Корозия на стомана и методи за нейното предотвратяване

Стоманата, намираща се на открито или във вода, както и изложена на влажна или химически агресивна среда и повишена температура, корозира (ръждясва). Загубите от корозия са значителни. До 10% от метала, който се издига, се унищожава от корозия.

Корозия на метала? това е разрушаването на неговия повърхностен слой поради електрохимичните или химичните ефекти на околната среда [3].

Корозия на метала? това е разрушаването на повърхността му поради химическите, електрохимичните и биологичните ефекти на околната среда

Строителните конструкции се характеризират с електрохимичен процес на корозия. По-точно електрохимичните и химичните процеси, протичащи по време на корозия, са описани в [6].

Корозията намалява работното сечение на конструктивните елементи, докато напреженията в тях се увеличават и носещата способност намалява. Корозията води до намаляване на якостта на валцуваната стомана, т.к. корозират по-силни (външни) слоеве на валцувани продукти (фиг. 4.7).

Според условията на протичане се разграничават следните видове корозия: почвена, газова, електрокорозия, контактна, пукнатина, стрес, междукристална, биокорозия.

Конструкциите от стоманени конструкции са подложени основно на атмосферна корозия, която се появява на повърхността на стоманата и се определя от електрохимични и химични процеси в стоманата във влажна и следователно агресивна среда.

Корозията може да бъде от общ характер и да се разпространи равномерно по цялата повърхност на метала (фиг. 4.8, а) или локален характер и да се фокусира върху отделни участъци от конструкцията (фиг. 4.8, b, c, d).

Локалната корозия може да бъде:

пунктиран (язвен, кавернозен) (фиг. 4.8, b);
питинг (фиг. 4.8, в). При точкова корозия, разрушаванеможе да бъде дълбоко и дори да премине.
под повърхността, когато центърът на корозия се развива на повърхността на метала, но след това се разпространява под повърхността на метала (фиг. 4.8, d).
селективни, засягащи отделни структурни компоненти или отделни компоненти от стомана.

Видове корозия на стоманата:

униформа;
язвен;
питинг;
под повърхността.
междукристални, причиняващи разрушаване на ставите на зърната и междукристалните слоеве. Практически не се среща в строителни стомани;
вътрешнокристален, при който деструкцията се простира дълбоко в метала по тялото на зърната. Рядко се среща в строителни конструкции.

Общата продължителна корозия води до отслабване на сечението на конструктивния елемент (фиг. 4.8, а) и повишаване на нивото на напрежение. Локалната корозия, в допълнение към отслабването на напречното сечение, причинява концентрация на напрежение, което увеличава вероятността от крехко счупване на стоманата. Поради това локалното увреждане от корозия представлява особена опасност за конструкции, работещи при ниски температури.

Скорост на корозия? това е намаляване на дебелината на конструктивните елементи (mm) в рамките на една година.

Скоростта на корозия зависи от:

от състоянието на температурата и влажността на работната среда;
от степента на агресивност на работната среда (наличие на серни или хлоридни съединения в атмосферата - SO2, SO3, NO2);
от наличието на прахови отлагания. Адсорбират ли влага или, разтваряйки се във вода, образуват електролит? NaCl; KCl.
върху състоянието на металната повърхност (прахът може да се натрупа в пукнатини и грапавини);
от химическия състав на стоманата. Стоманите, съдържащи голям брой вредни примеси, иматниска устойчивост на корозия Нисколегираните стомани, единствената легираща добавка е манган, също имат ниска устойчивост на корозия, не трябва да се използват в агресивни среди.

Индексът на скоростта на корозия е mm/година. Скоростта на корозия за мека стомана при нормални условия е 0,05-0,1 mm/година. Скоростта на корозия на нисколегираните стомани е по-малка.

Индекс на интензивност на корозия – mg/m 2 .

Осигуряването на дълготрайност на стоманените конструкции е възможно само ако те са надеждно защитени от вредното въздействие на агресивните среди [6].

Методите за защита на конструкциите от корозия могат да бъдат разделени на три групи:

защита на самия метал;
конструктивни мерки;
намаляване на степента на агресивност на околната среда.

Защита на самия метал Мерките за защита от корозия за самия метал [6] включват:

нанасяне на защитни лакови и лакови покрития;
горещо поцинковане (във вани при t = 430°-465°С);
горещо поцинковане + бояджийски покрития;
галванични покрития (само за ограждащи конструкции, обков и обков);
спрей метализация;
пластмасови, полимерни покрития;
въвеждане на легиращи добавки в състава на стоманата, които подобряват устойчивостта на корозия.

За строителни конструкции в момента най-често срещаните, достъпни и доста ефективни са лаковите защитни покрития, а в някои случаи и горещото поцинковане.

Най-често срещаните, достъпни и ефективни методи за защита от корозия са боядисаните и лакови защитни покрития, а в някои случаи и горещото поцинковане.

Структурни мерки Към структурни мерки за защита от корозия,извършени на етапа на проектиране включват:

създаване на участъци от структурни елементи, при които се изключва или намалява възможността за натрупване на прах или стагнация на газове и течности върху повърхността на елемента. Натрупването на прах, стагнацията на течности може да доведе до образуване на корозионни центрове. Тръбните секции имат най-висока устойчивост на корозия. I-гредите, поставени вертикално, корозират с 30%, а I-гредите, поставени хоризонтално, с 80% по-интензивно от тръбите.
конструктивните елементи трябва да бъдат проектирани, като се вземе предвид достъпността на инспекцията и възможността за по-нататъшно обновяване на антикорозионната защита на техните повърхности.
при избора на стомана за строителни конструкции е необходимо да се вземе предвид степента на агресивност на околната среда.
Cнамаляване на степента на агресивност на околната среда За да се намали степента на агресивност на околната среда върху металните конструкции, трябва
при проектирането е необходимо да се предвидят решения на общия план, пространствено планиране и дизайнерски решения в зависимост от вида на вредното въздействие;
изберете технологично оборудване с възможно най-висока херметизация;
осигуряват уплътняване на фуги и връзки в технологично оборудване и тръбопроводи;
прилагайте снабдителна и смукателна вентилация и изпускателни газове [8] в местата на най-голямо отделяне на агресивни газове, които осигуряват отстраняването им от зоната на конструкцията;
намаляване на концентрацията на агресивни газове.