Защита водопроводов от коррозии

Эмалированные трубы появились тогда, когда появилось огромное количество жилых домов с центральным горячим водоснабжением, и когда стало ясно, что трубы, по которым транспортируется горячая вода, служат недопустимо малый срок. Известно, что в таких крупных городах как Киев, Донецк. Харьков, Днепропетровск, Запорожье ежегодно приходилось заменять до 25% труб, находящихся в эксплуатации. Таким образом, нетрудно подсчитать, что срок их службы составляет не 10-11 лет, а всего 2-4 года.

По международной классификации вода реки Днепр, главной водной артерии Украины, относится к категории сильноагрессивных, поэтому обычная малоуглеродистая сталь разрушается в ней весьма интенсивно. Однако если эту трубу защитить тонкой оболочкой стеклоэмали, срок ее службы продлевается до полувека. Эмалированная труба имеет высокую химическую стойкость и прекрасные механические показатели благодаря сочетанию свойств металлической основы трубы и слоя стеклоэмали.

Исследования в области эмалирования внутренней поверхности труб начали проводиться еще в 60-70 годах XX века. Только в начале 90-х была разработана уникальная технология. В ее основе — нанесение сплошного слоя экологически чистой стеклоэмали на внутреннюю поверхность шликерным способом, при котором достигается абсолютная целостность покрытия.

На базе этой технологии в 1996 году в городе Кременчуге на предприятии «Эмальхимпром» был основан цех по эмалированию внутренней поверхности труб. В последнее время спрос на эмалированную трубу постоянно растет. Так, за последние три года их изготовлено в несколько раз больше, чем за предыдущие семь лет. Сегодня эти надежные и долговечные трубы изготавливаются диаметром до 325 мм длиной до 12 м. Также изготавливаются фасонные соединительные части к ним. Монтаж эмалированных труб осуществляется с помощью электро- и газосварки с одновременной защитой сварного шва.

Вы вправе возразить, сказать о том, что трубы могут быть из нержавеющей стали, медные пластиковые и оцинкованные. Но давайте попробуем разобраться в этом вопросе.

Нержавейка?.. Уж больно недешевая она, да и не везде применима: в коксохимическом производстве, например, при использовании в агрессивных средах трубы из нержавеющей стали выходят из строя быстрее, чем эмалированные трубы.

В последнее время для водопроводных систем все чаще используются медные трубы. Медь имеет высокую пластичность, устойчива к высоким и низким температурам и не стареет. Однако перед установкой медных систем необходимо проверить состав воды: кислая среда действует на данный материал разрушительно. Кроме того, медные трубы не рекомендуют «прятать» в стену из-за возможности наружной коррозии меди (медные трубы могут выйти из строя из-за абразивного износа). Также, справедливости ради, следует отметить, что стоимость медных труб соизмерима со стоимостью нержавеющих. С точки зрения эксплуатационных характеристик медные трубы нельзя назвать безопасными для питьевого водоснабжения. На медных трубах нет биопленки потому, что медь обладает бактерицидными свойствами. Но любой элемент, который обладает бактерицидными свойствами, имеет точно такое же негативное воздействие и на человека. Например, в больших концентрациях медь может оказывать разрушительное воздействие на клеточные мембраны: накапливаясь в выводящих органах (в печени или почках) может привести к распаду клеток этого органа, а при попадании в клетки мозга может нарушать нейронные процессы. Поэтому вероятность попадания меди в питьевую воду при использовании медных трубопроводов можно считать отрицательным фактором.

Несколько лет назад большое внимание стали уделять пластиковым трубам. Основным достоинством этих труб является простота монтажа. Однако они обладают рядом недостатков: низкая поверхностная прочность (необходимость защиты труб от механических и температурных воздействий), низкая несущая способность (арматуру и оборудование необходимо жестко крепить на строительных конструкциях, чтобы усилия не передавались на трубопроводы), старение материала (особенно при воздействии механических напряжений, температуры и ультрафиолетового излучения), невозможность использования в высотных зданиях (нормальная работа пластика гарантируется при давлении до 60 м водяного столба — 20 этажей). Трудно также говорить о безвредном использовании пластиковых труб в системах водоснабжения. Если рассмотреть технологию производства любого полимера, там задействовано много веществ органического происхождения (растворители, стабилизаторы и т.д.), и нет гарантии, что эти вещества не попадают в воду. А попадание в воду синтезированных органических веществ не природного происхождения вряд ли можно назвать полезным для организма человека. Не секрет, что питьевая вода центрального водоснабжения подвергается обработке хлором. Хлор, как активный элемент, «разъедает» пластиковые трубы и этот факт, в свою очередь, отрицательно сказывается на качестве воды.

Оцинкованные трубы по технологии не допускают сварки, поэтому в монтаже они сложнее медных, нержавеющих и эмалированных. Да и срок их службы в несколько раз меньше чем у эмалированных труб.

На основании гигиенического заключения государственной санитарно-гигиенической экспертизы эмалированная труба безвредна для применения в системах горячего и холодного водоснабжения, в том числе и в пищевой промышленности (производство сахара, растительного масла, молочных продуктов). Благодаря высокой коррозионной стойкости по трубам можно транспортировать химически агрессивные продукты. Поэтому эмалированные трубопроводы получили признание в горячем и холодном водоснабжении, химической, пищевой, целлюлозно-бумажной, нефте- и газодобывающей, нефтеперерабатывающей, коксохимической, энергетической и др. отраслях промышленности. Опыт эксплуатации подтвердил: эмалированные трубы незаменимы в производстве пластмасс, синтетических смол и химических волокон, потому что продукты полимеризации не прилипают к эмалированной поверхности, а значит полностью исключается уменьшение сечения трубопроводов.Таким образом, остается один путь защиты водопроводов от коррозии — эмалирование труб.

Трубы железной век недолог

Преимущества технологии эмалирования труб, созданной НПП «Эмальтехпром», заключаются в следующем:

Требуемое качество эмалевого покрытия для конкретных условий эксплуатации достигается минимальным количеством наносимых слоев. Например, для коммунального водоснабжения — один слой, для нефтяной промышленности — два, для химической — два-три.

Для обжига стеклоэмали используются скоростные методы нагрева в секционных печах или на электроиндукционных установках, что позволяет управлять режимом нагрева и процессом формирования покрытия.

Стеклоэмали, синтезированные учеными предприятия, обладают отличными технологическими качествами и обеспечивают получение эмалевого покрытия с высочайшими химическими, термическими, и механическими свойствами. А технологический процесс не имеет аналогов в мировой практике.

Оборудование для эмалирования длинномерных труб (до 12 м) высокопроизводительное, сравнительно недорогое, размещается на небольшой площади и не требует многочисленного обслуживающего персонала.

Технологический процесс эмалирования труб — безотходное, экологически чистое производство.

НПП «Эмальтехпром» с 1989 года занимается решением задачи государственной важности — повышением надежности и долговечности трубопроводов в различных отраслях народного хозяйства. Например, в коммунальном хозяйстве в системах холодного и горячего водоснабжения незащищенные углеродистые трубы служат 2-4 года, а с внутренним эмалевым покрытием — до 50 лет. Кроме того, решается важный социальный вопрос: отсутствие аварий исключает перебои в обеспечении населения горячей и холодной водой. Вода не загрязняется гидратами железа и приходит к потребителю в том состоянии, какое она имела после фильтрации и биологической обработки.

В условиях высокой степени выработки месторождений нефтедобыча ведется методом повышения пластового давления, при котором закачанная в нефтяные горизонты, а затем освобожденная от нефти вода снова нагнетается в скважины. Но при этом она быстро минерализуется, насыщается газами и становится — по отношению к трубам из углеродистой стали — агрессивной средой. Именно коррозией объясняется большое число аварий на различных месторождениях, которые сопровождаются огромными потерями нефти. Но, как показывает опыт, эту проблему можно успешно решить путем использования эмалированных труб. Там, где незащищенные стальные нефтепроводные трубы служат год, а то и меньше, эмалированные по внутренней поверхности трубы отслужили 7 лет и находятся в удовлетворительном состоянии.Учитывая высокую коррозионную активность обводненной нефти, на нефтепроводные трубы рекомендуется наносить два слоя эмали, что гарантирует их повышенную износостойкость в течение долгих лет. Немаловажное значение имеет и то, что на эмалевом покрытии не откладывается парафин. Эмалированные трубы успешно эксплуатируются для транспортировки особо агрессивных сред в химической и родственных ей отраслях: при производстве серной кислоты, ионообменных смол, синтетического каучука, красителей, фотопленки, в нефтеперерабатывающей промышленности, титаномагниевом и коксохимическом производстве, в пищевой промышленности. Практика убедительно свидетельствует: срок службы труб со стеклоэмалевым покрытием на порядок выше, нежели труб из нержавеющих сталей и различных сплавов. Тем более, что при современном уровне цен на нержавейку и цветные металлы, а также их дефицит, эмалированные трубы в любом случае окажутся дешевле прочих — потребитель будет иметь экономию при закупке, а еще больше при их эксплуатации. Специалисты НПП «Эмальтехпром» обосновывают это тем, что с применением эмалированных труб практически исключаются аварии, сокращаются простои, потери и порча продукта.

Разработанные в НПП «Эмальтехпром» стеклоэмали ЭСТ-2 и ЭСТ-7 и другие модификации — экологически чистые: они относятся к разряду пищевых эмалей, что согласовано с санитарными службами Украины.

Специалисты НПП «Эмальтехпром» разрабатывают конструкторскую документацию, изготавливают и монтируют оборудование для участков эмалирования труб, поставляют трубы диаметром 22-273 мм и эмалевую фритту, внедряют технологию, налаживают оборудование, обучают персонал, дают консультации по всем вопросам использования технологии эмалирования и производства эмалированных труб.