Руководства, Инструкции, Бланки

инструкция по защите гтс от воздействия льда img-1

инструкция по защите гтс от воздействия льда

Категория: Инструкции

Описание

Эксплуатационные условия работы ГТС

Эксплуатационные условия работы ГТС

Общие принципы технической эксплуатации ГТС.

Работоспособность водохозяйственных объектов зависит в значительной мере от условий их эксплуатации, ухода за ними, своевременного ремонта и реконструкции.

Удовлетворяя требованиям эксплуатации и ремонта, гидротехнические сооружения должны:

1-обладать надёжностью - выполнять возложенные на них функции в течение установленного срока службы при сохранении параметров в допустимых пределах,

2-быть ремонтнопригодными - их сооружения и элементы должны быть приспособлены к выполнению всех видов технического обслуживания и ремонта,

3- быть экономичными в период эксплуатации,

4-иметь эстетический архитектурный вид,

5-иметь обоснованные технические резервы.

Вопросы решаемые в процессе технической эксплуатации зависят от их состава, состояния, готовности, назначения, взаимосвязи, климатических, геологических, гидрогеологических, топографических условий и других факторов.

Основные задачи службы эксплуатации:

-обеспечение исправного состояния, нормальной безаварийной работы,

-ежедневное оперативное управление техническими устройствами гидроузла,

-систематическое выполнение визуальных наблюдений за состоянием сооружений и уход за ними,

-проведение измерений при помощи КИА, контроль за состоянием КИА,

-своевременная обработка и анализ полученных данных, наблюдений и измерений,

-своевременное устранение дефектов,

-выполнение ремонтно-восстановительных работ,

-обеспечение охраны окружающей среды.

Эксплуатационные условия работы ГТС.

Во время эксплуатации ГТС на них действует воздушная атмосфера, водная среда, волны, шуга, низкая и высокая температура, атмосферные осадки, ветры, солнечная радиация и сейсмические силы.

Насыщение различными хим. соединениями и газами приводит к разрушению ГТС к коррозии металлов, к разрешению бетона и камня.

Оказывает на ГТС механические, физико-химические и биологические воздействия.

-статические (давление льда, давление грунта, давление наносов)

-динамические (удары льда и плавающих тел)

-абразивные(разрушение камнем, сыпавшимся с откосов-пример)

Физико-химические воздействия (коррозия метала и бетона, разрушение бетона при замерзании и оттаивании и под действием агресивных вод)

Биологическое воздействие (гниение различных элементов, зарастание трубопроводов, обрастание отдельных частей сооружений моллюсками)

Оказывают динамическое давление на элементы сооружений, а сочетание наката и нагона может привести к переливу через гребень.

Шуга может забивать сечение русла реки образуя зажор при этом выше по сечению образуется подпор. Лёд скопившийся в зауженной части реки создаёт затор, ликвидация которого опасна, так как может привести к значительным навалам ледяных масс на сооружения. Удар льдин может привести к повреждению оборудования, уплотнений, быков, устоев, гасителей. Наличие шуга и льда затрудняет пропуск паводковых расходов, работу рыбопропускных сооружений.

Низкая-частичное или полное промерзание дренажных устройств, значительное раскрытие уплотнений, промерзание труб, снижение прочностных характеристик элементов выполненных из искусственых материалов(резина, пластмасса)

Высокая – температурные деформации металлических и бетонных частей сооружений, размягчение материала уплотнений швов.

Продолжительные ливни могут переполнить водохранилище => перелива через гребень, а также к размыву откосов.

Выводят из строя подъёмные механизмы.

Усиливает интенсивность таянья снега => степень нарастания паводка.

Отрицательно воздействует на различные искусственные материалы.

В зависимости от бальности может причинить существенный ущерб в плоть до полного разрушения. При незначительном землетресении появляются трещины на элементах сооружений, перекосы и заклинивания затворов, нарушение конструкции дренажных систем.

3.Надёжность ГТС. Структура и организация ремонтно-восстановительных работ.

Надёжность ГТС- способность сооружений или отдельных его элементов выполнять свои функции без отказов в течении расчётного срока службы.

Основные показатели надёжности:

-конструктивная надёжность(прочность, устойчивость, водонепроницаемость, морозостойкость и др.)

-технологическая надёжность(напор, расход, объём воды в водохранилище, выработка электроэнергии, пропуск судов и др.)

-показатели архитектурного соответствия ( соблюдение арх. форм с учётом ландшафта, цвет, внешний вид и другой)

Надёжность ГТС определяется безотказностью, долговечность и ремонтопригодностью.

Безотказность характерезуется вероятность сооружения сохранять свою работоспособность в течение расчётного периода.

Долговечность-свойство сооружения сохранять свои эксплуатационные показатели в заданных пределах до момента выхода его из строя.

Ремонтопригодность-совокупность времени и стоимости необходимых для устранения повреждений или отказов.

Старение(износ)- потеря сооружениями требуемых эксплуатационных качеств. Старение бывает физическое(сооружение теряет свои первоначальные физико-технические свойства-прочность устойчивость морозостойкость и т д) и моральная(техническое несоответствие современным требованиям и современному уровню научно технического прогресса)

Структура и организация ремонтно- восстановительных работ.

Для поддержания ГТС в рабочем состоянии осуществляют систему планова-предупредительных ремонтов, предусматривающих проведение ухода за сооружениями текущего и капитального ремонтов, кроме того существует также аварийный ремонт.

Уход за сооружениями и текущий ремонт осуществляет эксплуатационный персонал гидроузла. При текущем ремонте( ежегодно) исправляются отдельные повреждения сооружений и мех оборудования без замены элементов конструкции.

Объёмы ремонтных работ и сроки их проведения определяют на основании дефектных актов, которые составляют специальные комиссии, осматривающие ГТС.

Капитальный ремонт осуществляют в соответствии с положением о проведении планово-предупредительного ремонта. При этом исправляют крупные повреждения и разрушения гидроузла, каналов, заменяют конструкции гидромеханического оборудования вследствие их износа, а также для повышения эксплуатационных характеристик.

Аварийные ремонты выполняются с момента выявления аварийного состояния, они обусловлены непредвиденными состояниями. Пример: ремонт разрушенного водобоя, отводящего подводящего канала, ликвидация крупных заторов или зажоров и т д.

Дата добавления: 2015-08-18 ; просмотров: 226 | Нарушение авторских прав

Другие статьи

Законы, правила, техника безопасности - ИНСТРУКЦИЯ О ПОРЯДКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТЕРИЕВ БЕЗОПАСНОСТИ И ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НАКОПИТ

Приложение 1 РЕКОМЕНДУЕМЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ДЛЯ ВЫБОРА КОНТРОЛИРУЕМЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ И КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ, УРОВНЯ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГТС

1. Для оценки состояния эксплуатируемого ГТС необходимо контролировать следующие количественные (измеренные на основе технических средств и вычисляемые на основе измерений) и качественные (контролируемые визуально) показатели: 2. Для оценки состояния сооружений необходимо контролировать также действующие на сооружение нагрузки и воздействия, к числу которых относятся: 2.1. Гидростатическое давление со стороны верхнего и нижнего бьефов (уровни воды, графики наполнения и сработки). 2.2. Температура окружающих сооружение сред (воздуха, воды). 2.3. Давление наносов (отложений хвостов, шламов и т.д.) - их уровень и механические характеристики. 2.4. Воздействие льда на сооружение и механическое оборудование. 2.5. Динамические воздействия на сооружения (от сбрасываемого потока воды, автомобильного транспорта, промышленных взрывов). 2.6. Сейсмические воздействия (динамические перемещения, скорости, ускорения оснований во время сейсмических событий). 2.7. При необходимости антропогенные воздействия (добыча нефти и газа, строительство шахт и т.п.). 3. Оценку уровня безопасности необходимо выполнять также с учетом следующих факторов безопасности: 3.1. Соответствие конструктивно - компоновочных решений и условий эксплуатации ГТС положениям действующих норм и правил, а также современным методам расчетов и методам оценки состояния ГТС. 3.2. Опасность превышения принятых в проекте расчетных уровней возможных природных и техногенных воздействий. 3.3. Наличие изменения расчетных значений физико механических и фильтрационных характеристик материалов сооружений и конструкций, а также свойств грунтов оснований. 3.4. Соответствие критериям безопасности показателей состояния, контролируемых инструментально. 3.5. Соответствие критериям безопасности показателей состояния, оцениваемых на экспертной основе (в том числе контролируемых визуально). 3.6. Нарушения местной инструкции по эксплуатации. 3.7. Уровень ведения мониторинга безопасности. 3.8. Соответствие нормам и правилам безопасности, а также требованиям по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Перечень для выбора контролируемых показателей не является неизменным и исчерпывающим и должен устанавливаться и дополняться для каждого конкретного сооружения с учетом его класса, класса опасности отходов, природных условий, конструктивных особенностей, особенностей основания и условий эксплуатации в соответствии с требованиями действующих строительных норм и правил, а также с учетом требований п. 4.14 настоящей Инструкции. Для контроля состояния безопасности ГТС и диагностирования его эксплуатационного состояния должны выбираться наиболее значимые показатели.

Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.

Фитнес-центр - ВИДГОФ

Фитнес-центр ВИДГОФ

К Вашим услугам просторный современный тренажерный зал с силовыми и кардиотренажерами лучшего американского производителя «Life Fitness» и оборудование для полноценных тренировок по системам CrossFit и TRX.

Настоящая гордость фитнес-центра – ультрасовременный 25-метровый бассейн с четырёхступенчатой озоновой системой очистки воды, финская сауна и турецкая баня, джакузи. По степени комфорта фитнес-центр соответствует лучшим мировым образцам и еще раз подтверждает статус Гранд отеля «ВИДГОФ» – флагмана международного сервиса в Челябинске. Бодрое деловое утро, день или вечер, проведенные в фитнес-центре «ВИДГОФ» – показатель хорошего вкуса и гарантия отличной физической формы!

Комплекс предлагает своим гостям залы для занятий аэробикой и персональным тренингом, а также зал йоги в гамаках. имеющий в своем распоряжении уникальное подвесное оборудование.

Правила клуба

Клубная карта включает в себя использование всех видов услуг, предоставляемых фитнес -центром, общая площадь которого более 2500 кв. м.:

- 25-метровый бассейн с лазурной водой (с уникальной системой очистки воды без хлора)
- Тренажерный зал 180 кв. м с профессиональным американским оборудованием Life Fitness
- Финская сауна и турецкий хамам
- Джакузи
- Зал групповых программ
- Зал персонального тренинга
- Индивидуальные шкафчики и сейфы
- Просторные раздевалки
- Неограниченное количество полотенец
- Фены, гель для волос и тела, и др. средства личной гигиены

Утренняя карта

Идеально подойдет для гостей, располагающих свободным временем с 07.00 до 15.00. Стоимость карты 14000 руб.
Количество посещений не ограничено.
Срок действия карты – 31 день

Индивидуальная карта

Позволит посещать фитнес–центр в удобное для Вас время с 07.00 до 23.00.
Стоимость карты 17000 руб.
Количество посещений не ограничено.
Срок действия карты – 31 день

Срок действия карт – 31 день, вход по карте в ФЦ -1 раз в день, последующие – 875руб. (доплата)
Заморозка карт – 1 раз в месяц.

Гостевой визит

включает в себя посещение бассейна, тренажерного зала, зала групповых программ, финской сауны и турецкой бани, джакузи, а так же возможность воспользоваться комфортными раздевалками, время посещения неограниченно.

Стоимость гостевого визита 1 750 рублей.
Стоимость персонального тренинга (тренажерный зал, аэробика) 1200 руб.
Стоимость персонального тренинга с абонементом 800 руб.
Стоимость посещения VIP-комнаты (до 4 чел) 1200 руб./час. За каждого дополнительного человека доплата 200 руб./час.

Персональный тренинг

Персональная тренировка (с клубной картой) 800 рублей.
Персональная тренировка (без клубной карты) 1200 рублей.

Аренда VIP-комнаты

до 4 чел 1200 руб./час (каждый дополнительный человек - +200 руб./час.)

Приобретая клубную карту, Вы получаете ряд преимуществ, а именно:
- Возможность выбора месяца, с которого хотите начать занятия
- Неограниченное количество посещений и время пребывания в фитнес-центре
- Выбрать понравившуюся групповую программу
- Умение управлять своими эмоциями на тренировках в зале бокса
- Занятия под руководством тренера-профессионала в тренажерном зале
- Открыть и познать мир йоги и пилатеса
- Научиться летать и почувствовать себя в невесомости с йогой в гамаках
- Снять напряжение после тяжелых тренировок в кристально чистом бассейне с гидромассажем
- Ощутить полезные свойства турецкой бани (хаммам) и финской сауны
- Расслабиться в гидромассажной ванне

Для достижения фитнес-целей клубная карта включает:
- Вводный инструктаж
- Консультацию и составление программ тренировок
- Консультацию по питанию

Дополнительные услуги:
- Персональный тренинг
- Фитнес-бар
- Магазин спортивной одежды
- Vip - комнаты отдыха

Для вашего комфорта клубная карта предусматривает:
- Пользование полотенцами, тапочками, гелем и кремом, феном на время посещения клуба
- Возможность «заморозить» карту один раз в месяц

Правила клуба

Двери фитнес-центра открыты для Вас ежедневно. Мы ждем Вас в соответствии с расписанием работы фитнес-центра с07.00 до 23.00 часов.

При первом посещении фитнес-центра Вам необходимо обратиться к администратору, который покажет Вам тренировочную территорию, раздевалки, ответит на все возникшие вопросы. Оплата за все услуги фитнес-центра производится также у администратора на стойке рецепции.
Для того, чтобы воспользоваться услугами фитнес-центра, Вам необходимо заполнить анкету и приобрести карту члена клуба, которая будет одновременно являться Вашим пропуском в центр.
1. Карта члена клуба.
1.1. Карта члена клуба является персональной и не может быть переоформлена на другое лицо.
1.2. Для того, чтобы оформить карту члена клуба, необходимо заполнить с помощью администратора анкету и оплатить стоимость пластиковой карты, после чего Вам выдается пластиковая карта члена клуба «Видгоф»
1.3. Предъявляйте карту члена клуба на рецепции при каждом Вашем посещении фитнес-центра. В случае отсутствия карты предъявите удостоверение личности.
1.4. Карта члена клуба действительна до отмены действия таковой. В течение срока действия карты Вы можете пользоваться всеми услугами фитнес-центра, при этом расчет производится путем списания денежных средств с депозита либо оплаты за предоставляемые услуги наличными средствами.
1.5. В случае утери ключа, номерка от гардероб взимается штраф.

2. Правила посещения фитнес-центра.
2.1. Посетители фитнес-центра должны покидать тренировочную территорию не позднее установленного времени закрытия.
2.2. Администрация имеет право изменять часы работы фитнес-центра в течение сезона. Информация об изменениях вывешивается на доске объявлений.
2.3. Посетители фитнес-центра должны вести себя в соответствии с правилами общественного порядка и не беспокоить других посетителей, соблюдать чистоту на территории фитнес-центра.
2.4. Употребление спиртных напитков, курение на территории фитнес-центра строго запрещено.
2.5. При посещении фитнес-центра не оставляйте личные вещи и одежду без присмотра. Используйте для их хранения шкафы в раздевалках. Для хранения ценностей предусмотрены специальные сейфовые ячейки. За утерянные или оставленные без присмотра вещи администрация фитнес-центра ответственности не несет. После окончания тренировки шкафчик в раздевалке освобождается.

3. Общие правила поведения на тренировочной территории.
3.1. Во избежание травм, настоятельно рекомендуем Вам пройти первоначальный инструктаж. Также рекомендуем посещение занятий, соответствующих Вашему уровню подготовки.
3.2. Вход на тренировочную территорию возможен только в тренировочной одежде и обуви. Во время тренировок верхняя часть тела должна быть закрыта.
3.3. После окончания тренировок необходимо вернуть спортивный инвентарь в специально отведенные места. Вы несете материальную ответственность за утерю или порчу используемого оборудования, инвентаря.
3.4. Групповые занятия проводятся по расписанию, которое может быть изменено администрацией фитнес-центра. Просим Вас приходить на занятия без опозданий. При опоздании на групповые занятия более чем на 15 минут, инструктор имеет право не допустить Вас, так как это может быть опасно для Вашего здоровья.
3.5. Самостоятельное пользование музыкальной и другой аппаратурой фитнес-центра не разрешается.
3.6. Для Вашей безопасности упражнения с максимальными весами в тренажерном зале рекомендуется выполнять с инструктором или партнером.
3.7. Просим вас не использовать мобильные телефоны на тренировочной территории.
3.8. При посещении тренажерного зала, залов групповых программ, сауны и других специализированных помещений, просим Вас соблюдать общие правила фитнес-центра и соответствующие правила техники безопасности специализированных помещений. Со всеми Правилами Вы можете ознакомиться на стойке администратора, либо непосредственно на посещаемой территории.

* Администрация оставляет за собой право заменять заявленного в расписании инструктора, а также вносить изменения в расписание групповых занятий.

В целях Вашей безопасности в бассейне запрещается:

• плавать в нижнем белье и верхней одежде;
• нырять или прыгать с борта плавательного бассейна в длину и глубину;
• выполнять акробатические пируэты;
• плавать поперек плавательных дорожек;
• бегать по обходным дорожкам и нырять с них;
• сидеть, висеть на разделительных дорожках;
• бросать плавательные доски и инвентарь с бортиков в воду и из воды на кафель;
• находиться в помещении плавательного бассейна с жевательной резинкой;
• выносить в помещение плавательного бассейна продукты питания, воду в стеклянной емкости, напитки;
• находиться в помещении плавательного бассейна в состоянии алкогольного, наркотического опьянения;
• находиться в помещении плавательного бассейна в верхней уличной одежде и обуви.
• Приносить и распивать спиртные напитки на территории спортивно-оздоровительного комплекса

* Внимание: за последствия, возникающие в результате нарушения правил, Администрация ответственности не несет.

Лед и габионы - кто кого

Лед и габионы - кто кого

Страница 1 из 2

Несмотря на многолетний опыт использования габионных конструкций в различных областях строительства,

в настоящий момент в практике гидротехнического и природоохранного строительства остается ряд сложных и недостаточно изученных вопросов. Один из них заключается в детальном изучении возможностей и особенностей применения габионных конструкций в суровых климатических условиях районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, в том числе с оценкой воздействия ледяного покрова и нагрузок от него на габионы .

Фото – ледоход на реке Томь.

Известно, что ледовые условия на реках России создают значительные трудности для эксплуатации гидротехнических сооружений. Как правило, конструкции, в том числе габионные, подвергаются воздействию статического и динамического давления льда, истирающему воздействию ледохода, имеет место выворачивание частей из массива, смерзшегося с ледяным покровом при изменении уровня воды. На сегодня существуют нормативы для расчета ледовых нагрузок на различные типы сооружений, но не очень много реальных данных по взаимодействию льда и габионов.

Фото – лед, вмерзший в габионные укрепления.

При проектировании обычных гидротехнических сооружений конструкции рассчитываются таким образом, чтобы они выдерживали развивающуюся ледовую нагрузку. Взаимодействие конструкции со льдом рассматривается как взаимодействие двух самостоятельных физических тел. В случае использования габионов концепция несколько иная. Габионы сами участвуют в формировании ледовых условий вблизи них, и сами генерируют ледовые проблемы, в частности, при вмерзании габионов в лед образуется льдокаменный массив с определенной пористостью и прочностными свойствами, который создает своеобразные условия для всплывания и сдвига габионов, отрыва от основного ледяного массива, взаимодействия с наледями, истирания движущимся льдом. Создаваемая конструкция должна противостоять различным видам ледовых нагрузок.

Ключевыми вопросами, на которые необходимо дать ответы, являются следующие:
Как намерзший лед влияет на выбор технического решения откосного
(рис. 5) и вертикального типа крепления (рис. 6)?

Рис.5. Откосный тип крепления Рис.6. Вертикальный тип крепления

Каким образом припай льда влияет на выбор материала покрытия проволоки, используемой в конструкции (цинк, гальфан, ПВХ), а также на диаметр проволоки?
Какова максимальная толщина примерзшего ледового поля, которую может выдержать сооружение из габионов при изменении уровня воды в водоеме (водотоке)?
Какова работоспособность и надежность конструкции ГТС из габионов, работающих в суровых климатических условиях?
Соответственно, при проведении комплекса предпроектных изысканий и в ходе проектирования специалисты нашей компании в обязательном порядке собирают исходные данные в части ледовых нагрузок в конкретной акватории. Кроме этого, накоплен достаточный опыт совмещения габионных конструкций и железобетона, стального шпунта, гибких бетонных плит ПБЗГУ,усиления лицевой стороны габионов специальной кольчужной сеткой, предотвращающей вмерзание льдин.

Требования к выбору методов защиты ГТС от коррозии - ЗАО - Ленгипроречтранс

Требования к выбору методов защиты ГТС от коррозии Журнал Гидротехника XXI век №1 июнь 2010г Журнал Речной транспорт №3 2010г

Изучением коррозии металлов наука занимается давно, в мировой практике есть существенные наработки по защите металлов от коррозии. В Европе это стандарт ISO 12944. Для защиты причальных сооружений от коррозии необходимо создание технического регламента и в нашей стране. Это повысит качество использования антикоррозионной защиты при проектировании новых причальных сооружений, а также при ремонте уже построенных сооружений.

Колгушкин А.В.
руководитель группы отдела портов и ГТС ЗАО "Ленгипроречтранс"

Беляев Н.Д.
к.т.н. доцент каф.ГТС, Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Рис. 1. Причал, выведенный из эксплуатации

Коррозия - одна из главных причин снижения надежности и безопасности конструкций морских и речных причалов. Борьба с коррозией металла имеет первостепенное значение и может рассматриваться в качестве самостоятельной задачи и одного из главных источников экономии металла. Под экономией металла необходимо понимать то, что нужно обслуживать как строящиеся, так и уже построенные сооружения, используя современные методы защиты. Так, в настоящее время в России существует проблема консервации уже не эксплуатируемых объектов, которые могли бы служить до сих пор при должной коррозионной защите (рис. 1).

В реальных условиях эксплуатации конструкции причалов подвергаются воздействию не только различных нагрузок (статических, динамических, циклических) и температур, но и различных агрессивных сред. Кроме этого, при длительной эксплуатации конструкций в них проходят процессы старения стали, приводящие к значительному изменению механических свойств. Очень часто вышеперечисленные факторы могут действовать совместно в самых разных сочетаниях, что приводит к значительному снижению несущей способности и уменьшению долговечности и безопасности причалов.

Причинами коррозионного разрушения металла в конструкциях причальных сооружений являются:

  • нарушение правил производства работ по защите от коррозии;
  • чрезмерные длительные периоды между изготовлением конструкций и осуществлением полной их защиты после монтажа;
  • несоблюдение режимов эксплуатации систем электрохимической защиты;
  • несвоевременное восстановление защитных покрытий в процессе эксплуатации конструкций.

В конструкциях морских и речных причалов используются различные сплавы. Например, швартовная тумба отливается из чугуна, в изготовлении шпунта и анкерных тяг используется низколегированная сталь (рис. 2). Если рассматривать зависимость коррозионных свойств от состава металла, то сплавы на основе железа можно разделить на три большие группы:

  1. Обычные чугуны, сварочное железо, стали без легирующих добавок - все эти материалы легко поддаются коррозии.
  2. Низколегированные стали, содержащие 2–3% добавок, обычно меди, хрома и никеля. Эти стали также подвергаются коррозии, однако при определенных атмосферных условиях на поверхности металла образуется слой продуктов коррозии. Он обладает хорошей адгезией и становится защитным. При этом скорость коррозии уменьшается в несколько раз по сравнению с вышеупомянутыми обычными сталями.
  3. Нержавеющие стали с высоким содержанием легирующих добавок, например 18% Cr, 8% Ni и 3% Mo. Эти стали практически не корродируют. Конструкции причальных сооружений испытывают воздействия внешней среды по высоте сооружения.

Рис. 2. Схема использования различных металлов в конструкции причала

Атмосферная коррозия - процесс, который происходит при наличии влажного слоя на металлической поверхности. Влажный слой может быть настолько тонок, что он невидим для невооруженного глаза. Скорость коррозии увеличивается при наличии следующих факторов:

  • увеличение относительной влажности;
  • выпадение конденсации (когда температура поверхности ниже точки выпадения росы);
  • увеличение количества загрязнения в атмосфере (коррозийные загрязнители могут реагировать со сталью и формировать отложения на поверхности).

Для оценки коррозийной агрессивности в атмосферной зоне очень важно иметь оценку местной среды и местной микросреды.

Коррозийный износ в атмосферной зоне после первого года службы сооружения для металлоконструкций, по оценкам ИСО 12944-2, для низкоуглеродистой стали приведен в таблице 1.

Массовая потеря или потеря толщины (после первого года воздействия)

Примеры типичной среды в умеренном климате

Табл. 3. Изменения средней глубины проникновения коррозии (мм) при разных способах обработки образцов из малоуглеродистой стали

При расчете скоростей атмосферной коррозии учитывалась средняя глубина проникновения коррозии и не принимались во внимание питтинги.

Коррозия в воде

Причальные сооружения испытывают серьезные коррозионные разрушения, как на море, так и на реках, и все это связано с воздействием воды на сооружение. Область воздействия воды на сооружение можно разделить на три зоны:

  • Зона брызг - область, подверженная волнам или разбрызгиванию, что может привести к исключительно высокой коррозии, особенно если это морская вода. В данной зоне для оценки коррозийного напряжения нужно определить тип воды - пресная, солоноватая или соленая - это имеет значительное влияние на коррозию стали. На коррозионность также влияют содержание кислорода в воде, тип и количество растворенных в воде веществ и температура воды.
  • Зона переменного смачивания - область, в которой уровень воды меняется из-за естественных или искусственных эффектов, таким образом, увеличивая коррозию из-за комбинированного влияния воды и атмосферы.
  • Подводная зона - область, которая постоянно находится под водой, в данной зоне существенно увеличивается скорость под воздействием биокоррозии и коррозии под действием блуждающих токов. Наличие животных или растений может ускорить коррозию.

Выделим основные факторы, влияющие на скорость коррозии в воде.

Влияние состава металла - все обычные конструкционные материалы на основе железа в естественных водных средах при полном погружении корродируют практически с одинаковыми скоростями. Для заметного повышения коррозионной стойкости стали в водных средах обычно необходимо ввести более 3% легирующих добавок, например хрома.

Влияние состояния поверхности стали при погружении в воду имеет очень большое значение. Это объясняется тем, что многие естественные водные среды являются хорошими электролитами, и в случае их постоянного контакта со сталью возникают достаточно благоприятные условия для электролитной коррозии. Например, наличие на поверхности вторичной окалины намного опаснее при погружении в морскую воду, чем при экспозиции на воздухе, т. к. гальваническая пара, образованная окалиной и чистой сталью, гораздо более активна в первом случае и может привести к быстрому питтингообразованию.

Коррозия сварных соединений. Интенсивное питтингообразование может происходить в местах сварки. Известны случаи скорости коррозии сварных швов на ледоколах до 10 мм/год. Причиной интенсивной коррозии считают образование гальванических пар между металлом шва и стальными листами. Использование для сварки электродов из более благородных металлов позволяет решить эту проблему.

Влияние состава воды. Состав воды в значительной степени влияет на скорость коррозии стали, т. к. соленые и кислые водные растворы - агрессивные среды для стали. Основными факторами в составе воды являются природа и количество растворенных твердых веществ (от этого зависит электропроводность), значение pH, жесткость воды, содержание двуокиси углерода и кислорода и наличие органических веществ.

Влияние условий эксплуатации. Условия эксплуатации связаны с целым рядом факторов: температура, скорость потока, особенности конструкции и блуждающие токи.

Температура воды влияет на скорость коррозии несколькими путями. Во-первых, скорость коррозии, как и всех химических реакций, увеличивается при повышении температуры. Во-вторых, более важно влияние температуры на природу и растворимость продуктов коррозии.

Скорость потока воды не менее важна. Поток доставляет кислород к корродирующей поверхности и может уносить с нее продукты коррозии, накапливание которых могло бы замедлить дальнейшую коррозию. Обильное снабжение кислородом катодных участков активизирует коррозию.

Необходимо учитывать и особенности конструкции. Острые углы в направлении потока могут стать причиной сильного локального поражения из-за ударной коррозии. Непродуманное взаимное расположение стали и цветных металлов, таких как медь или бронза, может вызвать сильную гальваническую коррозию.

Из сказанного выше следует отметить, что результаты лабораторных исследований коррозии или натуральных испытаний в естественных водных средах необходимо с большей осторожностью использовать для решения практических задач. Тем не менее общее представление о скоростях коррозии можно составить. С этой целью некоторые экспериментальные данные представлены в таблице 4.

Продолжительность испытаний, годы

Табл. 4. Скорость коррозии малоуглеродистой стали

Коррозия в почве

Зона заглубления в грунт - коррозия в почве зависит от содержания минералов в почве и от их природы, а также от наличия органических веществ, воды и содержания кислорода. Там, где стальные конструкции соприкасаются с различными типами почв, увеличение местной коррозии может происходить из-за формирования коррозионных элементов.

Влияние состава металла. Подземная коррозия железа и стали имеет в основном электрохимический характер, но вместе с тем продукты коррозии обычно остаются в контакте с металлом. Кроме того, скорость притока кислорода, как правило, меньше скорости при коррозии в воздухе или воде. Этими причинами, по-видимому, в основном и объясняется отсутствие существенных различий в скоростях общей коррозии обычных сталей и чугунов в большинстве видов почв. Скорости эти сравнительно невелики, например 0,038 мм/год при 10-летнем пребывании в глинистой почве.

Влияние вида почв. Коррозионная активность почв изменяется в широких пределах. Как правило, сухие песчаные или известковые почвы с высоким электросопротивлением являются наименее коррозионноактивными. Глинистые и сильно соленые почвы с высокой электропроводностью - наиболее коррозионноактивны. Большое значение имеет уровень грунтовых вод: многое зависит от того, находится ли сталь постоянно выше или ниже этого уровня, или, что более вероятно, от того, будет ли материал попеременно сырым и сухим.

Максимальную скорость общей коррозии (0,068 мм/год) наблюдали в испытаниях, проведенных Национальным бюро стандартов (США). В Великобритании наибольшие скорости были получены в испытаниях, организованных Британской научно-исследовательской ассоциацией черной металлургии и национальной физической лабораторией - 0,035 мм/год и 0,050 мм/год соответственно. Максимальные скорости питтинговой коррозии были гораздо выше: 0,25 мм/год по американским и 0,30 по британским данным.

Таким образом, для повышения безопасной эксплуатации причалов необходимо применять три системы защиты (рис. 3):

  • защита от атмосферной коррозии;
  • защита от морской или речной коррозии;
  • защита от почвенной коррозии.

Рис. 3. Применение систем антикоррозионной защиты

Согласно пункту 5.3.7. СНиП 33-012003, гидротехнические сооружения, их конструкции и основания, как правило, надлежит проектировать таким образом, чтобы условие (1) недопущения наступления предельных состояний соблюдалось на всех этапах их строительства и эксплуатации, в том числе и в конце назначенного срока их службы.

Назначенные сроки службы основных гидротехнических сооружений в зависимости от их класса должны быть не менее расчетных сроков службы, которые принимают равными:

  • для сооружений I и II класса - 100 лет;
  • для сооружений III и IV класса - 50 лет.

Для безопасной эксплуатации причалов на протяжении всего расчетного срока службы необходимо применение современных методов защиты металла. Рассмотрим способы антикоррозионой защиты от воздействия атмосферы, воды и почвы.

Защита от атмосферной коррозии

Рис. 4. Влияние малых легирующих добавок на коррозию стали на открытом воздухе
1 — малоуглеродистая сталь;
2 — медистая сталь;
3 — николегированная сталь с добавками Cr, Сu, P, Si

Для эффективной защиты металла от атмосферной коррозии применяют два вида защиты: нанесение покрытий лакокрасочных, металлических, конверсионных, комбинированных и легирование металла (рис. 4). Следует отметить, для сохранения коррозионной стойкости и однородности сварных соединений при сварке следует использовать электроды из соответствующих низколегированных сталей.

Защита от коррозии в водных средах

В водной среде коррозия протекает по трем различным механизмам, поэтому требует различных подходов к защите материалов. Данное разделение уже было показано выше. Рассмотрим наиболее эффективные способы защиты для каждой из зон.

Зона брызг - защита данной зоны может осуществляться путем применения запаса на коррозию или специальных коррозионностойких сплавов, покрытия поверхности металла долговечными лакокрасочными покрытиями.

Для защиты зоны переменного уровня - применение запаса на коррозию или использование коррозионностойких сплавов является одним из наиболее надежных способов борьбы с коррозией. В мировой практике разработано много рецептов с целью получения коррозионностойких конструкционных сплавов. Несмотря на относительно высокую стоимость, этот метод представляется весьма перспективным.

Широко распространен метод нанесения на металл лакокрасочных и металлизационных покрытий. В настоящее время разработано большое число красок для защиты причальных ГТС от коррозии на основе эпоксидной и уретановой смол. Обычно применяют комбинированные покрытия, которые наносят в несколько слоев. Они служат в воде свыше 15 лет. Для защиты стальных конструкций от морской агрессии с успехом можно применять металлизационные покрытия - цинковые или алюминиевые. Практика показала, что поверх этих покрытий желательно нанести слой грунтовки и слой краски.

В подводной зоне для защиты причалов от коррозии в настоящее время широко применяют катодную защиту, к достоинствам которой относятся надежность, простота схемы, легкость контроля за ее действием, возможность ее применения в комбинации с другими методами. Следует отметить, что катодная защита не работает в зоне брызг и атмосферной зоне. Катодная защита может быть выполнена в двух вариантах: катодная защита наложенным током от внешнего источника и протекторная защита.

В первом случае осуществляется катодная поляризация сооружения от внешнего источника электрической энергии, и при этом сооружение получает настолько большой отрицательный потенциал, при котором окисление металла становится невозможным. Анодом в этом случае служат эластомеры (срок службы 15 лет), платинированный титан (срок службы 20 лет). Раньше использовались недолговечные материалы для изготовления анодов - графитовые стержни, куски стали или другие материалы.

Во втором случае катодная поляризация вызывается постоянным электрическим контактом сооружения из стали с металлом, обладающим более отрицательным потенциалом, например магнием, цинком, алюминием или их сплавами. Этот металл, являясь анодом, разрушается и должен периодически заменяться. Сооружение при этом является катодом и не подвергается коррозии.

Защита от коррозии в почвах и грунтах

В защите подземной части сквозного сооружения от подземной коррозии нельзя использовать изоляцию сооружения от контакта с окружающим грунтом и ограничение влияния блуждающих токов. Это связано с невозможностью обеспечения целостности покрытия при забивке свай в грунт.

При защите подземной части металлической сваи сквозных сооружений все чаще используют катодную защиту. Катодную поляризацию осуществляют установками дренажной и катодной защиты, а также протекторными установками.

Дренажная защита - это способ защиты от коррозии блуждающими токами, который заключен в вынужденной катодной поляризации путем отвода блуждающих токов от защищаемого сооружения к источнику этих токов.

Катодная защита - электрохимическая защита металла, осуществляемая принудительной или вынужденной катодной поляризацией, при которой сооружению сообщают такой отрицательный электрический потенциал, что окисление металла термодинамически затрудняется и скорость коррозии становится пренебрежительно мала.

Протекторная защита - способ защиты сооружения принудительной катодной поляризацией с помощью подключения к нему электродов из металла, обладающего в данной среде более отрицательным потенциалом, чем потенциал металла сооружения.

Согласно приведенным условиям эксплуатации морских и речных причалов, необходим регламент антикоррозионной защиты причальных сооружений. Документ должен содержать системный подход к вопросам борьбы с коррозией, включающий: варианты систем защиты, предлагаемые к климатической зоне района строительства; уточнение, какой элемент конструкции нуждается в защите от коррозии; коррозионные скорости, полученные на основании наработанного опыта. Информационной базой для создания необходимого регламента могут послужить накопленные данные по каждому построенному причалу на основании ежегодных проводимых обследований. Подобный норматив позволит существенно улучшить качество проектирования и эксплуатации причальных сооружений.