Körpünin polad konstruksiyasının dəniz mühitində uzunmüddətli dayanıqlılığını necə təmin etmək olar

Dəniz korrozivliyini başa düşmək: Niyə körpü poladı C5M mühitində çox güclü deqradasiyaya məruz qalır

Duzaerosol, dalğa batması və rütubət dövrü — körpü alt konstruksiyaları üçün üç əsas korroziya sürətləndirici amil

Dəniz sahillərində yerləşən körpülərin alt strukturları üçün bir anda təsir göstərən üç əsas korroziya çətinnliyi mövcuddur. Birincisi, havadakı duzun metal səthlərə çökməsi və hamıya məlum olan elektrokimyəvi reaksiyaların başlamasına səbəb olmasıdır. İkincisi, gündəlik dalğalanma nəticəsində yaranan və mühəndislər tərəfindən oksigen fərqi elementləri adlandırılan hadisədir; bu da poladda qeyri-adi çuxurların əmələ gəlməsinə səbəb olur. Üçüncüsü isə nisbi rütubətin 85% -dən yuxarı qalması ilə əlaqədar daimi nəmlikdir; bu da hər şeyin üzərində davamlı olaraq elektrolit təbəqəsinin mövcud olmasına səbəb olur. Bu birləşmə nəticəsində korroziya daxili bölgələrdə müşahidə edilən sürətdən 5 dəfə, bəlkə də 10 dəfə daha sürətlə baş verir. İllər ərzində aparılan dəniz şəraitində testlər bu nümunəni ISO 9223 standartlarına uyğun olaraq sərt şəraitdə materialların sınanması üçün müəyyən edilmiş qaydalara əsasən ardıcıl olaraq təsdiqləmişdir.

ISO 9223 C5M təsnifatı izahı: Tənqidi körpü təsir zonaları üçün xloridlərin çöküntüsü norması — 200 q/m²·il

ISO 9223 standartına görə, dəniz korroziyasının nə qədər ağır keçdiyi, müəyyən bir müddət ərzində havada neçə qədər duz çöküntüsü yığılmasına bağlıdır. C5M kateqoriyası mümkün olan ən pis şəraitləri göstərir. Adətən dalğaların quruluşlara çırpıldığı yerlərdə müşahidə olunan, illik 200 qram/m²-dən yuxarı çöküntü sürətləri körpülərin sıçrayış və suyun gəldiyi zonalarında ciddi problemlər yaradır. Qorunmamış polad illik yalnız korroziya nəticəsində 50–80 mikrometr qalınlıqda itirir. Belə aşınma yalnız əziyyət verici deyil, həm də bütün quruluşun təhlükəsini artırır. Buna görə də düzgün korroziyaya qarşı qoruma sistemləri sadəcə istəyə bilinən bir şey deyil; bu vacib infrastruktur elementlərinin gözlənilən xidmət müddəti ərzində davamlı qalması üçün tamamilə zəruridir.

Dəniz şəraitində körpü poladı üçün korroziyaya qarşı örtük sistemlərinin optimallaşdırılması

Çoxtəbəqəli sistemin iş performansı: Uzunmüddətli C5M təsirinə qarşı epoksi–poliuretan və sinkli primer–epoksi

Dəniz körpüləri üçün örtüklər haqqında danışarkən, diqqət həm elektrokimyəvi reaksiyalara qarşı müqavimətlərinə, həm də korroziyaya qarşı maneə kimi işləmə qabiliyyətlərinə yönəldilməlidir. Sahə testləri göstərir ki, sinkli birinci təbəqələrlə epoksi üst örtüklərin birləşməsi C5M kateqoriyasına aid olan sərt sahil mühitlərində ənənəvi epoksi-polietilen sistemlərindən daha yaxşı işləyir. Təxmini olaraq bir onillik müddət ərzində real dəniz şəraitində bu sink əsaslı sistemlər ISO 12944-9 standartlarına uyğun sürətləndirilmiş test protokolları ilə əldə edilən məlumatlara əsasən, film altı korroziyanı təxminən %70–75 azaldır. Bu effektivliyin səbəbi sinkin qurban metali kimi işləmə üsulundadır. Mühafizə örtüyü üzərində kiçik çatlar əmələ gəlsə və ya örtük tam olmasa (belə tələbkar şəraitdə tez-tez rast gəlinən problemlər), sink katod mühafizəsini davam etdirir. Bu xüsusi olaraq illik 200 qram/m²-dən artıq duz çökməsi baş verən sahələrdə xüsusilə vacibdir.

Nəmli şəkildə sərtləşən uretanlar və yüksək sinkli primerlər — çılğın və dalğalanma zonalarında 85% RH-dən yuxarıda üstün yapışma saxlama qabiliyyəti

Örtük problemləri, xüsusilə nisbi rütubət 85% üstündə qalanda, daimi nəmlik olan sahələrdə tez-tez baş verir. Görünən əsas problem nədir? Örtüklərin müvafiq müddətdən əvvəl dağılmasına səbəb olan yapışma pozğunluqları. Nəmliklə sərtləşən uretanlar laboratoriya şəraitində çox yaxşı nəticələr göstərmişlər. ASTM D4585 standartlarına uyğun olaraq təkrar suya batırıldıqdan sonra onların yapışma qabiliyyəti təxminən 94% qalır. Bu, adi epoksi örtüklərlə müqayisədə olduqca təsirli nəticədir; çünki onların yapışma qabiliyyəti yalnız təxminən 78% qalır. Belə uretanların bu qədər yaxşı işləməsinin səbəbi nədir? Onlar havadakı nəmliklə reaksiyaya girərək güclü rabitələr əmələ gətirir və həm temperatur dəyişikliklərini, həm də dəniz strukturlarına təsir edən daimi dalğaların yaratdığı hərəkəti dözə bilən elastik təbəqələr yaradır. 92%-dən çox sink tozu (ağırlıq üzrə) ehtiva edən yüksək keyfiyyətli sink primerləri ilə birləşdirildikdə, belə sistemlər xlorid ionlarına qarşı maneə yaradır. Testlər göstərir ki, onlar illik 5 mq/santimetr kvadrat sürətlə xlorid penetrasiyasına qarşı davamlıdır. Belə qoruma, gündəlik dalğa dövrləri və duzlu havaya məruz qalan əksər sahil ərazilərinin tələblərini ödəyir.

Səth Hazırlığı Standartları: Körpü Örtüklərinin Davamlılığı Üçün Niyə SP10 Qumla Təmizləmə Şərti Değildir

Dəniz suyu sahələrindəki quruluşlara tətbiq olunan örtüklər haqqında danışarkən, boyamadan əvvəl səthlərin necə hazırlanması onların müddətini müəyyən edir. Suya batmış və ya daimi olaraq dəniz suyu ilə sıçrayan körpülər (bizim C5M şərait adlandırdığımız) üçün bu gün SP10 və ya Yaxın Ağ Metal Qumla Təmizləmə adı verilən xüsusi bir standart praktiki olaraq tələb olunur. Bu proses metal səthdə ən çoxu təxminən 5% qədər köhnə materialın qalmasına icazə verir və boyanın daha yaxşı yapışmasını təmin edən poladda kiçik zirvələr və çuxurlar yaradır. Biz burada əsaslı profilin təxminən 2–3 minçilik düym (0,002–0,003 düym) dərinlikdə olmasını nəzərdə tuturuq; bu, bu gün hər kəsin istədiyi möhkəm epoksi sink örtükləri ilə mükəmməl uyğunlaşır. Bununla belə, çox vaxt insanlar düzgün hazırlıq işlərini atlayaraq problemlər yaradırlar. Sənaye mütəxəssisləri boyanın uğursuzluqlarının təxminən səkkizdə onu ilk növbədə düzgün təmizləməməyin səbəb olduğunu deyirlər. Qalıq fabrik qabığı, duz çöküntüləri və ya pas lekesi yeni boyanın altına gizlənir və nəhayət, gələcəkdə böyük problemlərə səbəb olur.

Aşağı hazırlıq standartları performansı qətiliklə zəiflədir:

Dəniz körpülərinin alt strukturlarında tam örtük əvəzlənməsinin qiyməti 300 ABŞ dolları/m²-dən çox olduğu nəzərə alındıqda, SP10 uyğunluğuna görə əlavə marjinal dəyər xərcləri uzadılmış texniki xidmət dövrləri və qorunmuş struktur etibarlılığı sayəsində eksponent ROI təmin edir.

Dəniz körpüləri üçün korroziyaya davamlı polad alternativlərinin qiymətləndirilməsi

Hava şəraitinə davamlı poladın (Korten) məhdudiyyətləri: Qeyri-sabit patina əmələ gəlməsi və xloridlə doymuş körpü mühitində sürətlənmiş çuxur əmələ gəlməsi

Hava şəraitinə davamlı poladın işləməsi onun zamanla sabit bir pas təbəqəsi əmələ gətirməsi sayəsində baş verir, lakin bu proses duzlu su mühitinə məruz qaldıqda pozulur. ISO 9223 C5M standartı ilə müəyyən edilən illik 200 qram kvadrat metrə düşən duz çöküntülərinin təsir etdiyi və ya bu səviyyəni keçdiyi sahələrə baxdıqda Corten poladında müəyyən dəyişikliklər baş verir. Mühafizəedici oksid təbəqəsi bərabərsiz və dəlikli olur, nəticədə duz zərrəcikləri içərisində tutulur. Bunun ardınca daxili sahələrdə müşahidə olunan pitting korroziyasına nisbətən üç dəfədən beş dəfəyə qədər sürətlənmiş pitting korroziyası baş verir. Bu problemlər xüsusilə qaynaq birləşmələri, boltlar və komponentlər arasındakı sıx boşluqlar kimi kritik nöqtələrdə aydın görünür. Belə problemlər səbəbindən mühəndislər ümumiyyətlə sahil bölgələrində yerləşən körpülərin əsas struktur dəstəyində hava şəraitinə davamlı poladdan istifadə etməkdən çəkinirlər.

Əlavə olunmuş leqirlənmiş poladlar: Dəniz körpülərinin yuxarı strukturlarında etibarlı passivləşmə üçün ISO 14713-2:2020-ə uyğun Cr–Cu–Ni–P sinerji həddi

Dəniz mühitində proqnozlaşdırıla bilən, uzunmüddətli passivləşməni təmin etmək üçün ISO 14713-2:2020 standartında göstərilən tərkib hədlərini ödəyən lehimləşdirilmiş poladlar. Xrom, mis, nikel və fosforun sinerjik birləşməsi xlorid stresi altında belə möhkəm, özünü bərpa edən oksid təbəqəsinin yaranmasını təmin edir:

Bu standartlara uyğun olan polad əlavələri, dalğalı zonalarda batırıldıqda korroziya sürətini illik 0,1 mm-dən aşağı saxlayır ki, bu da adi karbon poladda müşahidə olunan nisbətən çox daha yaxşı göstəricidir. Bu materialları digərlərindən fərqləndirən əsas xüsusiyyət onların birləşmə nöqtələrində və gərginlik altında olan sahələrdə yeni qoruyucu təbəqələr əmələ gətirmə qabiliyyətidir. Bu xüsusiyyət korroziyanın toplanması və problemlərə səbəb olması ehtimalı yüksək olan su üzərindəki körpülər üçün xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Dəniz körpülərinin üst quruluşları belə lokal zədələnmələrə qarşı ciddi risklərə məruz qalır, çünki bu, strukturların təmir edilməsi üçün lazım olan müddəti birbaşa təsir edir və layihəyə daxil edilmiş ümumi təhlükəsizlik payını zəiflədir.