Структура металлических конструкций и их защита от коррозии

Прежде всего, основную роль в отношении явлений коррозии играет состав металла. По этому поводу вспомним прекрасное поведение одной знаменитой конструкции — Эйфелевой башни, выполненной из пудлингового железа (с очень низким содержанием углерода и с относительно большим содержанием фосфора и кремния).

Однако с некоторых пор признается, что наличие слабого содержания (0,2 %) меди значительно уменьшает скорость коррозии стали. Позднее было замечено, что это небольшое содержание меди способствовало, по крайней мере, в определенных средах, улучшению долговечности красок, покрывающих сталь.

Затем архитекторы и изготовители проявляют очень полезную инициативу, обратившись по поводу форм металлических конструкций за мнением к подрядчикам и специалистам по текущему ремонту с тем, чтобы изучить, начиная со стадии разработки чертежей, влияние положения той или иной поверхности (стальные конструкции, расположенные относительно горизонтали) и множества узлов сборки (углы, пустоты, контакты с другими материалами) на антикоррозионную защиту всей конструкции.

В Англии Институт отделки металлических поверхностей выпустил очень важную брошюру под названием “Проектирование по отделке металлических поверхностей”, и мы считаем полезным привести оттуда несколько рекомендаций:

а) установить для основного металла такие требования относительно состояния поверхности, чтобы отделку можно было наносить без ненужных затрат времени и денег, предназначенных для исправления дефектов детали;

б) избегать применения таких методов соединения, которые могут повредить поверхности и которые придется подкрашивать или шпатлевать, что ведет к увеличению себестоимости;

в) избегать больших видимых участков со сварными швами, которые должны стать предметом долгих и дорогостоящих обработок как по эстетическим соображениям, так и для того, чтобы избежать преждевременного нарушения покрытия возможными отходами при сварке;

г) придавать конструкции закругления, избегать острых кромок;

д) изучить возможность изготовления конструкции с предварительно покрашенной поверхностью, если окраска завершенной конструкции должна быть дорогой.

Большое число предписаний такого рода в настоящее время еще очень мало выполняются и на некоторых, например слесарных элементах, встречаются настоящие “ржавые гнезда”, которые требуют применения методов защиты, в основном, не предусматриваемых сметой, расходы на которые заказчик часто колеблется брать на себя.

Соблюдение нескольких указанных ниже правил позволяет рассчитывать на самые благоприятные условия нанесения и эксплуатации антикоррозионных покрытий на стальной конструкции:

1) устранить “мертвые” пространства и сделать как можно легче доступными все покрываемые поверхности;

2) избегать пустот или канавок, трещин и щелей, способных удерживать влагу и (или позволяющих способствовать образованию скоплений сажи или пыли разною происхождения (животного, минерального или растительного, с чешуйчатой или тонковолокнистой структурой, пористых или плотных), способных впитывать и удерживать эту влагу;

3) после того, как будут устранены большинство этих влагоудерживающих ловушек, обеспечить вывод и сток стекающей влаги (дождевой воды) и конденсационной влаги;

4) сократить число горизонтальных поверхностей с тем, чтобы максимально избегать контакта конденсационной влаги и существующих покрытий на таких поверхностях;

5) избегать также острых углов, выступов и (или углублений) острых кромок, которые следует стараться заменить загибами или закруглениями;

6) трубчатые элементы заглушать по концам для обеспечения их непроницаемости или высверливать отверстия в их нижних точках, чтобы избегать какого-либо скопления влаги.

С другой стороны, не следует забывать о том, что многие явления электрохимической коррозии происходят в результате:

- термообработок, заключающихся, в частности, в усадочных нагревах, к которым прибегают для выпрямления тонких стальных листов;

- холодных обработок, заключающихся в гнутье, которое вызывает появление участков сжатия и растяжения.

Участки, подвергаемые нагревам, должны быть пассивированы с особой тщательностью путем нанесения слоя реактивной подготовки — фосфотирующей или (и) хроматирующей, после которого наносится один или несколько слоев грунтовки.

Параллельно следует предусмотреть все полезные меры, облегчающие контроль за поведением покрытия, а следовательно, сохранное состояние самих конструкций, что позволяет также наилучшим образом выполнять частичные ремонтные работы, которые могут потребоваться, например в результате стечения непредвиденных обстоятельств, по крайней мере, случайных, а также полные ремонтные работы; следует оставлять лазы, проходы для кабелей, элементы несъемных лестниц, площадки для того, чтобы уменьшить до минимума число труднодоступных мест.

В случае инженерных сооружений большого объема целесообразно выполнить стационарные установки, позволяющие производить регулярный контроль условий старения защитного покрытия.

Само собой разумеется то, что могут быть приняты дополнительно профилактические меры, касающиеся, например, использования стали такой толщины, которая удовлетворяла бы одновременно физико-механическим воздействиям и электрохимическим и химическим воздействиям коррозии, рассматриваемым отдельно, откуда и решение об установлении запасов на толщину с учетом потерь на коррозию.