результаты в некоторых испытаниях, произведенных Скн-сайклом 1. [c.48] Томас 2 считает, что если в покрытии имеются вещества, хотя и задерживающие коррозионное действие (ингибиторы), но растворимые в воде, то они могут с течением времени уйти из покрытия, и поэтому не могут быть надежной защитой. Если функцией ингибитора является закрытие пор в защитном покрытии вследствие образования нерастворимых соединений железа, то такое мнение не является справедливым. Однако Томас без сомнения прав, считая, что идеальное покрытие должно совершенно исключить всякие электролиты с поверхности металла и что кроющий материал должен быть таким, чтобы металл смачивался им, а не водой. Его изыскания эффективного способа защиты труб в Мельбурне (Виктория), где электролиз является столь серьезной угрозой для подземных труб, что электрическая изоляция является важнейшей функцией покрытия , заслуживают тщательного изучения и широкого распространения, особенно потому, что испыта-лия были сознательно ограничены недорогими материалами. Томас нашел, что натуральный асфальт и смеси, его содержащие, обнаруживают постепенное разрушение, которое медленно распространяется внутрь (около 0,45 тт в течение 3 лет), и являются менее подходящими, чем смеси, содержащие каменноугольные смолы, полученные из гор и-зонтальных реторт или к о к с о в ы х п е ч е й. Смола из вертикальных реторт хуже по своей химической стойкости, чем из горизонтальных реторт , хотя твердый пек от этих обоих процессов примерно одинаково хорош, вероятно, потому, что нестойкие составные части вертикального продукта отогнаны. Остаточный масляный итум химически довольно стоек, однако не смачивает железную пластинку предпочтительно перед водой, так что прилипание н ушается и металл ржавеет. Это явление происходит благодаря высокому поверхностному натяжению масло-битума и, по мнению Томаса, этого достаточно, чтобы отказаться от масло-битума в качестве защиты для труб. [c.48] Введение в смесь диатомовой земли постепенно увеличивает абсорбцию воды, но тонкоизмельченный известняк не дает этого. [c.49] Другие испытания показали, что покрытие, полученное только одним погружением, не может быть свободно от крупных пор, и для хорошей изоляции нужно разделить операции погружения и обмотки. Материал для обмотки должен быть механически крепок, чтобы противостоять напряжениям в почве и случайностям при обмотке. Жир и влага на трубе являются губительными для хорошей защиты, однако еще нбт достаточно очевидных данных считать, что необходимо полное удаление ржавчины или окалины до наложения тяжелого битуминозного покрытия (как это часто желательно для тонких красочных покрытий). Томас нашел, что одна из неудач с брезентовым пропитанным битумом, покрытием произошла благодаря влаге в волокне удаляясь при нагреве, влага давала пузырьки и, следовательно, пустоты в покрытии. Попытки высушить джут в воздухе сделали ткань хрупкой. Однако оказалось возможным удалить влагу, не ослабляя материал, обработкой его в смоле при 150° в течение 30 сек. таким образом предотвращаются газовые поры в обкладке. [c.49] Опыты Томаса дали метод защиты труб, который, повидимому, является вполне подходящим для условий Мельбурна. Без сомнения, он нуждается еще в некоторых изменениях, чтобы применить его в других местах. В кислой почве, например, известняк, вероятно, будет нежелательной составной частью. Для местностей, кишащих паразитами, как указывает Томас, было бы хорошо сделать наружный слой покрытий неприятным для насекомых. [c.49] свободная от жира, рыхлой ржавчины и окалины, нагревается до 125—200°, чтобы высушить поверхность и уменьшить вязкость грунтовочной смолы, в которую сначала погружается труба. Это легкая смола из горизонтальной реторты, функция которой состоит в том, чтобы заполнить по возможности все поры на металле и проникнуть под оставшуюся ржавчину и окалину. Затем труба погружается на 10 мин. (медленно вращать) в ванну со смолой из горизонтальных реторт, переносится на станок и обматывается. Обмотка не начинается до тех пор, пока покрытие не делается настолько твердым, чтобы воспрепятствовать брезенту коснуться трубы. [c.49] Вернуться к основной статье