Le tubazioni di riscaldamento interrate in acciaio inossidabile 316 sono estremamente vulnerabili alla corrosione da corrente vagante generata dal trasporto ferroviario urbano, dalle reti elettriche ad alta-tensione, dalle apparecchiature elettrificate delle fabbriche e dai sistemi di cavi sotterranei. La corrente vagante scorre nella tubazione in acciaio inossidabile da una sezione e si scarica nel terreno in un'altra posizione; l'attuale area di deflusso funge da anodo, dove la matrice metallica si dissolve rapidamente, provocando vaiolature profonde localizzate e perforazione rapida in un breve periodo di servizio. Diversamente dalla corrosione chimica convenzionale, la corrosione da correnti vaganti ha una velocità di reazione ultra-elevata, che spesso causa perdite nelle tubazioni in soli tre anni, anche in condizioni di terreno con corrosione media-. La protezione catodica tradizionale da sola non è in grado di limitare completamente le interferenze delle correnti vaganti, soprattutto nelle zone industriali densamente elettrificate. L'applicazione di un rivestimento anticorrosione conduttivo ad alte prestazioni-anti-sulla superficie esterna dei tubi di riscaldamento interrati può isolare la maggior parte della corrente vagante dal contatto diretto con il substrato metallico, cooperare con i sistemi di protezione catodica per formare una doppia barriera anticorrosione-e ridurre notevolmente il rischio di guasti rapidi alla tubazione indotti da correnti vaganti. Pertanto, la selezione standardizzata del rivestimento, il pretrattamento superficiale e la costruzione a spruzzo sono misure di protezione ausiliarie essenziali per le condotte di riscaldamento sotterranee in acciaio inossidabile.
I rivestimenti anticorrosione conduttivi- per condotte interrate comprendono principalmente tre tipi principali: rivestimento epossidico al catrame di carbone, rivestimento epossidico fusion bonded (FBE) e rivestimento conduttivo in poliurea. Il rivestimento epossidico legato alla fusione presenta una forte adesione, eccellenti prestazioni di isolamento e una resistenza stabile alla corrosione del suolo, che può bloccare efficacemente le perdite di corrente vagante e prevenire la corrosione elettrochimica, adatto per la maggior parte dei progetti di condotte interrate convenzionali. Il rivestimento epossidico al catrame di carbone ha un'eccezionale resistenza all'acqua e capacità anti-erosione microbica, ideale per ambienti con elevata-umidità, paludosi e ricchi di solfati-, ma durante la spruzzatura è richiesto un rigoroso controllo della temperatura ambientale di costruzione. Il rivestimento conduttivo in poliurea vanta una rapida velocità di indurimento, un'eccellente resistenza agli urti e una forte adattabilità a strutture di tubazioni complesse come gomiti e flange, applicabile alla riparazione sul campo e alla ricostruzione di tubazioni già interrate con danni parziali al rivestimento. Una selezione impropria del rivestimento porterà alla formazione di bolle, alla desquamazione o a guasti conduttivi in caso di immersione nel terreno a lungo-termine, perdendo l'effetto di isolamento contro la corrente vagante e provocando una corrosione locale accelerata nelle posizioni del rivestimento danneggiato.
Tabella 1 Grado di corrosione del suolo, schema di rivestimento anticorrosione conduttivo consigliato-e standard di controllo della costruzione
| Grado di corrosione del suolo|Caratteristiche ambientali del suolo|Tipo di rivestimento preferito|Spessore rivestimento design|Effetto chiave anti-vandagio-controllo corrente|| ----|----|----|----|| Lieve corrosione|Terreno asciutto, bassa resistività del terreno＞50 Ω·m|Rivestimento FBE monostrato|300–400μm|Isolare le interferenze di corrente vagante più deboli|| Corrosione moderata|Argilla umida, leggero arricchimento di solfati|Rivestimento epossidico al catrame di carbone a doppio strato|600–800μm|Resistere alla corrosione microbica del suolo e alle perdite di corrente vagante|| Grave corrosione|Terreno salino costiero, resistività del suolo<20 Ω·m|Primer FBE + rivestimento composito di finitura in poliurea|900–1200μm|Blocca la corrente vagante ad alta intensità e la penetrazione degli ioni salini|| Zona di disturbo complesso|Terreno circostante la ferrovia urbana, frequenti fluttuazioni di corrente|Rivestimento avvolgente completo in poliurea conduttiva|Maggiore o uguale a 1200 μm|Riparare i danni alla costruzione ed evitare la corrosione da scarica puntuale |
Prima della realizzazione del rivestimento, è necessario eseguire un rigoroso pretrattamento superficiale: viene adottata la granigliatura per pulire la ruggine, le incrostazioni di ossido e le macchie di olio sulla superficie esterna dei tubi riscaldanti, garantendo che la pulizia della superficie raggiunga il grado Sa 2,5 e la rugosità superficiale varia da 50 μm a 100 μm per garantire la forza di adesione del rivestimento. La costruzione a spruzzo dovrà essere eseguita in un ambiente con temperatura compresa tra 10 gradi e 35 gradi e umidità relativa inferiore all'85%; la costruzione è vietata in caso di pioggia, nebbia e polvere per evitare di ricoprire fori di spillo e vesciche. Dopo la spruzzatura, è necessario implementare l'ispezione dello spessore del rivestimento, il rilevamento della scintilla stenopeica e il test di pull-off di adesione per ciascuna sezione del tubo; le posizioni non qualificate dovranno essere completamente lucidate e riverniciate- invece di riparazioni locali per evitare scariche concentrate di corrente vagante in corrispondenza di piccoli difetti. Durante il riempimento della tubazione, sarà stesa sabbia fine attorno alla tubazione per evitare che la ghiaia tagliente perfori il rivestimento e formi punti deboli anticorrosivi. Tutti i certificati delle materie prime di rivestimento, i registri dei pretrattamenti superficiali, i registri dei parametri di spruzzatura e i rapporti di ispezione post-costruzione devono essere archiviati e vincolati al codice di tracciabilità dell'intero ciclo di vita del prodotto-. Per le tubazioni interrate in aree ad alta interferenza di corrente vagante, ogni due anni devono essere condotti regolari test di resistenza all'isolamento del rivestimento per riparare tempestivamente le sezioni di rivestimento invecchiate e danneggiate.
Il rivestimento anticorrosivo conduttivo- forma una barriera fisica isolante tra i tubi di riscaldamento in acciaio inossidabile 316 interrati e il terreno, tagliando sostanzialmente il canale di trasmissione della corrente vagante. In combinazione con il monitoraggio del potenziale di protezione catodica, l'isolamento dell'isolamento della tubazione e l'ispezione regolare dell'integrità del rivestimento, crea un sistema di protezione mirato contro la corrosione da corrente vagante. La struttura del rivestimento standardizzato evita efficacemente improvvisi incidenti con perdite di tubazioni sotterranee causate da interferenze elettromagnetiche, prolunga la durata di servizio sicura delle apparecchiature di riscaldamento interrate e garantisce il funzionamento stabile dei sistemi di riscaldamento industriale in complessi ambienti sotterranei urbani e industriali.
