Коррозия түрлері

Коррозия –бұл қоршаған ортаның химиялық, электрлік, механикалық әсер ету салдарынан металлдың бұзылуы. Коррозия әсерінен түрлі жер асты құрылыстары зақымдалады: металл қабықшалар және кабельдердің сауытары, НУП мен НРП болатты корпустары. Кабельде қабықшаның механикалық төзімділігі төмендейді, оның герметикасы бұзылады, ішке ылғал кіргенің әсерінен байланыстың үзілуіне әкеп соғады.

Коррозияның үш түрі бар: топырақтық, электркоррозия және кристаларалық.

Топырақтық

Топырақ немесе электрохимиялық коррозия металдың қоршаған агрессивті топырақпен әсерінен пайда болады. Оны топырақта болатын ылғал, органикалық заттар, тұздар, қышқылдар, жердің химиялық құрылымының және қабықша металлының біртексіздігі, кабель қабықшасына ауаның дұрыс енбеуі (аэрация) әсерінен пайда болады. Кабель қабықшасының дымқыл топырақта бар электролитпен жанасу жерлерінде электр тогы пайда болады, электролиз жүзеге асады, яғни металл иондары анодтан электролитке ауысып, металл бұзылады.

Қабықшаның металл құрылымының біртексіздігі кезінде микротоқтар пайда болып, қабықшаның түгелімен бұзылуына әкеліп соғады. Оны микрокоррозия деп атайды. Кейде микрокоррозия токтары макрокорризия токтарынан басым болады.

Токтың кабель қабықшасынан топыраққа ағатын жерлерді, анодты аймақ деп атайды. Мұнда қабықшаның потенциалы, топырақпен салыстырғанда, жоғары; ағатын ток металлдың бөлшектерін алып кетеді де, қабықша бұзылады. Керісінше, токтың топырақтан кабельге кіретін жерлерді, катодты аймақ деп атайды. Мұнда қабықшаның потенциалы, тапырақтың потенциалынан аз болғандықтан, қабықшаның бұзылуы болмайды.

Коррозияның интенсивтілігі қоршаған ортаның агрессивті деңгейіне байланысты болады, оны екі параметрмен сипаттайды: Жердің салыстырмалы кедергісі ρ және қышқылдық құрамы рН бойынша жердің химиялық сипаттамасы, мұнда рН – қышқылдық сан, ол жердің бірлік көлемінде сутегі иондарының санын көрсетеді.

Салыстырмалы кедергісі бойынша жер 3 категорияға бөлінеді:

1. төмен агрессивті (құмды, тасты) ρ >100 Ом*м;

2. орта агрессивті (орманды т.б.) ρ = 20-100 Ом*м;

3. жоғарғы агрессивті (торф, әктас, мусор) ρ < 20 Ом*м. 3-ші категория жерлері коррозия жағынан металл қабықшалары үшін қауіпті.

Жерлер химиялық құрамы (қышқылдық рН саны) бойынша үш категорияға бөлінеді: қышқылды, нейтралды және негіздік. Осындай жерлерде түрлі металдар өздерін әртүрлі ұстайды. Қорғасын және алюминий қышқылды және негіздік орталарда бұзылады, ал болат қышқылды ортада қатты бұзылады да, ал негіздікте әлсіз. Кабельді жерлік коррозиядан қорғанысты бірнеше әдістермен жүргізеді:

Агрессивті жерлері бар трассалардан аулақ болады, қабықшаларды коррозияға тұрақты қорытпалардан дайындайды, сәйкес өңдеу жолымен, катодты қорғанысты орнатады.

Кабельдік жолды жобалау кезінде астар трассасын, жерде әктас, шлак, күл, өндірістік кәсіпорындардың қоқыс орындары, қиқым-қоқсық жинақтары және т.б. жинақталуы жоқ болу керек.

Кабельді өндіру кезінде болатқа басқа металлдардың бірнеше проценттерін қосады, ол дегеніміз кейбір қорытпалардың коррозияға тұрақтылығы, таза металлдарға қарағанда, жоғары болады.

Қоршаған топырақ қасиеттерінің өзгеруін топырақтық суларға, болат коррозия процессін баяулататын, құрамдарды қосу олымен іске асады (силикаттар, фосфат, хромат, вольфрам). Жалаңаш болаттанылған кабельдерді, қалалық телефондық канализацияда салынған, натрий силикат ерітіндісімен жағады, ол корриязия процессін 4-5 есе баяулатады.

Кабельді астарлау кезінде жерге тікелец топырақ және қабықша арасында 0,01-0,3 В потенциалдар айырымы пайда болады. Қабықшада топырақ арқыры тұйықталатын ток пайда болады. Оның шамасы топырақтың өтімділігімен анықталады. Кабель қабықшасы бойымен анодты аймақтар пайда болады да, үлкен ұзындықта зақымдалуларға алып келеді. Қорғаныстың эффективті әдісі болып, катодты қорғаныс саналады. Оны кабель қабықшасына, топыраққа қарағанда, тұрақты қуатты ток көзінен кері кернеуді беру жолымен іске асады. Кабель қабықшасына тұрақты ток көзінің кері полюс жалғанады, оның кернеуі қабықша және топырақ арасындағы потенциалдарынан әдеуір асады. Оң полюсті изоляцияланған өткізгішті жерге қосатын электродпен жалғайды (болат беттер, трубалар, рельстер). Қабықша теріс потенциялды иемденеді, анодты аймақ нейтралданады, кабельдің коррозиядан қорғанысы болады. Қорек көзінің оң полюсінен шыққан ток жермен жалғанған электродқа өтіп, одан жер арқылы ағып, кабель қабықшасына енеді, қорек көзінің теріс полюсіне қайтады. Тұрақты ток көзі ретінде, айнымалы ток желісіне қоректенетін, жартылай өткізгіш түзеткіші ретіндегі, катодты станция қолданады қызмет көрсетеді.