Магниевые протекторы
Из-за высокого рабочего потенциала магниевого протекторного сплава происходит быстрый износ протекторов и поэтому не представляется возможным с помощью этих протекторов осуществить защиту на приемлемый для практики длительный срок. Следует отметить также что у магния и магниевых сплавов, в отличие от цинка и алюминия, отсутствует поляризация, сопровождаемая уменьшением токоотдачи.
Магниевые протекторы преимущественно применяют для защиты небольших сооружений в слабоэлектропроводных средах, где эффективность действия алюминиевых и цинковых протекторов низка, — грунтах, пресных или слабосоленых водах. Однако, из-за высокой скорости собственного растворения и склонности к образованию на поверхности труднорастворимых соединений, область эксплуатации магниевых протекторов ограничивается средами с рН = 9,5—10,5. При защите магниевыми протекторами закрытых систем, например резервуаров, необходимо учитывать возможность образования гремучего газа вследствие выделения водорода в катодной реакции, протекающей на поверхности магниевого сплава. Использование магниевых протекторов сопряжено также с опасностью развития водородного охрупчивания и коррозионного растрескивания оборудования.
Область применения
ВАЖНО! Нежелательно применение магниевых протекторов для защиты внутренней поверхности танков, резервуаров других емкостей для хранения, отстоя или перевозки нефти и нефтепереработки, так как магниевые протекторы являются крайне взрывопожароопасными (при соударении магния со сталью образуются искры), а при работе магниевых протекторов выделяется газообразный водород, который сам способен создавать взрывопожароопасную среду. Наиболее выгодно применение магниевых протекторов для защиты трубопроводов, днищ резервуаров снаружи, металлоконструкций, работающих в среде пресной воды, атмосферных условиях, зонах переменного смачивания и грунтах с высоким удельным сопротивлением.
Сплавы для изготовления магниевых протекторов легируют 2 – 5 % цинка и 5 – 7 % алюминия. Количество в сплаве меди, свинца, железа, кремния, никеля не должно превышать десятых и сотых долей процента.
Протектор магниевый используют в слабосоленых, пресных водах, почвах. Протектор применяется с средах, где цинковые и алюминиевые протекторы малоэффективны. Важным аспектом является то, что протекторы из магния должны эксплуатироваться в среде с рН 9,5 – 10,5. Это объясняется высокой скоростью растворения магния и образованием на его поверхности труднорастворимых соединений.
Магниевый протектор опасен, т.к. является причиной водородного охрупчивания и коррозионного растрескивания конструкций.
Цинковые протекторы
Протекторы из цинкового сплава полностью взрывопожаробезопасны, что позволяет их применять на объектах, к которым предъявляются жесткие требования по взрывопожаробезопасности. Кроме того, при их анодном растворении не образуются продукты, загрязняющие рабочую среду.
Область применения
Опыт показывает, что в песчано-парафинистых отложениях на днищах
резервуаров из-за их невысокой электропроводности анодной активности алюминиевого сплава недостаточно. Поэтому, учитывая, что протекторы из цинкового сплава имеют более высокий рабочий потенциал, чем протекторы из алюминиевого сплава, для защиты от коррозии внутренней поверхности нефтяных резервуаров, в первую очередь, днищ и нижних поясов, наиболее рационально применять протекторы из цинкового сплава.
Однако использовать чистые металл в качестве протекторов не всегда целесообразно. Так, например, чистый цинк растворяется неравномерно из-за крупнозернистой дендритной структуры, поверхность чистого алюминия покрывается плотной оксидной пленкой, магний имеет высокую скорость собственной коррозии. Для придания протекторам требуемых эксплуатационных свойств в их состав вводят легирующие элементы.
В отличие от широко применяемых протекторов из алюминиевых сплавов протекторы из цинкового сплава марки ЦП1 полностью взрывопожаробезопастны, что позволяет их применять на объектах, к которым предъявляются жесткие требования по взрывопожаробезопастности. Кроме того, при их анодном растворении не образуются продукты, загрязняющие рабочую среду. Поэтому по действующим стандартам для протекторной защиты грузовых, грузобалластных и топливных танков нефтеналивных судов применяются только протекторы из цинкового сплава. Более чем десятилетний опыт эксплуатации разработанных систем протекторной защиты подтвердил ее высокую эффективность. На всех резервуарах, где была уставлена протекторная защита, работ по ремонту резервуаров не требовалось. В то же время, резервуары, эксплуатирующиеся в аналогичных условия без протекторной защиты, были списаны, либо требовали капитального ремонта, вызванного коррозионными разрушениями (как правило, замены днища и нижних поясов). Вместе с тем, опыт показывает, что в песчано-парафинистых отложениях на днищах резервуаров из-за их невысокой электропроводности анодной активности алюминиевого сплава марки АП3 недостаточно. Поэтому, учитывая, что протекторы из цинкового сплава марки ЦП1 имеют более высокий рабочий потенциал, чем протекторы из алюминиевого сплава марки АП3, а также принимая во внимание взрывопожаробезопастности для защиты от коррозии внутренней поверхности нефтяных резервуаров, в первую очередь, днищ и нижних поясов, наиболее рационально применять протекторы из цинкового сплава марки ЦП1. Такая протекторная защита может применяться как на новых, так и находящихся в эксплуатации резервуарах, а также на других объектах, которые в процессе эксплуатации контактируют с пластовыми или подтоварными водами (трубопроводах, сепараторах, емкостях для хранения нефтепродуктов и др.). Протекторная защита может применяться как при окрашенной, так и при неокрашенной поверхности защищаемого металла. Во втором случае достигается максимальный экономический эффект, так как стоимость и трудоемкость работ по окраске внутренних поверхностей резервуаров весьма велики и не идут ни в какое сравнение со стоимостью протекторной защиты.