Промышленность

Подземные стальные емкости, сосуды СУГ и газгольдеры эксплуатируются под комбинированным воздействием грунтовых вод, блуждающих токов и механохимических нагрузок. В этой статье рассмотрены принципы взаимодействия пассивных лакокрасочных покрытий с активными станциями катодной защиты (ЭХЗ) и предотвращения катодного отслаивания.

Принцип совмещенной защиты подземных стальных сооружений

Согласно ГОСТ 9.602 и ГОСТ R 51164, подземные стальные резервуары и газгольдеры подлежат обязательной двухуровневой защите:

• ✓ Пассивная защита (Защитные ЛКМ): Создает сплошной диэлектрический барьер, предотвращающий прямой контакт стали с электролитом (почвенной влагой) и снижающий необходимую силу тока станций ЭХЗ на 95–99%.
• ✓ Активная защита (Катодная ЭХЗ): Накладывает на стальную емкость отрицательный защитный потенциал от внешнего источника тока или анодных протекторов, подавляя коррозию в местах сквозных повреждений диэлектрического покрытия.

Проблема катодного отслаивания (Cathodic Disbondment)

При работе станции катодной защиты на участках повреждения изоляционного покрытия протекает электрохимическая реакция восстановления кислорода с образованием гидроксил-ионов (OH^-). Это приводит к локальному подщелачиванию среды около сквозного дефекта до значения pH > 12.

Неустойчивые к щелочной среде лакокрасочные покрытия разрушаются на границе «металл–грунт», после чего происходит гидравлическое отслаивание покрытия вокруг дефекта (катодно-щелочное отслоение). Для подземных газгольдеров и емкостей применяются исключительно полиуретановые и эпоксидные покрытия с подлинной стойкостью к катодному отслаиванию по ISO 21809-3.

Схема защиты ECP PUR для подземных резервуаров

Для наружной изоляции подземных емкостей и газгольдеров применяется сертифицированная двухслойная система:

1. Грунтовочный слой: Протекторный грунт ECP PUR Zinc (80 мкм). Содержит 96% цинка, обеспечивая локальную гальваническую защиту при абразивном повреждении покрытия во время засыпки грунта.

2. Толстослойный диэлектрический барьер: Двухкомпонентное полиуретановое покрытие со слюдкой ECP PUR COMBINATION 500 (400–600 мкм). Обладает высокой электрической прочностью, стойкостью к продавливанию гравием и щелочестойкостью при катодной поляризации.

Контроль сплошности и приемка работ

После нанесения и полимеризации наружной изоляции подземной емкости выполняется 100% неразрушающий контроль диэлектрической сплошности методом сухого искрового испытания (импульсным или постоянным электроискровым дефектоскопом).

Напряжение испытания устанавливается из расчета 5 кВ на каждый миллиметр сухого слоя. При отсутствии пробоев и искрения изоляция признается герметичной и готовой к засыпке в котлован и подключению анодов ЭХЗ.

Сравнение материалов для подземной изоляции