ЗАЩИТА КОНСТРУКЦИЙ В АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ
По оценкам экспертов, коррозия за год уничтожает от 25 до 30% годового объема производства черных металлов.
С учетом возросшей загрязненности атмосферы можно утверждать, что без специальных мер защиты от коррозии большинство металлических изделий и конструкций за 2-3 года теряют до 50% своих функциональных свойств.
Сегодня проблема защиты от коррозии становится все более актуальной: сокращение объемов строительства приводит к тому, что руководители предприятий вынуждены особенно заботиться о продолжении срока службы эксплуатируемых сооружений, оборудования.
Обманчивая "экономия" средств при несвоевременном выполнении защиты металлоконструкций от коррозии или же некачественное проведение данных работ в конечном результате приводят к значительным потерям - по оценкам разных экспертов, годовые убытки от коррозии на территории СНГ составляют от $60 до $80 млрд.
Рано или поздно ослабление конструкций достигает своего критического значения, за которым их эксплуатация станет опасной, а затем произойдет разрушение.
Этот срок в различных условиях среды может колебаться от 100 лет и более, а в условиях сильноагрессивного производства он сокращается до 6-8 лет. Чем выше агрессивность, тем выше скорость коррозии.
Воздействие коррозии на экономику предприятия выражается не только в стоимости ремонтов, замене металлоконструкций либо остановке какого-то цеха, это также высокий риск экологической и техногенной опасности, исходящей от химических или радиоактивных, а также жизнеобеспечивающих производств, затрагивающих целые регионы.
В Украине ситуация складывается таким образом, что необходим технологический рынок в отношении сохранения эксплуатационных качеств действующих производств за счет применения прогрессивных технологий антикоррозийной защиты и дальнейшего внедрения мировых технологий.
Передовая технология защиты от коррозии защитными покрытиями включает в себя:
- дифференцированный подход к защите конструкций;
- применение высокоэффективных и химически стойких антикоррозийных материалов с повышенной вязкостью, способных обеспечить высокие защитные свойства при минимальном количестве слоев;
- обоснованный подбор защитных материалов для грунтовочных, промежуточных и покрывных слоев, позволяющий комплексному покрытию проявлять наилучшие защитные свойства;
- тщательную подготовку поверхности, как правило, пескоструйную (дробеструйную), обязательную для металлоконструкций, эксплуатируемых в средне- и сильноагрессивных средах (углекислый газ, аммиак, сернистый ангидрид, фтористый водород, сероводород, оксиды азота, хлор, хлористый водород и др);
- применение высокопроизводительного оборудования для подготовки поверхности металлоконструкций и нанесения лакокрасочных покрытий;
- Выполнение всех операций получения защитных лакокрасочных покрытий при строгом соблюдении технологий.
Скорость коррозии металлов и металлических покрытий в атмосферных условиях определяется комплексным воздействием ряда факторов:
- наличием на поверхности фазовых и адсорбционных пленок влаги;
- загрязненностью воздуха коррозионноагрессивными веществами;
- изменением температуры воздуха и металла;
- образованием продуктов коррозии и др.
Оценка и расчет скорости коррозии должны основываться на учете продолжительности и материальном коррозионном эффекте действия на металл наиболее агрессивных факторов.
По степени воздействия на металлы коррозионные среды целесообразно разделить на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные.
Для определения степени агрессивности cреды при атмосферной коррозии необходимо учитывать условия эксплуатации металлических конструкций зданий и сооружений. Степень агрессивности среды по отношению к конструкциям внутри отапливаемых и неотапливаемых зданий, зданий без стен и постоянно аэрируемых зданий определяется возможностью конденсации влаги, а также температурно-влажностным режимом и концентрацией газов и пыли внутри здания.
Степень агрессивности среды по отношению к конструкциям на открытом воздухе, не защищенным от непосредственного попадания атмосферных осадков, определяется климатической зоной и концентрацией газов и пыли в воздухе. С учетом влияния метеорологических факторов и агрессивности газов разработана классификация степени агрессивности сред по отношению к строительным металлическим конструкциям.
Таким образом, защита металлических конструкций от коррозии определяется агрессивностью условий их эксплуатацию. Наиболее надежными защитными системами металлических конструкций являются алюминиевые и цинковые покрытия.
Наиболее широкое распространение в промышленности получили методы защиты металлических конструкций с помощью лакокрасочных покрытий и полимерных пленок.
Для защиты металлоконструкций в агрессивных средах рекомендуются следующие системы:
| № |
Наименование схемы |
Кол сл |
Толщ. 1 сл, мкм |
Теор. расход на 1сл, г/м2 |
Степень агрессивности среды |
Основа |
Вид пленки |
| 1 |
|
1-3 |
80 |
200 |
Среднеагрессивная |
Эпоксивинил |
Полумат |
| 2 |
|
1 1 |
15 120 |
120 280 |
Сильноагрессивная |
Эпокси-цинк Эпоксид |
Блеск |
| 3 |
|
1-3 |
80 |
200 |
Среднеагрессивная |
Эпоксивинил |
Полумат |
| 4 |
|
2-4 |
50 |
130 |
Сильноагрессивная |
Винил |
Мат |
| 5 |
|
1-4 |
50-200 |
от 150 |
Сильноагрессивная |
Эпоксид |
Полумат |
| Термостойкие покрытия |
| 6 |
|
4 |
25 |
150 |
Сильноагрессивная |
Эпоксид 250ºС |
Алюм. |
| 7 |
|
2-3 |
25 |
120 |
Слабоагрессивная |
Кремнийор. 400ºС |
Алюм. |
Примечание: в случае, когда на поверхности имеются остатки продуктов коррозии толщиной не более 100 мкм, применяются грунты, имеющие в своем составе ингибиторы коррозии.
Они образуют соединения с поверхностным слоем железа и, тем самым, замедляют коррозионные процессы. Именно эта их способность снижает срок службы системы покрытия в целом по сравнению с грунтовками без ингибиторов коррозии. Применение такого типа грунтовок вынуждено, но в ряде случаев единственно возможно. При нанесении эмалей в течение 24 часов после очистки поверхности до степени Sa21/2, грунтовки не назначаются.
Схемы окраски соответствуют требованиям ОТРАСЛЕВЫХ СТАНДАРТОВ, единых систем защиты от коррозии, технологических инструкций и др.
Для определения агрессивности среды используются следующие таблицы:
ГРУППЫ АГРЕССИВНЫХ ГАЗОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ИХ ВИДА И КОНЦЕНТРАЦИИ
| Наименование |
Концентрация, мг/куб.м, для групп газов |
| А |
В |
С |
D |
| Углекислый газ |
До 2000 |
Св. 2000 |
- |
- |
| Аммиак |
" 0,2 |
Св. 0.2 до 20 |
Св. 20 |
- |
| Сернистый ангидрид |
" 0,5 |
" 0,5 " 10 |
Св. 10 до 200 |
Св.200 до 1000 |
| Фтористый водород |
" 0,05 |
" 0,05 " 5 |
" 5 " 10 |
" 10 до 100 |
| Сероводород |
" 0,01 |
" 0,01 " 5 |
" 5 " 100 |
" 100 |
| Оксиды азота1 |
" 0,1 |
" 0,1 " 5 |
" 5 " 25 |
" 25 до 100 |
| Хлор |
" 0,1 |
" 0,1 " 1 |
" 1 " 5 |
" 5 до 10 |
| Хлористый водород |
" 0,05 |
" 0,05 " 5 |
" 5 " 10 |
" 10 до 100 |
Оксиды азота, растворяющиеся в воде с образованием растворов кислот.
Примечание. При концентрации газов, превышающей пределы, указанные в графе D настоящей таблицы, возможность применения материала для строительных конструкций следует определять на основании данных экспериментальных исследований. При наличии в среде нескольких газов принимается более агрессивная (от А к D) группа, которой соответствует концентрация одного или более газов. |
СТЕПЕНЬ КОРРОЗИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СРЕДЫ
| Относительная влажность внутри помещений,% и характеристика климатической зоны (в скобках) |
Группа агрессивных газов |
Степень агрессивности среды в зависимости от условий эксплуатации конструкций |
| на открытом воздухе |
внутри зданиий |
| в условиях периодической конденсации влаги |
без конденсации влаги |
60 (сухая)
|
А |
слабая |
неагрессивная |
неагрессивная |
| Б |
слабая |
слабая |
неагрессивная |
| В |
средняя |
средняя |
слабая |
| Г |
сильная |
средняя |
средняя |
61-75 (нормальная)
|
А |
слабая |
слабая |
неагрессивная |
| Б |
средняя |
средняя |
слабая |
| В |
средняя |
средняя |
средняя |
| Г |
сильная |
сильная |
средняя |
более 75 (влажная)
|
А |
средняя |
слабая |
слабая |
| Б |
средняя |
средняя |
средняя |
| В |
сильная |
сильная |
среедняя |
| Г |
сильная |
сильная |
средняя |
