Рассмотрена методика оценки состояния металлических конструкций. Предложены химические составы для удаления продуктов коррозии при измерении глубины повреждений.
Ключевые слова: коррозионная стойкость, химические составы для удаления продуктов коррозии.
Контроль состояния металлических конструкций, погруженных в грунт, производится путем их вскрытия, причем вскрытие производят не менее, чем в четырех местах по периметру конструкции.
Вскрытые элементы металлоконструкции очищают от продуктов коррозии вначале механической обработкой, а затем химическим способом. Используют разбавленную (1:1) соляную кислоту или состав, состоящий из равного количества щавелевой кислоты и кварцевого песка, которые замешиваются с водой до пастообразного состояния. Пасту раскладывают слоем в 2–3 см на полиэтиленовой пленке и в нее погружают контролируемый отрезок металлоконструкции на 10–30 минут. На подготовленном элементе металлоконструкции с помощью индикатора часового типа производят измерение глубины коррозии между двумя иглами. Полученные выборки глубины коррозии вскрытых элементов металлоконструкции с помощью статических критериев [3,4] оценивают на однородность по средним значениям (по критерию Фишера) и дисперсиям (по критерию Бартлера).
С целью повышения антикоррозионной стойкости элементов металлических конструкций, погруженных в грунт, грунт обрабатывают специальными составами [1,2,3], недостатком некоторых из них является присутствие в электролите хлористых солей. Как известно хлориды наиболее опасные в коррозионном отношении соли.
Попадая в грунт, при искусственной обработке его солями, ионы хлора уничтожают пленку окислов на стали, увеличивают анодные поверхности и при наличии хороших катодов (железобетонных фундаментов), усиливают коррозионные разрушения элементов металлических конструкций. Кроме того, это довольно сложный состав.
Известен состав для обработки грунта на основе природного гипса, применяющийся для уменьшения удельного сопротивления грунта и коррозионного воздействия на конструкции из черной и оцинкованной стали [2]. Недостатком состава является небольшой эффект антикоррозионного свойства. При добавлении гипса в грунт сопротивление его уменьшается в среднем только на 60 %, а защита от коррозии увеличивается на 14 %.
Для практики необходим состав, выполняющий одновременно несколько функций. Например, состав, создающий более низкое сопротивление растеканию устройств заземления (необходимое условие обеспечения безопасной работы различных аппаратов химического производства) в сочетании с повышением антикоррозионной стойкости.
Поставленная цель достигается тем, что состав на основе гипса дополнительно содержит азотнокислый калий (КNO3), окись хрома (Сг203) и пирофосфорнокислый натрий (Nа4Р2О7·10Н2О) при следующем соотношении компонентов [2] мас. %:
СаSO4·2Н20: 10–97,0
КNO3: 1,0–30,0
Сг2O3: 1,0–30,0
Na4Р2О7·10Н2О: 1,0–30,0
Для повышения окислительных свойств солей окислительного типа азотнокислого калия, окиси хрома в гипс введен пирофосфорнокислый натрий, способствующий переводу рыхлых гидрозакисей железа в более прочные защитные пленки. Кроме того, введение в гипс вышеуказанных солей способствует удержанию влаги в грунте и поглощению последней из атмосферы, что создает более стабильный режим снижения сопротивления грунта.
В таблице 1 приведен рецептурный состав для обработки грунта.
Таблица 1
Состав для обработки грунта (поа.с. СССР N1029234)
|
Компоненты |
Формула |
Грунт сдобавками | |||
|
Прототип [2] |
Предлагаемый состав, маc.% | ||||
|
Мин. |
Оптим. |
Макс. | |||
|
Гипс |
СaSO4 · ·2Н2 O |
100 |
97 |
50 |
10 |
|
Калий азотнокислый |
КNО3 |
- |
1 |
15 |
30 |
|
Окись хрома |
Cr2О3 |
- |
1 |
15 |
30 |
|
Пирофосфорнокислый натрий |
Nа4Р2O7 · ·10Н20 |
- |
1 |
20 |
30 |
В таблице 2 приведены свойства предлагаемого состава по сравнению с известным.
Как видно из представленных данных сопротивление грунта, содержащего данный состав, снижается на 32 % по сравнению с известным в сочетании с повышенной антикоррозионной стойкостью.
Таблица 2
Свойства состава поа.с. СССР N 1029234 по сравнению сизвестным
|
Параметры |
Естественный грунт |
Грунт сдобавками | |||
|
Прототип [2] |
Предлагаемый состав, маc.% | ||||
|
Мин. |
Оптим. |
Макс. | |||
|
Сопротивление кОм |
1,65 |
1,58 |
1,54 |
1,04 |
0,97 |
|
Глубина коррозии, мм |
0,081 |
0,066 |
0,059 |
0,037 |
0,045 |
|
Потеря веса, г |
0,593 |
0,508 |
0,456 |
0,240 |
0,292 |
В зависимости от того в каком состоянии находится металлическая конструкция, выбираются и соответствующие мероприятия по повышению ее долговечности.
Литература:
1. А. с. 1029234 СССР. МКИ4Н 01 В 3/02. Состав для обработки высокоомного грунта. /Н. А. Безверхова, Ю. В. Демин (СССР) — N 3340194: Заявлено 22.09.81: Опубл. 15.07.83. Бюлл. N 26. — 3с.
2. Демин Ю. В. Обеспечение долговечности электросетевых материалов и конструкций в агрессивных средах. Книга 2. Практические рекомендации. / Ю. В. Демин, Р. Ю. Демина, В. П. Горелов. Под ред. д.т.н. проф. В. П. Горелова. — Новосибирск: НГАВТ, 1998. — 190 с
3. Демин Ю. В. Анализ методов и средств оценки состояния металлических электросетевых конструкций / Ю. В. Демин, Г. В. Иванов, Б. В. Палагушкин // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока 2015№ 2. — С.102–106.
