Подземные металлические резервуары, металлоконструкции, трубопроводы, кабели и другие сооружения являются одной из самых капиталоемких отраслей экономики. От их нормального, бесперебойного функционирования зависит жизнеобеспеченность городов, населенных пунктов, предприятий.
Наибольшее влияние на условия эксплуатации и срок службы подземных металлических сооружений оказывает коррозионная и биокоррозионная агрессивность окружающей среды, а также блуждающие постоянные токи, источником которых является рельсовый электрифицированный транспорт, и переменные токи промышленной частоты.
Воздействие каждого из указанных факторов и тем более их сочетания может в несколько раз сократить срок службы стальных подземных сооружений и привести к необходимости преждевременной перекладки морально не устаревшего оборудования.
Единственно возможным способом борьбы с этими негативным явлением является своевременное принятие мер по противокоррозионной защите стальных подземных сооружений.
При разработке защитных систем «ПАКойл-6/4» учтены критерии опасности коррозии и методы их определения; требования к защитным покрытиям, нормативы их качества для разных условий эксплуатации подземных сооружений (адгезия изоляции к поверхности трубы, адгезия между слоями покрытий, стойкость к растрескиванию, стойкость к удару, стойкость к УФ-радиации и др.) и методы оценки качества покрытий, что позволит увеличить срок службы и надежность эксплуатации подземных металлических сооружений, сократить расходы на их эксплуатацию и капитальный ремонт.
Подземной коррозии подвержены металлические конструкции, соприкасающиеся с почвой или грунтом. К этим конструкциям относятся нефтяные, газовые, водяные и другие трубопроводы, подземные емкости или резервуары (хранилища различных продуктов), кабельные сети, тюбинги метро, опоры, сваи и т.п.
Подземная коррозия вызывается действием грунтовых вод и растворенных в ней солей и газов, действием микроорганизмов, а также действием блуждающих токов. Скорость коррозии определяется такими факторами, как влажность, кислотность (показатель рН), пористость, аэрация (доступ кислорода), концентрация растворенных солей и органических веществ, содержание газов, электропроводность.
Влияние каждого из этих факторов имеет сложный характер. Так, повышение содержания воды в грунте (влажность) вначале вызывает увеличение коррозии, максимальная скорость которой достигается при влажности 15-25%. При дальнейшем увеличении влажности грунта происходит насыщение его водой, образуется сплошной слой, затрудняющий доступ кислорода к металлу и приводящий к уменьшению скорости коррозионного процесса.
Почвы и грунты отличаются кислотностью и влиянием на скорость коррозии. Так, коррозия металла особенно велика в торфянистых болотистых грунтах.
Пористые грунты способны удерживать влагу, в них созданы благоприятные условия для аэрации. Поэтому вначале скорость коррозии в пористых грунтах увеличивается, но затем эта зависимость усложняется, так как продукты коррозии, образовавшиеся в аэрированных грунтах, имеют более высокие защитные свойства, чем в неаэрированных.
Заметное влияние на коррозионные процессы в грунтах оказывают также микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности (так называемая биокоррозия). Микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности могут воздействовать на электрохимические процессы коррозии, изменять физико-химические характеристики грунта, разрушать защитные покрытия. Часто биокоррозия протекает под действием серобактерий, вырабатывающих серную кислоту и сероводород, причем как с участием кислорода (аэробные условия), так и без него (анаэробные условия).
Одним из важных факторов, влияющих на подземную коррозию, являются блуждающие токи – токи, отклоняющиеся от своего пути. Источниками блуждающих токов являются электрифицированные железные дороги, трамвайные пути, электросварочные аппараты, установки катодной защиты, электролизеры, оборудование для нанесения гальванических покрытий. Попадая на металлоконструкции, находящиеся в грунте, блуждающие токи вызывают коррозию, которая особенно опасна, если ток постоянный. Место входа блуждающего тока называется катодной зоной, место выхода – анодной. В анодной зоне ток уносит в землю мельчайшие частицы металла, разъедая его. Радиус действия блуждающих токов достигает нескольких десятков километров, увеличивая опасность коррозии такого вида.
Вред, который причиняет подземная коррозия, достаточно велик: ежегодно в нашей стране выходит из строя 2-3% подземных сооружений, что в пересчете на металл составляет около 1 млн. т. Поэтому защита металла, эксплуатируемого в этих условиях, крайне необходима. Она решает как экологические, так и экономические задачи, сохраняя собственно металл и средства собственника.
