Эксперты «Цинкера» рассказали об ошибках проектирования, которые ускоряют коррозию

Просчеты на бумаге – трагедия в жизни: ошибки проектирования, которые ускоряют коррозию

Эксперты компании «Цинкер» рассказали об ошибках проектирования, которые ускоряют коррозию. 

По словам авторов экспертной статьи, коррозия прекрасно понимает и видит все слабые места той или иной конструкции и сделает все, чтобы использовать их с максимальной «выгодой» для себя и максимальным ущербом для тех, кто работает с металлом. Существуют целые отдельные направления научно-изыскательских работ, посвященные поиску и устранению возможных уязвимостей.

Теория и практика повышенных рисков

Существует целый ряд факторов, способствующих развитию коррозии. И помимо «естественных» - например, природной восприимчивости металла к коррозионным процессам или специфического состава воздуха на тех или иных территориях, где размещена металлоконструкция - есть также факторы конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Конструктивные факторы - это, как нетрудно догадаться, любые особенности конструкции, делающие ее уязвимой к развитию коррозии, неважно, являющиеся ее неотъемлемой частью или появившиеся в результате ошибок и упущений на этапе проектирования и сборки. Так, например, согласно учебнику «Коррозия и защита оборудования от коррозии», к таким особенностям могут относиться:

- Щели и зазоры.

Пожалуй, один из самых опасных факторов. В щелях и зазорах может накапливаться влага и коррозионные растворы - например, загрязненный химическими веществами конденсат. Результат, особенно при отсутствии должного осмотра и ухода - сильные локальные очаги коррозии. При этом, поскольку границы таких очагов, как правило, жестко зафиксированы, коррозия может уходить вглубь, повреждая не только внешний слой, но и несущие элементы. А накопление продуктов распада металла делает процесс самоподдерживающимся.

- Неправильно или недостаточно качественно обработанная поверхность.

«Полированная поверхность меньше корродирует, чем грубо обработанная, - отмечают авторы пособия. - При наличии участков поверхности, имеющих различную обработку, могут возникнуть коротко-замкнутые гальванические элементы».

На шероховатой поверхности могут скапливаться грязь, пыль и другие вещества, которые создают на металле очаги повышенной концентрации электролита. Особенно это опасно, если металлоконструкция эксплуатируется в условиях агрессивной внешней среды - например, в промышленной зоне или вблизи автострады, где в воздухе рассеяно множество химических веществ.

Отметим, к слову, что обработка поверхности - например, перед нанесением антикоррозионного состава - как правило, представляет собой долгий, а в зависимости от требований этого самого состава еще и, зачастую, технологически сложный и дорогостоящий процесс. Поэтому очевидные преимущества имеют составы, в которых высокая эффективность, надежность и долговечность сочетаются с простотой нанесения - такие, например, как составы класса Zinker. Практически все представители реальных производств, с которыми общалась компания, отдельно отмечали, что для их использования достаточно просто обработать поверхность металла при помощи абразивоструйного аппарата - быстро и недорого.

- Неравномерная концентрация напряжений.

Механические напряжения в металлических конструкциях могут быть обусловлены не только внешними, но и внутренними факторами - например, скрытыми деформациями или ошибками при термической обработке. В особо запущенных случаях в местах таких напряжений могут появляться микротрещины, которые охотно «использует» коррозия, чтобы поселиться там и распространяться дальше. Наиболее часто, подчеркивают авторы пособия, такие напряжения возникают в местах сварки - особенно если сварной шов выполнен некачественно или неверно рассчитано место, где он должен пролегать.

- Контакт деталей из разных металлов.

Этот фактор в зависимости от того, используется он осознанно или возникает спонтанно, из-за ошибок в процессе проектирования и конструирования, может как служить для защиты металла, так и способствовать его ускоренному разрушению. Дело в том, что разные металлы обладают разным электрическим потенциалом. И при их контакте один металл в паре становится анодом, а другой катодом. При этом анод принимает на себя основной удар коррозии и разрушается быстрее. Эта особенность применяется, например, для защиты морских судов - существует даже специальный термин «жертвенный анод». Но вот если из металла-анода выполнены, например, крепежи, это может стать фактором критической опасности.

К слову, по такому же принципу работают составы класса Zinker. Их основной компонент - химически чистый цинк, обладающий высоким электрическим потенциалом - при контакте с металлическими поверхностями берет на себя удар коррозии и постепенно разрушается, сохраняя металл-основу нетронутым. Но в этом случае процесс разрушения может занимать десятилетия. А для возобновления свойств защитного слоя его достаточно нанести повторно - можно даже просто поверх старого.

- Мелкие дефекты

Дьявол, как известно, кроется в мелочах, и процесс проектирования и сборки металлоконструкций исключением из этого правила не является. Как указывают ученые, не выявленные вовремя мелкие дефекты в будущем могут превратиться в источник повышенного риска развития коррозии. При этом их, скажем так, номенклатура весьма обширна: очаги уязвимости могут создавать царапины, риски, оставшиеся от механической обработки, сколы, крошечные случайно проделанные отверстия и многое, многое другое. Все это - зоны, в которых металл ослаблен, а его прочностные свойства и система компенсации внутренних напряжений нарушены. Одно из наиболее частых последствий в этом случае - так называемое коррозионное растрескивание. В зоне уязвимости могут скапливаться агрессивные поверхностно-активные вещества, которые адсорбируются из воздуха или воды. Они обладают расклинивающим эффектом: чем их больше, и чем больше под их воздействием появляется продуктов коррозии, тем сильнее они раздвигают края трещины или отверстия и тем глубже проникают в металл. При этом трещина, особенно уже развитая, сама себе служит парой анод-катод, где анодом служит ее постоянно обновляющее острие, а катодом - вся остальная поверхность, покрытая оксидной пленкой продуктов коррозии. Заметить такие процессы на ранней стадии очень трудно, а эффект от них может быть катастрофическим - вплоть до приведения всей конструкции в абсолютную негодность. Единственный способ борьбы здесь - тщательная работа по выявлению дефектов, а также использование качественных и эффективных антикоррозионных составов - таких, например, как составы класса Zinker.

«Цинкер» — участник Международной специализированной выставки «Металлоконструкции’2026» в Москве, где с 26 по 28 мая компания проведет мастер-классы по технологии цинкирования.

Статья: Цинкер