Как снизить ущерб от коррозии металла и сократить затраты на обслуживание трубопроводов на 10%?
Каждая шестая домна в России сегодня работает «впустую» по одной причине: коррозия съедает около 10% всего производимого металла[1]. Проблема коррозии под изоляцией обостряется с каждым годом, так как эксплуатируемые металлические изделия стареют, а количество разрушающих факторов увеличивается. В результате коррозия становится причиной колоссального экологического и экономического ущерба. Совсем избежать самопроизвольного разрушения металлов невозможно, но есть способы замедлить процесс. О том, как это сделать, рассказали в компании ROCKWOOL Россия. Эксперты компании с 2015 года прицельно исследуют проблематику возникновения коррозии под изоляцией.
Чем опасна коррозия металла?
Негативные последствия коррозии связаны с существенным увеличением затрат на эксплуатацию промышленного оборудования и устранение последствий разрушения металлов, а также с серьезными рисками для экологии и безопасности людей.
Так, если говорить об экономической стороне проблемы, то ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют 3-4% ВВП в США и Германии, а в России — более 5%. Из-за коррозии трубопроводов и оборудования под изоляцией сокращается потенциальный срок службы промышленных объектов, а вынужденные приостановки на ремонт снижают эффективность и увеличивают потери бизнеса. Так, час простоя может стоить до 20 тысяч долларов.
Эксперты ROCKWOOL добавляют, что 60% аварийных ситуаций с трубопроводами происходят вследствие коррозии металла. При этом стоимость ремонта может составлять до 300 тысяч рублей на один метр трубы. В среднем на ремонт повреждений от коррозии под изоляцией уходит около 10% от общего бюджета на обслуживание трубопроводов.
С точки зрения экологической безопасности и рисков для населения серьезные опасения вызывают возможные последствия из-за производственных аварий по причине коррозии. По данным Росприроднадзора, основная причина утечек из резервуаров и трубопроводов — это коррозионные повреждения. Так, в 2020 году из-за коррозии на трубопроводе Оха-Комсомольск-на-Амуре произошел разлив нефтесодержащей жидкости на площади 0,4 га.
К сожалению, коррозия металла приводит не только к экологическим катастрофам, но и к гибели людей. Один из самых резонансных случаев произошел в 2020 году в Перми: в результате прорыва теплотрассы погибли пять человек. Как сообщили в Ростехнадзоре, причиной аварии стал локальный коррозионный износ участка трубопровода вследствие старения антикоррозионного изоляционного покрытия.
Почему возникает коррозия?
В появлении коррозии всегда так или иначе виновата влага, однако ее влияние может быть разным, например:
- общая и точечная коррозия углеродистой стали возникает при контакте влажной среды и углеродистой стали;
- коррозионное растрескивание под действием внешних напряжений нержавеющей стали происходит из-за воздействия водорастворимых хлоридов из воды.
По оценкам ученых, в последние годы появились дополнительные факторы, которые провоцируют новые ЧП из-за самопроизвольного разрушения металлов. В частности, это интенсивное развитие трубопроводной сферы, нефтяной, химической и нефтехимической промышленности, а также устаревание существующего оборудования и несвоевременный ремонт. Кроме того, по словам академика РАН Евгения Каблова, к таким факторам можно отнести и появление новых видов бактерий.
«Воздействие отдельных бактерий привело к тому, что интенсивность коррозии увеличилась на 20–30%. Даже нержавеющие материалы, которые никогда не корродировали, эти бактерии прожигают, как лазер. Они передвигаются по металлической поверхности, и продукты их жизнедеятельности разрушают нержавейку», — рассказывает Евгений Каблов.
Не последнюю роль в возникновении коррозии играет и промышленная изоляция. Сегодня абсолютное большинство трубопроводов изолируются, чтобы снизить теплопотери. И именно под слоем изоляции зачастую и начинается разрушение металла.
Как снизить риски коррозии под изоляцией
Коррозия под изоляцией — это наружная коррозия трубопроводов или оборудования, которая появляется под внешней обшивкой изделия из-за проникновения влаги. Это одна из самых опасных и коварных разновидностей разрушения металла. Дело в том, что очаги коррозии в таких ситуациях скрыты изоляцией и их нелегко вовремя обнаружить. В лучшем случае проблема вскрывается при снятии изоляции во время очередной проверки, в худшем — уже при аварии. Наиболее высокий риск возникновения коррозии возникает на трубопроводах, работающих в циклическом режиме (нагрев-остывание).
О предотвращении коррозии нужно задумываться еще на этапе проектирования. Есть четыре ключевых правила:
- Трубопроводы и оборудование должны проектироваться так, чтобы положение опор, фитингов и прочего максимально способствовало отведению воды.
- На трубопроводы и оборудование необходимо наносить подходящее антикоррозионное покрытие и регулярно проверять его состояние в рамках плана техобслуживания.
- Необходимо выбрать подходящий изоляционный слой, который будет соответствовать назначению и не станет источником дополнительной коррозии.
- Следует подобрать оптимальную систему защиты от атмосферных воздействий. Она должна соответствовать назначению, сочетаться с установленной под ней изоляцией и регулярно проверяться.
Как выбрать подходящую изоляцию?
Обычно при выборе изоляции для трубопроводов и другого оборудования подрядчики уделяют внимание ее теплопроводности и максимальной температуре эксплуатации. Однако для снижения рисков коррозии под изоляцией этого недостаточно, важно учесть причины ее появления. Их всего три: материал впитывает влагу, плохо выводит влагу или же не соответствует по химическому составу. Таким образом, правильная изоляция не должна влиять на стальную конструкцию, поглощать воду и задерживать пар.
«Есть три параметра, которые непосредственно влияют на саморазрушение металла под изоляцией. Во-первых, это химическая инертность: коррозия стали ускоряется, если из изоляционного материала можно выделить кислотные соединения. Поэтому водная вытяжка из изоляционного материала должна быть слегка щелочной. Во-вторых, это содержание хлоридов. Они могут выщелачиваться и приводить к растрескиванию под внешним напряжением. Уровень содержания подверженных водному выщелачиванию хлоридов в изоляционном материале должен быть выше 10 мг/кг. В-третьих, это водоотталкивающее свойство: водопоглощение должно быть не более 1 кг/м2», — рассказывает Роман Бочков, менеджер по развитию направления Техническая изоляция и Огнезащита компании ROCKWOOL Россия.
Национальная ассоциация инженеров-коррозионистов (NACE) провела ряд испытаний, чтобы проверить, какие именно изоляционные материалы соответствуют перечисленным свойствам. Оказалось, что самый оптимальный вариант для промышленного применения — это каменная вата. Во время испытаний этот материал показал самую низкую площадь повреждения поверхности: всего 32%, в то время как у изоляции из стекловаты этот показатель составил 42%, у пеностекла — 70%, а у ПИР — все 100%. Максимальная глубина повреждения металла при изоляции каменной ватой тоже оказалась самой низкой (всего 40 мкм), а максимальная скорость коррозии — самой медленной из всех (0,5 мм в год)[2].
Аналогичные испытания провела и лаборатория МГУ: каменную вату с содержанием водорастворимых хлоридов менее 10 мг/кг сравнили с каменной ватой с высоким содержанием хлоридов, а также со стеклянной ватой, синтетическим каучуком, пеностеклом и пенополиуретаном. Среди всех перечисленных материалов для промышленной изоляции лучшие результаты продемонстрировал первый образец: скорость коррозии при использовании каменной ваты с низким содержанием водорастворимых хлоридов составила всего 0,23 мм в год. Для сравнения: под изоляцией из каучука коррозия развивается со скоростью 0,52 мм в год, а под пенополиуретаном — 0,75 мм в год.
«Мы регулярно проводим собственные исследования проблематики возникновения коррозии под изоляцией, ориентируясь, в том числе и на рекомендации NACE. Результатом этой работы стала специализированная линейка прошивных матов и навивных цилиндров из каменной ваты ProRox с низким содержанием водорастворимых хлоридов (меньше 10 мг/кг). Испытания показали, что применение такой изоляции увеличивает ресурс трубопроводов от 11 до 17 % по сравнению с изоляцией из каменной ваты с высоким содержанием водорастворимых хлоридов», — добавляет Роман Бочков.
Прошивные маты и цилиндры ProRox гидрофобизированы, что обеспечивает эффективную защиту от проникновения влаги по всей толщине её слоя. Кроме того, она не препятствует проходу пара, что снижает риск образования конденсата. Такая изоляция доказывает свою эффективность даже на предприятии в условиях Крайнего Севера.
Коррозия металла — неизбежный процесс, однако это не повод оставить попытки и прекратить бороться с ней. Современные разработки предлагают эффективные методы защиты технических сооружений от подобных повреждений и позволяют существенно снизить скорость саморазрушения металлов. А значит — избежать колоссального ущерба.
[1] По данным Института физической химии РАН, https://tribune-scientists.ru/articles/357
[2] ASTM – G189-07 Standard Guide for Laboratory Simulation of Corrosion Under Insulation. Испытания NACE
Эффективность однослойных кровель — быстро и надежно
В современных реалиях экономичность при выборе материалов выходит на первый план. В то же время крыша должна быть надежной и долговечной, чтобы оправдать вложения. «Ответом» на данный запрос стало решение с применением однослойной битумно-полимерной мембраны с механическим креплением. Расскажем, почему это кровельное решение становится популярным у строителей.
Какие материалы можно применять в один слой
При устройстве кровли на быстровозводимых зданиях очень важна доступность материалов и, конечно, надежность покрытия. Однослойная гидроизоляция становится оптимальным решением такой задачи.
Согласно СП 17.13330.2017 Кровли, в один слой можно применять битумно-полимерный кровельный материал, закрепляемый механическим способом, толщиной не менее 5 мм с относительным удлинением не менее 30%, прочностью вдоль/поперек полотна не менее 900/700 (Н/5 см) по ГОСТ 31899-1 и сопротивлением раздиру стержнем гвоздя не менее 240 Н по ГОСТ 31898-1.
Специалисты компании ТЕХНОНИКОЛЬ создали материал, который полностью соответствует данным требованиям, — ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1.
Готовность к нагрузкам
Кровельные рулонные битумосодержащие материалы должны соответствовать ГОСТ 32805-2014. По этому стандарту, для однослойных кровельных материалов дополнительно нужно определять сопротивление статическому (ГОСТ 31897) и динамическому (ГОСТ EN 12730) продавливанию. Это очень важно, потому что при эксплуатации в кровельных системах материалы могут подвергаться механическому воздействию двух типов — долговременным статическим нагрузкам или кратковременным динамическим нагрузкам. Данные значения могут стать ключевыми при сравнении с другими типами гидроизоляционных материалов.
Таблица с характеристиками ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1
На долгие годы
Подбирая материал для устройства кровли, любой застройщик хочет не просто защитить здание от атмосферных осадков, а сделать так, чтобы она прослужила много лет без ремонта. Чтобы оценить возможности однослойной мембраны, компания ТЕХНОНИКОЛЬ провела испытания в ЦНИИПромзданий по методике определения потенциального срока службы битуминозных рулонных и мастичных кровельных материалов. Для этого в лабораторных условиях создаются циклические воздействия атмосферных факторов (ультрафиолетовых лучей, тепла, воды и мороза) и определяются изменения показателей материала. Согласно заключению ЦНИИПромзданий, потенциально возможный срок службы ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1 на крыше может достигать 35–40 лет.
«Не унесенные ветром»
Чтобы кровля «не улетела», важно правильно рассчитать необходимое количество крепежа. Выяснить, какую нагрузку способен выдержать материал вместе с крепежом, специалистам ТЕХНОНИКОЛЬ помогли испытания в Швеции по методикам EN-16002:2010 и ETAG 006:2000. Полученные данные были включены в расчет, который размещен на сайте https://nav.tn.ru/calculators/roof-load/. Также расчет можно заказать через Проектно-расчетный центр ТЕХНОНИКОЛЬ (https://nav.tn.ru/services/proektno-raschetnyy-tsentr/).
Эффективное комбо
При укладке кровли по теплоизоляционным плитам выбор материалов для утеплителя зависит от того, каким образом будет эксплуатироваться крыша, от требований СП 17.13330.2017 Кровли и пожарной безопасности конструкции.
Для обеспечения класса пожарной опасности конструкции К0 в кровельных решениях по профилированному настилу предусмотрено применение плит из негорючей каменной ваты.
Прочность и возможное сочетание теплоизоляционных плит, согласно СП 17.13330.2017 Кровли, зависит от интенсивности пешеходной нагрузки (динамичная точечная многократно повторяющаяся нагрузка, действующая на неэксплуатируемую кровлю, например, при сезонных осмотрах кровли, текущем обслуживании оборудования на крыше, снегоудалении, ремонте крыши и т. п.).
Если рассматривать варианты с высокой нагрузкой, связанной с эксплуатацией крыши, и применением плит из каменной ваты с прочностью на сжатие не менее 40 кПа (ТЕХНОРУФ Н ПРОФ или ТЕХНОРУФ Н ОПТИМА), то выигрывают комбинированные решения: на слой минераловатного утеплителя укладываются плиты из экструзионного пенополистирола (XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON PROF) или пенополиизоцианурата (LOGICPIR PROF). Данное сочетание возможно применять на крышах торговых центров, производственных и складских комплексов, спортивных центров и других общественных зданий.
Пару — отпор
Кровельная конструкция должна быть защищена от влагонакопления. Это может случиться из-за неправильного выбора материала для пароизоляционного слоя или ошибок при монтаже. Теплоизоляционные плиты постепенно начнут промерзать и потеряют свои свойства, что приведет к разрушению всей кровельной системы и необходимости масштабного ремонта.
Полимерные пароизоляционные пленки не всегда способны обеспечить герметичность пароизоляционного слоя. Тем более если речь идет о кровельных системах с механической фиксацией: через образованные отверстия в местах крепежа в конструкцию крыши интенсивно проходит водяной пар. Вот почему для данных конструкций больше подходят пароизоляционные битумно-полимерные материалы. Они обволакивают крепеж битумно-полимерным вяжущим. Именно такие решения признаны наиболее надежными для крыш с мехфиксацией кровельных слоев к профлисту — это отражено в СП 17.13330.2017 Кровли.
В линейке ТЕХНОНИКОЛЬ представлен специальный продукт для пароизоляции — ПАРОБАРЬЕР С, который успешно применяется в указанных кровельных системах. Этот фольгированный битумосодержащий материал, армированный стеклосеткой, обладает множеством преимуществ. Он очень удобен в монтаже, легко и надежно приклеивается к поверхности — по такому покрытию можно передвигаться прямо во время работ. Мембрана создает надежный «барьер» водяному пару из внутренних помещений, поэтому ПАРОБАРЬЕР С эффективно «работает» в зданиях с любым влажностным режимом.
Системное решение
Однослойное решение кровли из материала ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1, комбинированная теплоизоляция и ПАРОБАРЬЕР как раз представлены в решениях ТН-КРОВЛЯ Мастер Соло и ТН-КРОВЛЯ Соло Смарт.
Материал ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1 обладает повышенными противопожарными характеристиками — РП1, В2, что позволяет получить группу пожарной опасности кровли КП0 согласно таблице 5.2 СП 17.13330.2017 и применять систему ТН-КРОВЛЯ Мастер Соло на крышах зданий большой площади без устройства противопожарных рассечек. Для системы ТН-КРОВЛЯ Смарт Соло максимально допустимая площадь кровли без устройства противопожарных рассечек составляет 5200 м2.
Цена вопроса
ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1 является оптимальным решением с экономической точки зрения по сравнению с другими типами однослойных гидроизоляционных материалов. В то же время надежность и долговечность покрытия не снижаются. Поэтому при прочих равных условиях (стоимость теплоизоляционного и пароизоляционного слоев) данный продукт наиболее интересен по соотношению «цена — качество».
Вывод
Кровельные системы ТН-КРОВЛЯ Мастер Соло и ТН-КРОВЛЯ Смарт Соло с комбинированной теплоизоляцией по праву считаются одним из самых эффективных решений на сегодняшний день — обеспечивается и долговечность, и способность выдерживать максимальные для неэксплуатируемых крыш нагрузки, и пожарная безопасность. А применение в составе систем материала ТЕХНОЭЛАСТ СОЛО РП1 делает такие решения экономически выгодными для инвестора.
Чек-лист от ROCKWOOL: убеждаемся в безопасности камина
Один из ярких трендов строительного сезона-2022 в частном строительстве – обустройство настоящих дровяных или газовых каминов. Именно камин считается главным атрибутом уюта, выяснила в ходе опроса компания ROCKWOOL Russia, производитель решений из каменной ваты. При этом половина опрошенных домовладельцев опасаются возникновения пожара. Эксперты ROCKWOOL составили чек-лист для быстрой проверки камина на безопасность.
Опасность пожара неслучайно многих отталкивает от обустройства камина, даже если для этого есть все условия. Так, 6% обладателей каминов в рамках опроса рассказали, что сталкивались с пожарами из-за них, еще у 13% происходили мелкие возгорания, не потребовавшие приезда специальных служб. Кроме того, в 27% случаев из-за камина в доме происходило задымление или появился запах гари.
В ROCKWOOL называют четыре основные причины возгорания из-за каминов: неосторожная эксплуатация, несвоевременная чистка дымохода, использование горючих отделочных материалов, а также ошибки в изоляции всей конструкции. Чтобы убедиться в безопасности камина, следует уделить внимание каждой из возможных ошибок.
- Проверьте, изолирована ли конструкция и что для этого использовалось. Чтобы обеспечить защиту от пожара и увеличить срок службы домашнего очага, для изоляции нужны специальные материалы, которые предотвращают нагрев отделки и защищают внутренние поверхности камина от разрушительного воздействия тепла. Оптимальный вариант – каменная вата. К примеру, сделанные из нее теплоизоляционные плиты КАМИН БАТТС от ROCKWOOL выдерживают температуру поверхности до +530 ⁰С и покрыты алюминиевой фольгой с одной стороны.
“КАМИН БАТТС разработаны непосредственно для защиты конструкций, находящихся вблизи топки. Материал следует устанавливать в каркас внутри камина на расстоянии не менее 40 мм от корпуса топки, при этом фольгированная поверхность должна смотреть внутрь конструкции. Чтобы обеспечить максимальную пожарную безопасность перекрытия, которое пересекает дымовая труба, следует обустроить декомпрессионную камеру, дополнительно установив теплоизоляционную плиту горизонтально”, – рассказывает Александр Коршунов, менеджер по развитию DIY сегмента ROCKWOOL Russia.
- Вспомните, когда вы в последний раз чистили дымоход. Чтобы исключить риск пожара или задымления, проверять дымоход следует после любых длительных пауз в использовании камина, а также в начале и в конце сезона.
- Проверьте, какие отделочные материалы использованы в непосредственной близости от камина – они должны соответствовать требованиям пожарной безопасности. Это касается и напольного покрытия: идеально, если вокруг камина сделан пожаробезопасный участок пола, например, из керамической плитки. Заодно стоит проверить, не расположены ли вблизи открытого огня предметы, которые легко воспламеняются – лучше найти для них другое место;
- Убедитесь, что огнетушитель находится рядом с камином, имеет достаточный срок годности и в случае непредвиденного возгорания вы легко сможете им воспользоваться. Если огнетушителя нет, то обязательно купите его.
Выбирайте правильные дрова – лучше всего, если это будет древесина твердых пород. При этом сосну и ель использовать не стоит: из-за смолы дымоход загрязняется сильнее.
И еще один небольшой совет от ROCKWOOL: если у вас в доме есть камин, не лишним будет установить и детекторы дыма или полноценную пожарную сигнализацию, которая предупредит всех жильцов в случае ЧП.
Камины – это прекрасное украшение любого интерьера и атрибут не только домашнего уюта, но и статуса хозяев. Это способ подчеркнуть стиль помещения и отличный вкус владельца. Современные материалы вкупе с правильным монтажом и корректной эксплуатацией позволяют свести к минимуму риск пожара – возможно, именно поэтому камины в России становятся все популярнее.