Антикоррозийная защита

Последние годы у специалистов, занимающиеся вопросами антикоррозийной защиты металлоконструкций, широкое распространение получили такие термины, как «первичная» и «вторичная» антикоррозийная защита. При всей условности подобного деления его рациональная суть в том, что мероприятия по обеспечению долговечности и химической стойкости необходимо начинать не с выбора защитных покрытий (ЛКМ, мастичных, футеровочных и т.д.), а в первую очередь с разработки такой конструкции, которая обладала бы высокой долговечностью и надежностью. Оптимальный вариант первичной защиты – конструкция, выполненная целиком из химически стойких материалов (нержавеющие стали, слоистые пластики, полимербетоны и т.д.) При этом возможность первичной защиты для стальных и железобетонных конструкций значительно отличается.

Антикоррозийная защита металлоконструкций

Металлические конструкции из низкоуглеродистых сталей не применяется в агрессивных средах без защитных покрытий.

Повышение срока службы за счет выбора марок сталей может дать определенный эффект в условиях атмосферной коррозии и только при слабой степени агрессивных воздействий. С этой целью используют, стали типа 10ХСНД, 15СНД и др. Они имеют повышенную коррозионную стойкость и в открытой атмосфере могут применяться без специальной защиты. В других условиях, например в средне и сильно агрессивной среде и внутри цехов, т.е. когда отсутствуют условия для образования защитной пленки, эти стали не обладают преимуществом перед обычными. Длительность формирования защитной пленки составляет 1,5 – 3 года, причем при наличии сернистого газа небольших концентрациях, процесс образования пленки ускоряется.

Таким образом, для сталей выбор материала может дать эффект лишь в условиях слабой степени агрессивного воздействия среды.

Значительно эффективнее при проектировании металлических конструкций использовать принципы концентрации материала, изменении сечения и формы.

Концентрация материала состоит в применении сечений, имеющих возможно меньшую поверхность, контактирующую с агрессивной средой (при прочих равных условиях). Согласно этому принципу значительно эффективнее использовать конструкции с шагом 12 м, вместо 6 м, двутавры с утолщенными стенками и полками, увеличенные пролеты форм и балок.

Так как коррозия протекает по поверхности, то относительная площадь поражения уменьшается с увеличением площади сечения. В свою очередь, площадь сечений возрастает с увеличением размеров конструкций.

Для сплошностенных конструкций, например колонны, только путем увеличения сечения можно уменьшит коррозийный износ в 1,5 – 2 раза, без каких-либо изменений параметров агрессивности среды. Принцип концентрации материала и изменения формы может дать особенно сильный в наиболее распространенных элементах зданий: фермах, балках, колоннах. Проектировщики часто недооценивают первичную защиту. Например нежелание изменить типовые серии ферм, приводит к тому, что их используют даже в средне и сильно агрессивных средах. Сечения таких ферм выполнены в виде спаренных уголков, между которыми имеется зазор всего 8-10 мм. При незначительной величине зазора невозможно осуществить защиту и тем более возобновить покрытие, поэтому более 20 % поверхностей не контролируется.

Образующиеся в процессе коррозии продукты заполняют пространство между уголками. Так как объем ржавчины значительно больше основного металла возникает давление, величина которого так велика, что происходит разрыв по сварному шву.

В качестве примера можно сравнить потери от коррозии в фермах, имеющих два различных сечения: спаренные уголки и тавры при одинаковых площадях сечения. Контактирующая с агрессивной средой поверхность в случае тавра почти на 25% меньше, чем сечение из спаренных уголков. Соответственно увеличивается площадь защиты и расход материалов. При этом пространство между уголками ремонтнопригодно. Поэтому использование спаренных уголков в элементах в элементах конструкции с высокой степенью агрессивности резко сокращает срок службы зданий.

Степень влияния конструктивной формы оценивается коэффициентом представляющим отношения износа (потеря массы, глубины проникания) элемента любого сечения к эталонному, в качестве которого принята труба.

Существует также коэффициент положения элемента в пространстве. Коэффициент показывает отношения износа сечения, расположенного под определенным углом к горизонтальному.

Не всегда приведенные данные точно совпадают с результатами натуральных замеров. Например, пыль при скоплении на горизонтальных поверхностях, может ускорить коррозионный процесс и в тоже время уменьшить проникание газообразных продуктов выполняя защитную функцию.

Поэтому эти коэффициенты могут использоваться лишь как ориентировочные при определении коррозионной стойкости элементов. Как мы видим, для одной конструкции, выполненных из различных сечений, элементы расположенных под углом к горизонтальных поверхности отличаются по стойкости в 2-2,5 раза. Считаться, что хорошими параметрами обладают конструкции, имеющие близкие или отличающиеся не более чем в 1,5 раза показатели коррозионной стойкости, т.к. при этом потери при уменьшении сечения и уменьшения их несущей способности будут более равномерными.

Вернуться к списку