Как устранить протечку в трубе, и вовсе не обязательна сварка…
В прошлом году на даче я обнаружил небольшую течь в водопроводе. Понимаю, что отверстие в металлической трубе лучше заваривать, но сварочного аппарата у меня нет. Под рукой была только х/б изолента — обмотал ею трубу, но через час вода вновь просочилась.
В процессе эксплуатации элементов зданий их материал кроме силовых воздействий, вызываемых постоянными и временными нагрузками, подвергается агрессивному воздействию факторов окружающей среды, в результате чего происходит физический износ строительных конструкций и инеженерных систем.
Износ материалов строительных конструкций и инженерных систем под воздействием окружающей среды называют коррозией, если он сопровождается химическими, физико-химическими и электрохимическими процессами, или эрозией, если износ материала сопровождается механическими воздействиями потоков воздушной среды, жидкости, твердых пылевидных частиц, а также при кавитационных явлениях.
Среди методов защиты от подземной коррозии в первую очередь следует назвать применение защитных покрытий, устройство электрохимической защиты, обработку грунтовой и водной среды для снижения их коррозионной активности.
Для защиты от коррозии в атмосферных условиях на строительные конструкции наносят лакокрасочные покрытия. Лакокрасочные покрытия, не содержащие металлических наполнителей, являются диэлектриками, поэтому коррозионный процесс не протекает на поверхности конструкции и ограничивается только поверхностью раздела защищаемый металл — лакокрасочное покрытие. В этом случае скорость коррозии определяется следующими факторами: проницаемостью пленки лакокрасочного покрытия водой, кислородом, ионами электролита; омическим сопротивлением пленки; адгезией пленки лакокрасочного покрытия; составом среды у поверхности раздела защищаемый металл — лакокрасочное покрытие.
Участки анодной и катодной реакции разделены, и для протекания процесса необходим переток электронов металлов и ионов в электролите. Протекание электронов от более отрицательных участков (анодов) к менее отрицательным (катодам) выравнивает значение потенциалов участков, которые замыкаются электролитом и практически становятся электродами короткозамкнутого гальванического элемента. Если бы при этом анодный и катодный процессы не протекали, то потенциалы участков (электродов) сравнялись бы и наступила полная поляризация. При эксплуатации металлических конструкций указанные процессы, как правило, не прекращаются. Ионы и молекулы раствора электролита, обеспечивающие катодный процесс, называются деполяризаторами. Наибольшее значение из них имеют кислородная (нейтральными молекулами) и водородная (ионами) деполяризация. Однако в ряде случаев наблюдается повышенная коррозионная стойкость металлов — пассивное состояние, вызванное торможением анодного процесса электрохимической коррозии. Наступление пассивного состояния характеризуется резким уменьшением скорости коррозии металла, значительным смещением электропотенциала в положительную сторону.
Скорость атмосферной коррозии зависит от влажности воздуха, при этом на критическую влажность, при которой конденсируется влага, влияют состояние поверхности металлоконструкции, состав атмосферы и температура электролита. Критическое значение относительной влажности воздуха изменяется в зависимости от состояния поверхности стальной конструкции. Скорость коррозии металлоконструкций зависит главным образом от состава среды и содержания в ней минеральных солей. Наиболее важные стимуляторы коррозии — газы (хлор, сернистый ангидрид, сероводород, диоксид углерода), водный раствор которых имеет кислую реакцию.
Для строительных конструкций характерно одновременное влияние коррозионной среды и напряжений, возникающих при воздействий постоянных и временных нагрузок. Это вызывает коррозию под напряжением, которая приводит к снижению прочности материала значительно раньше, чем при отсутствии нагрузки. В зависимости от вида нагрузок различают коррозию при постоянно растягивающей нагрузке (коррозионное растрескивание) и коррозию при знакопеременных, циклических нагрузках (коррозионная усталость материала конструкции). Оба вида коррозии провоцируют межкристаллитную (транскристалдит-ную) коррозию, которая значительно опаснее, чем равномерная и местная.
При защите конструкций от коррозии под напряжением, как и вообще от любого вида коррозии, необходимо изолировать поверхность металлоконструкции от контакта с влагой, для чего применить метод металлизации, различные гидрофобные смазки, а также тщательное покрытие конструкций цементным раствором. Наиболее технологичным и надежным методом защиты является высококачественная окраска стойкими красителями в сочетании с нанесением неметаллических неорганических покрытий и металлизацией.
Интенсивность коррозии трубопроводов систем отопления, горячего и холодного водоснабжения зависит от состояния поверхности труб, химического состава, температуры, скорости движения и давления воды.
Концентрация ионов водорода (рН среды) в рае-творе электролита (транспортируемой воде) также определяет скорость коррозии. К металлам, малостойким в кислых средах, относятся железо, магний, медь, марганец. При малых значениях рН (кислая среда) скорость их коррозионного разрушения очень велика. При этом коррозия сопровождается выделением водорода, а образующиеся продукты коррозии легко разрушаются и не защищают металл от дальнейшего разрушения. При рН=4…8,5 скорость коррозии перечисленных металлов постоянна, так как в этих условиях не меняется растворимость кислорода — основного стимулятора коррозии трубопроводов. В щелочных средах (рН>10) перечисленные металлы корродируют с образованием нерастворимых гидроокислов, которые затрудняют доступ кислорода к поверхности металла, и скорость коррозии резко падает. При очень высоких концентрациях ионов гидроокйсла (рН>14) коррозия стали сопровождается образованием растворимых ферритов NaFeCb и гипоферритов Na2Fe02 и скорость ее возрастает.
Цинк, алюминий, олово, свинец устойчивы против коррозии в нейтральной среде, но легко разрушаются в щелочных и кислых средах. Для каждого металла имеется определенное значение рН, при котором скорость его коррозии минимальна, например для стали— 14, цинка — 10, алюминия — 7.
Скорость коррозии трубопроводов в значительной степени зависит от температуры транспортируемой воды. Это связано с тем, что с повышением температуры увеличивается скорость диффузии агрессивных веществ к поверхности металла и повышается растворимость продуктов коррозии. Некоторые металлы при повышении температуры меняют свой электродный потенциал. Например, изменение потенциала в положительную сторону у цинка происходит с повышением температуры быстрее, чем у железа. Поэтому при тем пературе воды более 70 °С железо имеет более электроотрицательный потенциал по сравнению с цинком. Это опасно для оцинкованных труб, так как цинковое покрытие не только перестанет быть защитой для стальных трубопроводов, но в местах нарушения сплошности цинкового покрытия железо в паре с цинком образуют гальваническую пару, где в качестве анода будет железо, скорость коррозии которого увеличится. Этим, в частности, вызвано ограничение температуры горячей воды, транспортируемой по оцинкованным трубам.
В зависимости от характеристики скелета грунта коррозионные процессы протекают с разной интенсивностью. Особенно сильная коррозия подземных металлических конструкций наблюдается в торфянистых, болотистых грунтах, имеющих рН<3. Черноземы, содержащие органические кислоты, агрессивны к стальным конструкциям, Одна из наиболее агрессивных почв — подзол, в которой скорость коррозии, например стали, в 5 раз выше, чем в других грунтах.
На скорость коррозии подземных металлических конструкций значительное влияние оказывают микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности. Микроорганизмы могут воздействовать на катодные или анодные электрохимические процессы, придавать почвам агрессивные свойства, разрушать защитные покрытия металлоконструкций. Биокоррозия может протекать в аэробных (при доступе кислорода) или анаэробных (при отсутствии кислорода) условиях. Например, биокоррозия в присутствии серобактерий протекает в аэробных условиях.
При резких колебаниях давления в инженерных системах разрушается не только защитная пленка, но и металлическая поверхность. Это явление называют кавитационной эрозией. Агрессивные среды способствуют разрушению металла кавитационной эрозией.
Агрессивные свойства грунта определяются его пористостью, влажностью, степенью аэрации, электропроводностью, а также наличием растворенных солей. В зависимости от этого грунты классифицируют на высоко- и среднекоррозионные, а также инертные.
Пористые грунты способны сохранять влагу в течение длительного времени и хорошо проницаемы для Кислорода и других газов, поэтому скорость коррозии во влажных пористых грунтах в начальный момент высокая, В дальнейшем продукты коррозии могут тормозить процесс коррозионного разрушения.
Влажность грунтов влияет на скорость коррозии двояко. Максимальная скорость коррозии подземных конструкций отмечается при влажности грунтов 16… 25%. При дальнейшем увеличении влажности поры грунта полностью насыщаются водой, что затрудняет доступ кислорода к металлу конструкции, и коррозионный процесс замедляется вследствие торможения катодного процесса.