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
ТЕХНОНИКОЛЬ начала производить полимерное волокно из отслуживших пластиковых бутылок
Каменная вата ТЕХНОНИКОЛЬ устойчива к воздействию плесневых грибов и не является питательной средой для их развития. Это подтвердили эксперты Центра климатических испытаний ИПЭЭ РАН в ходе очередных натурных исследований материалов на биостойкость. По итогам проверки компания получила соответствующее заключение.
Центр климатических испытаний института проблем экологии и эволюции (ИПЭЭ) им. А. Н. Северцова РАН повторно подтвердил стойкость теплоизоляции из каменной ваты, выпускаемой компанией ТЕХНОНИКОЛЬ, к воздействию плесневых грибов.
Испытания прошли материалы из каменной ваты для утепления кровельных и фасадных конструкций, внутренних перегородок и полов марок ТЕХНОНИКОЛЬ, БАЗАЛИТ, IZOVOL и ИЗОБОКС.
Исследования проходили в соответствии с ГОСТ 9.048-89. Во время проведения тестов специалисты Центра климатических испытаний ИПЭЭ РАН произвели заражение образцов каменной ваты ТЕХНОНИКОЛЬ плесневыми грибами и оставили их в термостате при температуре 28 оС и относительной влажности 98%. Оценка состояния материалов проводилась через 14 и 28 дней при 20-кратном увеличении с помощью высокоточного оборудования. В итоге прорастание спор грибов обнаружено не было. Этот срок предусмотрен схемой испытания, и его достаточно, чтобы прогнозировать отсутствие прорастания грибков в дальнейшем.
Таким образом испытания подтвердили, что каменная вата ТЕХНОНИКОЛЬ обладает высоким показателем грибостойкости и не является питательной средой для развития грибков. Это доказывает эффективность ее использования для утепления большинства конструкций. Материал сохраняет заявленные физико-механические характеристики и работоспособность в системе утепления на протяжении всего срока эксплуатации. Он составляет не менее 50 лет, что подтверждено НИИ Строительной физики РААСН.
«Биостойкость минеральной изоляции во многом объясняется ее составом. Этот материал производится из неорганического материала – горных пород габбро-базальтовой группы, которые расплавляются на производстве для получения тонкого волокна. Оно обрабатывается связующими компонентами с добавлением гидрофобизирующих веществ. Такая среда не подвержена гниению и разложению и не поддерживает жизнедеятельность не только плесневых грибов, но и других микроорганизмов, а также не является питательной средой для грызунов и насекомых. Поэтому плиты из каменной ваты можно безопасно использовать при утеплении как внутренних, так и внешних конструкций загородных домов и дач, не боясь появления непрошенных «гостей», – отметил Василий Аксенов, руководитель технической поддержки направления «Минеральная изоляция» ТЕХНОНИКОЛЬ.
О Корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ
Корпорация ТЕХНОНИКОЛЬ – ведущий международный производитель надежных и эффективных строительных материалов и систем. Компания предлагает рынку новейшие технологии, сочетающие в себе разработки собственных Научных центров и передовой мировой опыт.
Производственная компания ТЕХНОНИКОЛЬ, возглавляемая Сергеем Колесниковым, – это 59 производственных площадок в 8 странах мира (Россия, Беларусь, Литва, Италия, Шотландия, Германия, Польша, Англия), 22 представительства в 18 странах мира, 20 Учебных центров, 6 Научных центров, укомплектованных высокотехнологичным оборудованием и квалифицированным персоналом. В центрах ведется регулярная разработка и внедрение новых продуктов и решений для строительной отрасли. Продукция компании поставляется в 118 государств. Штаб-квартиры ТЕХНОНИКОЛЬ располагаются в России, Польше, Италии, Китае и Индии.
Спрос на строительные материалы вырос на 165%: эксперт ROCKWOOL рассказал о причинах его изменения
Начало строительного сезона-2022 пришлось на непростой период: кризис, волатильность валют и перебои в логистических цепочках не способствуют эффективным продажам стройматериалов. Однако эксперты компании ROCKWOOL, производителя материалов из каменной ваты, отмечают, что спрос сохраняет положительную динамику. Более того, на фоне сложностей с авиасообщением многие россияне предпочитают посвятить отпуск дачным делам и ремонту, в частности, повышенный интерес наблюдается к строительству и реновации коттеджей, бань и саун.
Спрос на строительные материалы вырос на 165% в мае 2022 года по сравнению с аналогичным месяцем 2021 года, а на отделочные материалы – на 171%, такие данные приводит онлайн-гипермаркет ВсеИнструменты.ру.
«Мы рассчитываем, что в сезон у нас будут успешные продажи, так как покупательская активность сохраняется: за первый квартал этого года продажи утеплителя и звукоизоляции из каменной ваты выросли на 20-25% в зависимости от продукта. Во втором квартале, к сожалению, динамика гораздо спокойнее вопреки началу строительного сезона: мы прогнозируем продажи на уровне прошлого года. Люди пока не понимают, что будет с ценами, кроме того, любая экономическая турбулентность в России всегда снижает спрос на все категории товаров. Возможно, сказалось и резкое повышение ключевой ставки ЦБ: многие выбрали такой способ защиты от инфляции, временно отказавшись от дорогостоящих покупок и ремонта. Но это преходящее», – рассказывает Максим Тарасов, директор по продажам компании ROCKWOOL Russia.
Среди всего разнообразия продукции из каменной ваты наибольшей популярностью у покупателей в этот сезон пользуется специальный утеплитель для бань и саун САУНА БАТТС, а также теплоизоляционные плиты для каркасного домостроения и звукоизоляция.
По данным Росстат, с начала года стоимость стройматериалов выросла на 13%, однако в мае наметился тренд на удешевление: цены упали в среднем на 0,4%. В ROCKWOOL также произошло небольшое снижение цен по ряду материалов, при этом в компании отмечают, что с апреля стоимость на продукцию из каменной ваты остается стабильной.
«Одна из причин падения цен на стройматериалы в России связана с тем, что продукции сегодня очень много: склады перекупщиков заполнены. Экспорт упал существенно, и по ряду товаров есть профицит. Ситуация осложняется тем, что многие ритейлеры закупали товар, когда евро и доллар были на максимальных отметках. Сейчас, на фоне укрепления рубля, на многие позиции произошло падение цен, и оптовики просто не знают, что делать с запасами, купленными в марте значительно дороже», – комментирует Максим Тарасов.
За январь-май 2022 года, по данным Минстроя, ввод жилья в России вырос на 55%. Эксперт уверен, что вслед за этим будет расти и спрос на товары для ремонта – и в такой ситуации возникший профицит стройматериалов закончится очень быстро.