Использование долговременных методов защиты от коррозии может изменить подход к содержанию объектов энергоинфраструктуры
На энергетической инфраструктуре СЗФО завершена подготовка к осенне-зимнему сезону. Традиционно для отрасли это период пиковых нагрузок. Поэтому объекты энергетики, которые должны были отремонтировать или ввести в строй в нынешнем сезоне, уже сданы. Помимо вопросов, касающихся оборудования, особую роль в исправной работы ЛЭП, подстанций и ветрогенераторов играет антикоррозионное покрытие.
Коррозия — настоящий бич для объектов энергетики. Она способна незаметно разрушать металлоконструкции, они становятся хрупкими и под влиянием ветра и низких температур, могут выходить из строя, а это несет риски аварий и отключения электроэнергии у потребителей.
В регионах Северо-Запада объекты энергетики особенно подвержены коррозии. Причины — низкие температуры зимой, в межсезонье — длительный период, когда по несколько раз в сутки температура преодолевает отметку в 0 °C. В прибрежных районах коррозионная активность усиливается за счет высокой влажности, соленых туманов, конденсата. В тундровой зоне многие энергообъекты устанавливаются в болотистой местности.
Условия, в которых эксплуатируются опоры ЛЭП и металлоконструкции подстанций, по международному стандарту ISO 12944 близки к категории С5. Так обозначают условия с самой высокой коррозионной активностью, если не использовать специальных методов защиты, то металлоконструкции в такой местности могут разрушиться в разы быстрее, чем в регионах центральной России, где чаще всего условия относятся к категории С3 — умеренно-агрессивная среда.
Объекты ветроэнергетической инфраструктуры, в частности, фундаменты ветрогенераторов, также оказываются в зоне повышенного риска по скорости развития коррозии. Дело в том, что такие объекты строятся на территориях со значительной ветровой нагрузкой, которая ускоряет деградацию металлов. Поскольку ВЭС создаются в открытой местности, то на них оказывает воздействие и повышенное УФ-излучение, под влиянием которого уязвимость металлоконструций растет.
Для защиты от коррозии традиционно применяются специальные покрытия. Их принцип действия основан на том, чтобы полностью скрыть металлоконструкцию от внешней среды. Однако защита перестает быть эффективной в момент, когда на покрытии образуются трещины. Именно они становятся очагами так называемой подпленочной коррозии, которая быстро распространяется даже под слоем краски. Поэтому критическую роль для антикоррозионной защиты играет стойкость покрытия и по этой же причине в плановый ремонт объектов энергетической инфраструктуры, как правило, входит окраска конструкций. Срок барьерной защиты – «узкое горлышко» для лакокрасочных материалов (ЛКМ), он варьируется от трех до семи лет, но зависит от многих факторов, включая условия нанесения покрытия, подготовку поверхности, а также климатическую зону, в которой расположен объект.
На действующих объектах энергетической инфраструктуры, особенно в труднодоступных районах, обеспечить регулярный мониторинг состояния покрытия зачастую не представляется возможным. Поэтому либо дополнительная окраска производится заранее, не дожидаясь трещин, либо — в моменте, когда на металлоконструкции уже появились видимые признаки коррозии. В первом случае компания, обслуживающая объект энергетики, несет регулярные дополнительные затраты на ЛКМ и на организацию ремонтных работ, во-втором — риски связаны с выходом конструкций из строя.
Более стойкое покрытие обеспечивается технологией горячего цинкования, когда используются особые защитные составы, а нанесение производится в специальных ванных. Но в такую емкость возможно погрузить только конструкции относительно небольших размеров. Поэтому в энергетике данная технология применима когда речь идет о новом строительстве и на объект привозят уже заранее подготовленные детали.
Но на действующих объектах энергетики, когда все конструкции смонтированы, осуществить горячее цинкование технически невозможно — многие узлы не подлежат демонтажу. Кроме того, объекты энергетики зачастую находятся на отдаленных территориях. Текущий ремонт осуществляет мобильная бригада, которая прибывает на место с запасом материалов и комплектующих. Осуществить горячее цинкование в полевых условиях нельзя, а соответствующие цеха есть только в крупных населенных пунктах.
Поэтому все больше предприятий используют альтернативную технологию — цинкирование, она не требует специальных условий для нанесения защитного покрытия и обеспечивает два метода защиты металлоконструкции — барьерный и катодный. Благодаря особой пластичности покрытия микротрещины на поверхности могут «затягиваться», тем самым препятствуя образованию подпленочной коррозии. Катодная защита реализована за счет того, что в покрытии присутствует цинк. Он разрушается при коррозионном воздействии среды, но при этом сама металлоконструкция остается невредимой. Срок службы состава — 25 лет, именно столько времени требуется, чтобы коррозия разрушила покрытие толщиной 120 мкм. Затем рекомендуется заново покрыть конструкцию цинкирующим составом.
Метод цинкирования допускает нанесение защитного состава на действующих объектах без отключения линий электропередач и остановки генерации, что делает возможным его применение для текущего ремонта. Специальных требований к температуре или условиям проведения работ нет. В свод правил «Защита строительных конструкций от коррозии» технология цинкирования включена, что делает возможным ее применение в том числе на объектах госкорпораций, а также на инфраструктуре, которая строится или модернизируются с применением государственных закупок.
Применение цинкирования может увеличить межремонтный период с 3-7 лет до 25 лет. Это обеспечивает существенную экономию ресурсов, что особенно актуально с учетом износа объектов энергосистемы, который в отдельных регионах России превышают 50%. Фактически использование долговременных методов защиты от коррозии может изменить подход к содержанию объектов энергоинфраструктуры, когда на смену ремонта «по факту коррозии» может прийти новый принцип — проведение плановых работ с промежутком раз в в 25 лет.