Особенности проектирования металлических конструкций для использования в агрессивных средах

Продолжаем популяризировать материалы нашей дистанционной программы переподготовки «ПГС: проектирование ЗиС (расчетно-конструктивный раздел)» https://sopromex.ru/.

При проектировании объектов, эксплуатируемых во влажной, химически активной или морской среде, важно учитывать не только нагрузки, но и внешнее влияние на прочность и срок службы. Если металлическая конструкция находится в агрессивных условиях, проектировщик заранее определяет допустимую степень коррозионного износа, выбирает материал с нужной стойкостью и закладывает геометрию, способную компенсировать потери прочности.

Как агрессивная среда влияет на расчёты

На первом этапе проектирования определяют класс агрессивности по ISO 12944 или СП 28.13330.2017. В зависимости от условий (соляной туман, влажная атмосфера, пары химикатов) назначают допустимую скорость потери толщины металла. Например, для категории C4 или C5 по ISO расчётная потеря составляет до 0,1 мм в год. При длительной эксплуатации на открытом воздухе допускается уменьшение сечения до 2 мм за 25 лет, — это влияет на выбор толщины и формы профиля уже на стадии проекта.

Как проектируются форма и соединения

В агрессивной среде ограничивают применение болтов: вместо них используют сварку, уменьшая число зазоров и стыков, где может скапливаться влага. Элементы располагают под уклоном, чтобы вода не задерживалась на поверхности. Для закрытых профилей предусматривают дренажные отверстия и вентиляционные каналы. Расчёт выполняют с учётом не только нагрузок, но и условий доступа для технического осмотра и обслуживания.

Выбор материала и защитных покрытий

Для строительных конструкций в агрессивной среде применяют стали, устойчивые к коррозии— например, нержавеющую 08Х18Н10 (аналог AISI304, устойчива к кислотным средам) и атмосферостойкую 10ХСНД для формирования защитной оксидной плёнки. Если используются углеродистые марки, проектировщик указывает тип покрытия: лакокрасочное, горячее цинкование или термодиффузионная обработка, с заданной толщиной и классом защиты.

Горячее цинкование обеспечивает формирование слоя толщиной 45–65 мкм, который защищает сталь до 65 лет в промышленной среде. Термодиффузионное цинкование создаёт прочную Zn–Fe-структуру, устойчивую к механическим повреждениям. Эффективность любого защитного слоя зависит от подготовки поверхности — наиболее распространена абразивная очистка до степени Sa 2 по ISO 8501-1, обеспечивающая до 80% стойкости покрытия.

Параметры защитного слоя указывают в проектной документации: материал, толщина, нормативный класс, требования к подготовке поверхности и контролю адгезии. При необходимости в проект также включают требования к хранению и монтажу готовых элементов с покрытием, чтобы защитный слой не повредился до ввода объекта в эксплуатацию и сохранил антикоррозионные свойства.

33

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *