ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Учет коррозии при проектировании промышленных сооружений из "Коррозия и защита металлов " Ввиду того что большинство лакокрасочных материалов защищают металлы от коррозии в течение короткого срока (2—3 года), конструктор обязан предусмотреть возможность легкой очистки конструкции от старой краски и продуктов коррозии и возобновления покрытия. Конструкции сложной формы с большим числом щелей и зазоров не удобны для периодической окраски, поэтому они часто подвергаются гораздо большей коррозии, чем неокрашенные и хорошо осушаемые конструкции. [c.423] За последние годы начали разрабатывать методы преобразования продуктов коррозии в инертные пигменты, что должно позволить производить окраску непосредственно по прокорродировавшей поверхности без ее очистки. Однако доступность конструкции для специальной обработки и окраски и в этом случае определяет долговечность конструкции. [c.424] В прокатных, мартеновских и механических цехах скорость коррозии стальных конструкций составляет всего 0,05—0,07 мм1год. Некоторые же конструкции агломерационных фабрик, а также наружные сооружения корродируют со скоростью 0,5—1,6 мм год. Из несущих конструкций каркасов зданий наибольшей коррозии подвергаются перекрытия (стропильные и подстропильные фермы, прогоны, связи), имеющие относительно тонкостенные элементы. В значительно меньшей степени подвергаются коррозии подкрановые балки и колонны зданий, имеющие относительно большую толщину. [c.424] При незначительных скоростях коррозии толщина элементов конструкций уменьшается к концу срока службы сооружения (40 лет) на 2 мм, что при толщине сечения, равной 8—10 мм, составляет 20—25%. Такое ослабление конструкций, согласно работе [44], не опасно, ибо запас прочности уменьшается с 1,5 до 1,2, что вполне допустимо. [c.424] При наличии обильных выделений газов и жидкостей из агрегатов, дыма от паровозов, паров воды и атмосферных осадков, просачивающихся внутрь цехов из-за неисправности кровель и водостоков, а также под влиянием мокрого грунта, некоторые элементы и узлы, а иногда целые конструкции выходят из строя за 4—8 лет вместо 40, на которые они рассчитаны. Быстрый выход из строя конструкций на металлургических заводах, по мнению Кикина [44], объясняется не только плохим отводом атмосферных осадков с кровель зданий, приводящим к разрушению кровель и водостоков, но и тем, что при проектировании не было учтено совместное воздействие на некоторые элементы конструкций таких агрессивных сред, как газы, пары воды и другие. [c.425] Почти 100%-ный выход из строя на некоторых заводах оснований колонн в течение 3—5 лет в результате воздействия мокрого грунта может служить наглядным примером, к чему может привести пренебрежение к явлениям коррозии при проектировании и строительстве промышленных сооружений. Между тем наука дала в руки инженеров целый комплекс научно обоснованных методов защиты конструкций в почве, позволяющих эксплуатировать их в течении 20—40 лет без повреждений (электрохимическая защита, дренаж, изоляционные покрытия и т. д.). [c.425] Учитывая различную степень агрессивности промышленных атмосфер, рекомендуется во избежание непроизводительного расхода металла назначать толщину элементов с учетом скоростей коррозии. [c.425] Из уравнения видно, что относительное уменьщение площадей сечений в результате коррозии обратно пропорционально толщине элементов. Иными словами, чем тоньше сечение, тем опаснее коррозия. [c.426] По формулам (136) и (137) можно для атмосфер различной агрессивности определить необходимую толщину уголков, тавров и других сечений, имеющих полки и стенки одинаковой толщины. [c.426] Если в проектируемых цехах предусмотрены мероприятия, уменьшающие степень агрессивности атмосфер, а также лучшие средства противокоррозионной защиты (улавливание коррозионно-активных газов и паров, усиление аэрации зданий, герметизация технологического оборудования, применение более стойких лакокрасочных покрытий), допускается в расчетные формулы подставлять не фактически наблюдаемые скорости коррозии, а уменьшенные в 1,5—2 раза. Практика проектирования, согласно работе [44], показывает, что по предложенным форму- лам можно подобрать сечения элементов для атмосфер, скорость коррозии в которых не превышает 0,15 MMjzod. В случае более агрессивных атмосфер, когда невозможно полностью использовать подобранное сече-Бие до предельно несущей способности, рекомендуется применять более коррозионностойкие стали (медистые, содержащие 0,2% Си и низколегированные стали), а также более мощные сечения и элементы. [c.427] Учет явлений коррозии при проектировании промышленных сооружений и машин должен производиться, как уже было указано, в зависимости от агрессивных свойств атмосферы и среды. Агрессивные свойства сред определяются содержанием агрессивных газов и паров, относительной влажностью воздуха, частотой выпадения осадков, температурными перепадами, обусловливающими конденсацию, скоростью испарения электролита с поверхности металла, временем контакта металла с электролитами [10], а если речь идет о жидких средах, то и свойствами самого электролита. [c.427] Прежде чем выбрать материал для конструкции и назначить его толщину, конструктор должен располагать сведениями о степени агрессивности той или иной атмосферы или жидкой среды. Если агрессивные свойства известных электролитов изучены достаточно полно и о них существует много справочных материалов [11—40], то агрессивные свойства атмосфер в различных отраслях промышленности изучены слабо. [c.427] Несколько более благополучно обстоит дело в черной металлургии, где на основе научных исследований и многолетних наблюдений составлена классификация зданий и сооружений заводов этой отрасли промышленности [44]. При составлении классификации учитывались истинная скорость коррозии металлоконструкций в различных цехах, концентрация агрессивных газов (главным образом SO2) внутри помещения и снаружи и относительная влажность воздуха. [c.428] По этой классификации все здания и сооружения разделены на 4 группы по степени возрастания агрессивности атмосфер (табл. 69). [c.428] В зависимости от того, в какую категорию попадает проектируемое здание, минимальная толщина элементов рассчитывается по формулам, приведенным выше. В частности, например, при проектировании обычных стропильны.х и подстропильных ферм, сечения которых составлены из двух спаренных уголков, рекомендуются к назначению минимальные толщины, приведенные в табл. 70. [c.428] Для конструкций зданий, в которых воздушная атмосфера очень агрессивна (категория Г), рекомендуется применять сечения элементов с коэффициентом устойчивости против коррозии р 2, поскольку сечения из уголков дают такую толщину, которая выходит за пределы обычно применяемых. Для уменьшения сечения элементов стропильных ферм в зданиях категории В и Г также рекомендуется применять медистые и низколегированные стали, обладающие повышенной стойкостью, а также алюминиевые сплавы АМг и АВ. [c.428] До сих пор были рассмотрены пути уменьшения коррозии путем выбора конструктивных форм и рациональных методов конструирования элементов и конструкций, однако не менее важно при проектировании заводов и цехов предусмотреть ряд мероприятий, уменьшающих агрессивность среды — исключение неожиданного попадания агрессивных сред на металлические сооружения, непосредственно соприкасающиеся с ними, устройство вентиляции или аэрации, обеспечивающие своевременное удаление из цехов промышленных загрязнений воздуха, бесперебойное функционирование канализации для отвода агрессивных электролитов (пары которых могут попадать в воздушное пространство), изоляция наиболее вредных цехов (травильные, гальванические, гидрометаллургические, электролизные, химические) от других цехов или их удаление от всего промышленного комплекса. [c.428] Наиболее эффективным средством уменьшения агрессивности заводских атмосфер является улавливание агрессивных газов, паров кислот и пыли, выбрасываемых ТЭЦ, коксохимическими батареями, доменными печами, обжиговыми печами непосредственно в месте выброса. [c.428] Для исключения коррозии башмаков колонн в результате контакта с грунтом повышать отметку фундамента наружных зданий, сооружений на 300—500 мм выше уровня планировки или производить бетонирование низа колонн до высоты 0,5 м над уровнем пола. [c.430] Вернуться к основной статье