LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Протикорозійний захист металофонду України

В. ПОХМУРСЬКИЙ

ПРОТИКОРОЗІЙНИЙ ЗАХИСТ МЕТАЛОФОНДУ УКРАЇНИ

Корозія металів і сплавів спричиняє значні матеріальні збитки у різних галузях промисловості як внаслідок безпосередніх втрат металу через його «ржавіння», так і опосередковано — внаслідок втрат, пов'язаних з непередбачуваним руйнуванням обладнання, екологічним забрудненням довкілля і технологічного продукту, простоюванням виробництва тощо. Проблема захисту металофонду від корозії сьогодні — одна з найважливіших у нашій державі.

Найбільшу небезпеку становить корозія для таких металоємних і стратегічно важливих галузей промисловості, як атомна і теплова енергетика, трубопровідний транспорт, хімічна, нафтовидобувна і нафтопереробна, гірничорудна промисловість, комунальне господарство тощо.

Сьогодні довжина магістральних нафто-, газо- і продуктопроводів, які перетинають територію України, перевищує 40 тис. км, а загальна протяжність розподільчих систем газопостачання у населених пунктах становить близько 220 тис. км. Останніми роками, у зв'язку з освоєнням нафтових і газових родовищ на шельфі Чорного та Азовського морів, збудовано підводні трубопроводи, які працюють у винятково складних умовах, а досвід експлуатації таких об'єктів у нас ще невеликий.

У багатьох випадках агресивність вуглеводнів, котрі транспортуються трубопроводами, досить висока. Значна частина українських газових родовищ містить сірководень, який зумовлює прискорене руйнування обладнання. За існуючими підрахунками, від 35 до 45% аварій на трубопровідному транспорті пов'язані саме з корозією металу. Особливо небезпечним є корозійно-механічне руйнування конструкцій, яке відбувається переважно без візуальних змін їхньої поверхні та форми і є причиною багатьох аварій, що часто супроводжуються значним забрудненням довкілля, трапляються навіть людські жертви. Проблема загострюється ще й тому, що багато трубопроводів експлуатуються десятки років, а для їхнього захисту в польових умовах використовувалась ненадійна плівкова ізоляція. Останнім часом погіршився також стан їх електрохімічного захисту.

Одним з першочергових завдань є сьогодні захист від корозії обладнання атомних електростанцій. Хоча розрахунковий ресурс блоків на діючих українських АЕС ще далеко не вичерпаний, уже тепер ми маємо багато випадків їх зупинки через корозійне і корозійно-механічне руйнування матеріалів як самих реакторів, так і парогенераторів. На зарубіжних АЕС ці установки замінюють через кожні 10–15 років. Ми ж маємо серйозні проблеми, зокрема з парогенераторами наших АЕС: відбувається корозійно-механічне руйнування фланців кришок і шпильок для їх кріплення, трубних дощок, колекторів, трубок парогенераторів тощо.

Що ж до теплової енергетики, то переважна більшість котлів ТЕС відпрацювала свій початковий нормативний ресурс, частину з них продовжують експлуатувати із зниженою потужністю. Тут метал, зокрема трубопроводів, перебуває у стані сильної деградації. Через часті простої за відсутності палива або з технічних причин відбувається інтенсивна корозія їхньої внутрішньої поверхні. Протягом останнього десятиліття траплялися випадки руйнування котлів і турбін, чого раніше не спостерігалося. Йдеться передусім про утворення корозійно-механічних тріщин на гладких поверхнях дисків турбін, трубопроводів, запірної арматури. Найімовірніша причина цього — забруднення води різними органічними сполуками.

Значних втрат від корозії зазнає комунальне господарство насамперед внаслідок інтенсивного виходу з ладу водопроводів, теплових мереж, каналізаційних систем тощо. Велика кількість аварій у водопровідних і каналізаційних мережах призводить до забруднення питної води, довкілля та створює загрозу виникнення і поширення інфекційних захворювань у ряді міст на півдні України. Так, тільки у Львові служби «Львівводоканалу» щорічно ліквідують кілька тисяч аварійних витоків води. Однією з причин низької стійкості водопровідних і теплових мереж у містах є негативний вплив блукаючого струму від електротранспорту і поганий протикорозійний захист труб, до того ж у нас мало застосовується корозійностійких неметалевих труб.

Проблема захисту металофонду загострилася через обмежений випуск металургійними підприємствами корозійно-захищеного прокату, зокрема оцинкованих труб, оцинкованого профілю, прокату з полімерним покриттям тощо. Споживачі прокату відчувають гострий дефіцит ефективних і недорогих засобів протикорозійного захисту, технологічного обладнання для підготовки поверхні і нанесення захисних покриттів, апаратури для корозійного контролю. Повністю ліквідована статистична звітність підприємств про їхні втрати, спричинені корозією, що ускладнює оцінку реальних збитків і вибір ефективних напрямів збереження металоконструкцій. Незважаючи на гостроту проблеми, в Україні відсутня державна програма робіт з протикорозійного захисту металофонду. Інтенсивно старіє дослідно-експериментальна база. За останнє десятиліття майже вдвічі скоротилася кількість науковців, які працюють у галузі протикорозійного захисту матеріалів.

Сьогодні дослідження з корозійної проблематики ведуть понад 20 науково-дослідних інститутів і вищих навчальних закладів. У системі НАН України це Фізико-механічий інститут ім. Г.В. Карпенка (корозійно-механічне руйнування, інгібітори корозії, захисні покриття, корозійний контроль), Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона (захист підземних трубопроводів, корозійний моніторинг, захисні покриття), Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії (захисні, екструдовані покриття), Інститут загальної і неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського (електрохімічні процеси, захисні покриття), Інститут хімії високомолекулярних сполук (полімерні матеріали і покриття), Інститут мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного (біологічна корозія металів) та інші.

У системі Міносвіти і науки України над розробками