Теңіз суының әсерінен коррозияның күшеюі арқылы болат конструкциялар үшін жағалаулық орта ерекше қиыншылықтар туғызады. Теңіз аймақтарында сәтті инфрақұрылым жасау үшін осы процестерді түсіну маңызды.
Теңіз тұзы ауадағы ылғалмен араласқанда, коррозиялық процестерді шынымен жылдамдататын бұл өткізгіш электролиттер пайда болады. Жағалау бойында қорғалмаған күйде қалдырылған болат ішкі аймақтармен салыстырғанда шамамен он есе тез қызарып кетеді. Біз оны теңіз жағалауындағы өнеркәсіптік аймақтардағы цинкамен қапталған болатта ерекше кездестірдік, мұнда әртүрлі бақылаулар бойынша тек 18 ай ішінде қалыңдықтың елеулі түрде азаюы байқалды. Толқындардың үнемі алға-артқа қозғалуы беттерді тәулік бойы ылғалдандырып, кейін кептіріп отырады, бұл зиянды хлорид иондарының концентрациялануына әкеледі. Сонымен қатар, барлық күн сәулесі қорғаныс бояуларын күтпегендей ерте ыдыратады, осының салдарынан жағалаудағы инфрақұрылымдар үшін техникалық қызмет көрсету кестесін сақтау тым қиын болып табылады.
Жағалаудағы коррозияның екі негізгі механизмі:
Бұл процестер құрылымдық қабілеттілікті 30–50%егер басқарылмаса, дәнекерленген жіптер мен бекіткіш орындарында ерекше, он жыл ішінде
2021 жылғы Сурфсайд кондоминиумының құлауының зерттеуі түсірілмеген арматура коррозиясының 40 жыл бойы теңіз жағалауына ұшырау нәтижесінде бетон беріктігін қалай бұзғанын көрсетті. Дәл осылай, катодтық қорғауы жоқ көміртегілі болатты қолданған 1970-жылдардағы теңіз құрылыстары тек 15 жылдан кейін толығымен ауыстырылуы қажет болды — ішкі аудандардағы құрылыстармен салыстырғанда 67% қысқа болды.
ISO 9223 коррозия стандарттарына соңғы жаңартулар мынаны міндеттейді:
Бұл дамып отыратын нұсқаулық теңіз ортасында ондаған жылдар бойы ерте уақытта болатын істен шығулардан алынған сабақтарды көрсетеді.
Алюминий-мырыш қоспалы қаптамасы бар гальвалюм болаты тұзға қарапайым гальванизацияланған (GP) болатқа қарағанда жақсырақ төзеді. Бұл материалдан жасалған құрылымдар тұздың орташа деңгейде әсер ететін теңіз жағалауында тіпті 15 жылдан астам қызмет етуі мүмкін. Егер біз Galvalume бетіне полиэфирлі ұнтақтық қаптама жағсақ (PPGL деп аталады), бұл коррозияға қарсы қосымша қорғаныс береді. Бұл комбинация салттың концентрациясы миллионға 1000 бөліктен аспайтын ауада жерлерде әдетте 20-25 жылға дейін қызмет етеді. Керісінше, қорғаныссыз қарапайым гальванизацияланған болат тікелей тұздың булануына ұшыраған кезде 5-7 жылдан кейін бүлінуі басталады. Бұл шын мәнінде соңғы кездері Мексика көлігінің жағалауында жүргізілген бірнеше зерттеулерде көрсетілді.
316 маркалы болаттың құрамында шамамен 2-ден 3 пайызға дейін молибден бар, бұл оны тұзды суға ұштасатын приливті аймақтар сияқты жерлерде 304 маркалы болатқа қарағанда тесіктердің пайда болуына төзімділігін 40 пайызға жақсартады. Мұнда маңыздысы — материалдың атомдық құрылымы хлорид иондарының металл бетіне енуіне кедергі жасайды, ал осы иондар теңіз суында ұзақ уақыт қалған болатта байқалатын тесіктердің пайда болуына әкеледі. Әртүрлі зертханалардың жүргізген сынақтары 316 қоспасының дұрыс өңделген кезде теңіз ортасында үш онжылдық бойы су астында жатқаннан кейін де беріктігінің түпкілікті түрде сақталатынын көрсетеді. Көптеген адамдар қатаң жағдайларда осы материалдың қаншалықты берік екенін түсінбейді.
Көміртегі болат бөлшектері тұтасқа зәрдік элементтермен қосылғанда, инженерлер гальваникалық жұптар деп атайтын құрылым пайда болады, бұл коррозия процесінің жылдамдығын едәуір арттыруы мүмкін. Кейбір электрохимиялық зерттеулер осындай комбинациялар коррозия жылдамдығын қалыпты деңгейден үштен сегізге дейін есе арттыруы мүмкін екенін көрсетеді. Нақты деректерге назар аударсақ, 2024 жылғы теңіз материалдарының үйлесімділігі туралы зерттеу де тревожащие нәтиже көрсетті. Жағалау құрылымдарындағы барлық ерте уақыттағы істен шығулардың жуық екі үшісі құрылыстың бір жеріндегі металлдардың дұрыс таңдалмауына байланысты болды. Химиялық қасиеттері әртүрлі болатын металлдардың бірге жұмыс істеуі қажет болатын жағдайларда, оларды дұрыс изоляциялау өте маңызды. Бұл контактілік нүктелердің арасына диэлектрикалық втулкалар орнату және әртүрлі материалдар бір-біріне тимейтін жерлерге инертті прокладкалар қоюды білдіреді. Осындай қарапайым шаралар келешекте үлкен техникалық қызмет көрсету проблемаларына алып келуі мүмкін нәрсенің алдын алуға көмектеседі.
Балқытылған цинкпен каптамалау — жағалаулық болат конструкциялар үшін ең кеңінен қолданылатын коррозиядан қорғау тәсілі болып табылады және ол бөгеттік, сондай-ақ әсерін жойып тастау арқылы қорғаныс қамтамасыз етеді. Болатты 450°C температурадағы балқыған цинкке малыстыру арқылы бұл процестің нәтижесінде пайда болған металлургиялық байланыс кәдімгі бояу жүйелеріне қарағанда тұздың шашырауына 3–5 есе төзімдірек болады. Цинк қабаты қорғаныссыз болатқа қарағанда 1/30 жылдамдықта коррозияға ұшырайды және ортаның қатаңдығына байланысты (ASTM A123-24) 25–50 жыл бойы болжанатын қорғаныс қамтамасыз етеді. Бұл әдіс су астындағы желілерге ұшырап тұратын арқалықтар мен бекітпелер сияқты құрылымдық элементтер үшін ерекше тиімді.
Қазіргі заманғы эпоксидті-полиуретан гибридтік қаптамалар тұз буындағы сынақта (ISO 12944 C5-M) 15 000 сағаттан астам тұрақтылық қамтамасыз ете отырып, түс беру икемділігін берік қорғаныспен үйлестіреді. Жағалаулық жағдайлар үшін эпоксидтік бастапқы қаптамаларды, орташа қабат қаптамаларды және УК-сәулеге төзімді фторполимерлік сыртқы қаптамаларды қолданатын үш қабатты жүйелер нәтижесінде ең жақсы нәтиже береді. Нақты деректер көрсеткендей, түйіспе және шеттері дұрыс герметикпен өңделген болса, ылғалды жағалаулық ортада порошоктық қапталған болат конструкциялар 10 жылдан кейін қаптаманың 92% бүтіндігін сақтайды.
Алып баратын өндірушілер қазір гальванизациялауды алдыңғы қатарлы полимерлік қаптамалармен үйлестіріп, үдеулі климаттық сынақтарда (NACE 2023) бір қабатты шешімдерден 40% жоғары нәтиже көрсететін жүйелер жасайды. Ірі жаңалықтарға мыналар жатады:
- Органикалық сыртқы қаптамалары бар жылулық ерітілген алюминий (TSA) ішкі қаптамалары
- Жоғары жылдамдықты оттегі-отын (HVOF) әдісімен пайдаланылатын вольфрам карбиді матрицалары
- Микросызаттарды өздігінен түзететін pH-сенсорлық «ақылды» қаптамалар
Бұл гибридті жүйелер тропиктік теңіз ортасындағы 8 жылдық өріс сынақтарымен расталған, ASTM A588 ауаға төзімді болат негіздеріне сульгі зонасында 75 жылдық қызмет көрсету ұзақтығын көрсетеді.
Жағалаулық болат құрылымдарды үш ай сайын ультрадыбыстық қалыңдық өлшеуіштермен тексеру және визуалды тексерулер жүргізу коррозияның күрт дамуын алдын алуға көмектеседі. Көбінесе техникалық қызмет көрсету тобы осы құрылымдарды тұз қабыршығын жою үшін төмен натрийлі ерітінділермен жуады және катодтық қорғау жүйесінің дұрыс жұмыс істеуі үшін әлсіздеу анодтарды регулярлы тексереді. Сандық көрсеткіштер де осыны растайды: тоқсандық тексеруден өтетін ғимараттар жылына бір рет тексерілетіндерге қарағанда шамамен екі үштен кем коррозиялық мәселелерге ие болады. Бұл тұздалған ауа ұзақ уақыт бойы метал беттеріне үнемі әсер ететіні сондықтан логикалық түсінікті.
Құрылымдық бүтіндікті қалпына келтіру үшін жетілдірілген көміртек талшығының 89% жергілікті коррозиялық жағдайларда компонентті толығымен ауыстыруды талап етпейді. Дәнекерленген бұйымдардағы гальваникалық коррозия үшін салаалық зерттеулер гибридті эпоксид-полиуретан қаптамасы теңіз ортасында 4–7 жылға жөндеу интервалын ұзартатынын растайды. Маринизациялық инфрақұрылымдар бойынша зерттеулерге сәйкес, алдын ала техникалық қызмет көрсету негізгі жөндеу шығындарын 40% қысқартады.
| Құн факторы | Дәстүрлі болат | Коррозияға тұрақты болат |
|---|---|---|
| Бастапқы материал құны | $180/м² | $240/м² |
| 50 жылдық техникалық қызмет көрсету | $740 мың | $190k |
| Апат қаупі | 24% | 6% |
Жағалау аймақтарында дәстүрлі нұсқалармен салыстырғанда 30 жыл ішінде арнайы болат конструкциялардың циклдық құны 60% төмен болады. Теңізге арналған материалдар үшін $240 мың/км² баға премиясы қайта құрылыс шығындарынан $1,2 млн/км² үнемдеуге мүмкіндік береді.
Компаниялар жағалаулық аймақтарда құрылыс жүргізу бойынша маманданған тауар әзірлеушілерді таңдаған кезде, 2023 жылғы NACE зерттеуіне сәйкес, қарапайым металл құрастырушылармен жұмыс істегенге қарағанда коррозия проблемаларын шамамен 60% азайта алады. Теңізге бағдарланған өндірушілер көбінесе тұзды су ортасындағы қатаң жағдайларға арналып жасалған 316L болатсыз болат пен әртүрлі дуплекс маркалары сияқты нақты құймалармен жұмыс істейді. Бұл мамандандырылған кәсіпорындардың көпшілігі гальванизация бойынша ISO 1461 стандартына сәйкес сертификатталған қондырғыларда жұмыс істейді және қорғау жабынын қолдану кезінде ASTM A123 нұсқаулықтарын қатаң сақтайды. Уақыт өте келе бұл егжей-тегжейлі көңіл бөлу нақты нәтиже береді. Салалық деректер теңіз мамандарымен салынған құрылымдардың алғашқы он жыл ішінде жөндеуді шамамен 75% аз қажет ететінін көрсетеді, бұл техникалық қызмет көрсетуге кететін шығындар мен жалпы қызмет ету мерзіміне үлкен әсер етеді.
Талшықты болат конструкцияларды жалпы нұсқалардан ажырататын төрт сертификат:
Осы критерийлерді көрсететін жобалар Сингапур MPA (2024) деректері бойынша сертификатталмаған нұсқалармен салыстырғанда прилив аймағында ұстап тұрудың 40% ұзақ уақыт аралығын көрсетеді. Lloyds Register немесе DNV сияқты аккредитацияланған зертханалар арқылы өткізілетін тәуелсіз тексеру өндірушінің өзін-өзі сертификаттауы арқылы қолжетімді емес объективті кепілдік береді.
Болат конструкциялардағы жағалаулық коррозия негізінен тұзды ауа мен ылғалдың болуынан туындайды, бұл электролиттік өткізгіштік жасап, бүліну процесін тездетеді. Басқа факторларға электролиттік және гальваникалық коррозия жатады.
Болат конструкцияларды балқытып цинкование, бояу және ұнтақтық қаптамалар, сондай-ақ инновациялық көпқабатты қаптама технологияларын қолданып қорғауға болады. Регулярлы тексерулер мен техникалық қызмет көрсету де маңызды.
316 маркалы болатты таңдау хлорид иондарының тудыратын шұңқырлы коррозияға қарсы төзімділігін арттыратын молибден құрамына ие болғандықтан ұсынылады, бұл тұзды су ортасында кең таралған.
Коррозияға төзімді материалдарды таңдау бастапқы құнын жоғарылатуы мүмкін, бірақ уақыт өте келе жөндеу мен қызмет көрсетуге кететін шығындарды едәуір азайтады. Бұл дәстүрлі болат конструкциялармен салыстырғанда жалпы циклдық құнын төмендетуі мүмкін.
Бағдарлама © 2025 Bao-Wu(Tianjin) Import & Export Co.,Ltd. барлығында. - Құпиялық саясаты
EN
