Жоғары температура мен ылғалды аймақтарда болат құрылымды ғимараттарды жобалау кезіндегі ескерілетін факторлар

Болат құрылымды ғимараттардағы конденсация қаупын басқару

Нүктесінің динамикасы және жабық болат құрылымдардағы ылғалдылыққа байланысты конденсация

Конденсация ылғалды, жылы және ылғалды аймақтарда болат беттерде олар «шық нүктесі» деп аталатын температураның төмендеуі кезінде пайда болуға ұмтылады. Ғимараттардың ғылыми зерттеулері осы құбылыстың дұрыс изоляцияланбаған болат құрылымдарда шамамен 30 пайызға тезірек болатынын көрсетеді. Проблема ішкі ылғалдылық 60% асқан кезде нағыз қиындыққа айналады. Осы кезде ауадағы әртүрлі ылғалдылық тұрғын үйлердегі трещиналар мен саңылаулар арқылы сыртқа шыға бастайды. Ішкі және сыртқы қабырғалар арасында температураның үлкен айырымы болған кезде жасырын конденсация да өте тез жиналады. Біз 100 шаршы фут (шамамен 9,3 шаршы метр) қабырға ауданында күнделікті шамамен жарты галлон (шамамен 1,9 литр) конденсат жиналатынын айтамыз. Бұндай ылғал жиналуы кейбір жағдайларда егер уақтылы шаралар қолданылмаса, су айдынындағы аймақтарда ғана апта ішінде болаттың коррозияға ұшырауына әкеледі.

Бу тежегішті таңдау және орналастыру: климаттық белдеу мен құрылым түріне сәйкес перм бағаларын салыстыру

Буға қарсы тежегіштердің қаншалықты жақсы жұмыс істеуі шынымен-ақ олардың материалдық қасиеттерін жергілікті климаттық аймаққа сәйкестендіруге байланысты. Мысалы, ASHRAE 1A аймағын қарастырайық — бұл ыстық және ылғалды аймақтар, мұнда сыртқы жағына өте төмен өткізгіштікті (біз 0,1 пермнен төмен дегенді айтамыз) кедергілер орнату ылғалды ішке түсуін болдырмауға көмектеседі. Алайда, температура төмендеген кезде біз әдетте буға қарсы тежегіштерді су буының ішке қарай қозғалысын реттеу үшін ішкі жағына орнатамыз. Осындай тежегіштерді орнатқан кезде есте ұстауға тиісті негізгі нюанстар бар: барлық өткелдерді дұрыс таспа көмегімен тығыздау керек, изоляциялық қосылыстарды сығып қоюға болмайды, сонымен қатар жылулық көпірлерге қарсы арнайы аралық сақтағыштарды қолдану керек. Шынайы жағдайларда жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, егер буға қарсы тежегіш аймақтың талаптарына сәйкес дұрыс орнатылмаса, конденсация пайда болу ықтималдығы 70%–ға дейін артады, бұл кейінірек ауыр құрылымдық проблемаларға әкелуі мүмкін.

Жылы, ылғалды орталарға арналған орнату бойынша ең жақсы тәжірибелер мен ақаулардың пайда болу режимдері

Тропикалық болат құрылымдарды құрғақ күйде ұстау үшін жергілікті ауа-райы жағдайларына назар аударып, уақытты дұрыс таңдау қажет. Изоляцияны орнатуға ең қолайлы уақыт — ылғалдылық шамамен 60% төмен болған кезде, сонымен қатар ылғалды ішке қарай шығаруға мүмкіндік беретін тыныс алатын орау материалдарын қолданған кезде. Ақаулар негізінде көшеттер мен қабырғалардың қосылу орнындағы салынғыштар бұзылғанда, бекіткіштер жасаған тесіктер арқылы су сыртқа өткенде және зақымданған будың тежегішінің астында саңырауқұлақ өскенде пайда болады. Адамдар ғимаратқа кіргеннен кейінгі бақылаулар көрсеткендей, конденсацияға байланысты проблемалардың шамамен 8-і 10-нан қызмет кірістері дұрыс герметикатталмағаннан пайда болады. Бұл ауа көбінесе ылғалды болатын аймақтарда әрбір труба мен сым кіріс нүктесіне силиконды герметик қолданудың қаншалықты маңызды екенін айқын көрсетеді.

Болат құрылымды ғимараттарда ылғалдылықтан туындаған коррозияның алдын алу

Ұзақ мерзімді жоғары ылғалдылық пен хлоридтің әсерінен жылдамдатылған электрохимиялық коррозия механизмдері

Жоғары ылғалдылық жағдайларына ұшыраған кезде конструкциялық болат тезірек коррозияға ұшырайды, себебі ылғал металдың бетінің әртүрлі бөліктері арасында осындай кішкентай электрлік жолдарды құрады. Кемпірқосақ аймақтарында бұл проблема теңіз желінен келетін ауадағы хлоридтер арқасында одан әрі нашарлайды. Бұл тұздар шынымен электр өткізгіштікті жақсартады, сондықтан болаттың бетінде иондардың қозғалысы жылдамдайды. Егер салыстырмалы ылғалдылық ұзақ уақыт бойы 60% асса, металдың бетінде жұқа су қабаттары үнемі пайда болады. Ал теңіз шашырауынан қалған тұз қалдықтарымен қосылған кезде коррозия жылдамдығы ішкі аймақтардағы (құрғақ аймақтардағы) көрсеткіштерге қарағанда 3 есе немесе 5 есе дейін артуы мүмкін. Уақыт өте келе бұл локальды зақымдану болат конструкцияда кернеу нүктелерін шоғырландыратын шұңғыма тәрізді ойыстарды тудырады. ASTM G1-03 бағытнамалары бойынша жүргізілген сынақтарға сәйкес, бұл әсерлер көптеген жылдар бойы әсер еткеннен кейін күштік конструкциялардың беріктігін 15%-ден 30%-ға дейін төмендетуі мүмкін.

Шынайы әлемдегі өнімділік деректері: Гольф-шығанағындағы болат құрылымды ғимараттар бойынша жағдайларды зерттеу негізінде коррозия жылдамдығы мен изоляцияның тозуы

Техас пен Флорида штаттарындағы өнеркәсіптік кәсіпорындар бойынша жерде жүргізілген зерттеулер осы әсерлерді сандық тұрғыдан бағалайды:

12 кәсіпорыннан алынған деректер изоляциялық жүйелердің коррозияланған сыртқы қабықтың тесіктері арқылы ылғалдың сіңуіне байланысты 40% тезірек тозатынын көрсетеді — бұл жылу өткізгіштігін төмендетеді және HVAC жүйесінің энергия тұтынуын ACEEE 2023 жылғы зерттеулері бойынша 27%-ға дейін арттырады.

Балалар үйінің температуралық және материалдық тұрақтылығын қамтамасыз ету

Құрылымдық болатқа әсер ететін кешенді температура-ылғалдылық факторлары: өлшемдік тұрақтылық, беріктіктің сақталуы және өртке төзімділік

Балқытылған болат конструкциялар ыстық пен ылғалдың бір уақытта әсер етуіне нағыз қиындықтар тудырады. Ыстықтан болатын жылулық кеңею мен ылғалдың сіңуінің қосындысы уақыт өте келе күшейетін проблемалар туғызады. Болат ұзақ уақыт бойы шамамен 40 градус Цельсий температурада және 85% салыстырмалы ылғалдылықта болса, оның сығылуға төзімділігі шамамен 15% төмендейді. Бұл құбылыс болаттың микрқұрылымы қалыптыдан тезірек өзгеріске ұшырай бастағандығына байланысты, деп өткен жылғы AISI зерттеулері айтып өткен. Тағы бір мәселе — ауадағы көп мөлшерде ылғалдың әсерінен болатын тотығу. Біз тропиктік аймақтарда ғимараттардың кеңею жылдамдығы ASTM стандарттарында көрсетілген мәннен 2,3 есе артық екендігін бақыладық. Тіпті одан да қорқыныштырақ — су изоляциялық материалдардың ішінде жиналады. Бұл болаттың қауіпті қиратылу температурасын күтілгенге қарағанда 80–100 градус Цельсийге дейін төмендетеді, нәтижесінде осындай конструкциялардың шыныға қарсы төзімділігі шынайы жағдайларда шамамен 20% қысқарады.

Коррозияға төзімді материалдардың стратегиялары: ауа-райына төзімді болаттар, дуплекс қорытпалар және ISO 12944 стандартына сәйкес қорғаныс жүйелері

Тығыздығы жоғары ылғалдылықта қолданылатын болат конструкциялық ғимараттардың ұзақ мерзімді тұрақтылығын арттыратын төрт дәлелденген стратегия:

• Атмосфералық коррозияға төзімді болаттар (АКБ) тропиктік аймақтарда жылдық коррозияны ࡵ м/жыл деңгейіне дейін шектейтін тұрақты, өзін-өзі шектейтін қабыршақты қабат қалыптастырады
• Дуплекс ерітіндісіз болаттар , олардың екі фазалы феррит-аустенитті микрқұрылымы кәдімгі ерітіндісіз қорытпаларға қарағанда хлоридке төзімділікті үш есе арттырады
• ISO 12944 стандартына сәйкес сертификатталған бояу жүйелері — цинкпен байытылған бастапқы қабаттар мен эпоксидті/полиуретанды жоғарғы қабаттардың комбинациясы — C5-M теңіз атмосферасында 25 жылдан астам қорғаныс қамтамасыз етеді
• Жылумен шашыратылған алюминийдің барьерлі қабаттары теңіз жағалауында 15 жыл бойы әсер еткеннен кейін ࡵ% деградацияны сақтайтын өткізбейтін, құрбан болатын қабаттар қалыптастырады

Бұл тәсілдер бірігіп, Гольф-шығанағындағы орнатылған көміртегілі болатқа қарағанда қызмет көрсету аралығын 400%–ға ұзартады.

ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР

Болат құрылымдарында конденсацияның пайда болуына не себепші болады?

Ылғалды, жылы климатта болат беттерінің температурасы шық нүктесінен төмендейді, сондықтан конденсация пайда болады. Бұл көбінесе жеткіліксіз жылу оқшауланған болат құрылымдарында тезірек болады.

Бу тежегіштер конденсацияны қалай болдырмауға көмектеседі?

Бу тежегіштер жергілікті климаттық жағдайларға сәйкес материал қасиеттерін таңдау арқылы, дұрыс орналастырылуы мен орнатылуы арқылы ылғалдың енуін болдырмайды.

Жоғары ылғалдылық болат құрылымды ғимараттар үшін неге зиянды?

Жоғары ылғалдылық коррозияны жеделдетеді және болат құрылымдардың жылулық пен материалдық төзімділігіне әсер етеді, нәтижесінде құрылымдық зақымдану мен жылулық өнімділіктің төмендеуі байқалады.

Ылғалды ортада коррозияға төзімділікті қамтамасыз ету үшін қандай стратегиялар бар?

Стратегияларға атмосфералық коррозияға төзімді болаттарды, екі фазалы шойын болаттарды, ISO 12944 стандартына сәйкес келетін сырларды және жылулық-шашыратылған алюминий барьерлерін қолдану кіреді.