Corten Steel je široko používaný v-morských mostoch, prístavných zariadeniach a iných námorných{1}}projektoch, a to vďaka svojej vlastnej-ochrane. V prostrediach s vysokým-soľným-striekaním však chloridové ióny (Cl⁻) v morskej hmle môžu ľahko preniknúť cez počiatočnú vrstvu hrdze, zničiť tvorbu hustej -FeOOH ochrannej vrstvy hrdze a dokonca spôsobiť jamkovú koróziu. Preto je výber vysoko-kvalitnej-kortenovej ocele odolnej voči poveternostným vplyvom (ako S355J0WP, Q355GNH) len základnou zárukou; prispôsobenie vhodných pomocných protikoróznych{13} opatrení je nevyhnutné na predĺženie životnosti konštrukcie. Tento článok podrobne popisuje tieto pomocné opatrenia a ich zodpovedajúce prírastky nákladov a poskytuje praktickú referenciu pre zahraničných zákazníkov.
1. Kľúčové pomocné opatrenia proti-korózii pre prostredia s vysokým-soľným-striekaním
Hlavným cieľom pomocných antikoróznych opatrení je blokovať prenikanie Cl⁻ a spomaliť proces korózie. Nasledujú najčastejšie používané a najefektívnejšie opatrenia, ktoré je možné vybrať alebo kombinovať podľa konkrétneho scenára projektu (ako sú hlavné nosníky-morského mosta, zábradlia prístavu, komponenty prístaviska):
1.1 Ošetrenie silánovou impregnáciou
Silánová impregnácia je široko používaný "anorganický antikorózny" prostriedok, ktorý je vhodný pre rôzne komponenty Corten Steel v prostrediach s vysokým -soľným{2}}striekaním. Jeho pracovným princípom je vytvorenie hustého a vodu-odpudzujúceho siloxánového filmu na povrchu Corten Steel a v póroch vrstvy hrdze, ktorý môže účinne blokovať prenikanie Cl⁻, vody a kyslíka bez ovplyvnenia tvorby samo-ochrannej vrstvy hrdze.
Stavebné body: Najprv očistite povrch Corten Steel (odstráňte uvoľnenú hrdzu, olejové škvrny a nečistoty), potom nastriekajte alebo natrite silanovým impregnačným prostriedkom (zvyčajne riedeným deionizovanou vodou) a vytvrdzujte pri izbovej teplote 24-48 hodín. Pre kľúčové komponenty (ako napr. nosné časti mosta) sa odporúčajú dve vrstvy na zabezpečenie hrúbky filmu (hrúbka suchého filmu väčšia alebo rovná 10 μm).
Použiteľné scenáre: Pomocné komponenty pre-morský most, oceľové konštrukcie prístavných zariadení a komponenty, ktoré si vyžadujú zachovanie prirodzenej hrdzavej farby ocele Corten (silanová impregnácia je priehľadná a nemení vzhľad).
1.2 Antikorózny náterový systém
Pre komponenty s vysokými požiadavkami na odolnosť proti korózii (ako sú hlavné trámy priečnych{0}}morských mostov, nosné konštrukcie prístaviska) možno použiť profesionálny antikorózny náterový systém. Systém zvyčajne používa štruktúru „základný náter + vrchný náter“ a náterové materiály sa vyberajú pre ich silnú odolnosť voči soľnej hmle a erózii chloridovými iónmi.
Bežné kombinácie náterov: Základný náter bohatý na epoxidový zinok- (hrúbka suchého filmu 60-80 μm) + fluorokarbónový vrchný náter (hrúbka suchého filmu 40-60 μm). Epoxidový základný náter bohatý na zinok má vynikajúcu katodickú ochranu a priľnavosť, zatiaľ čo fluorokarbónový vrchný náter má silnú odolnosť voči poveternostným vplyvom, UV žiareniu a odolnosti voči soľnému postreku a životnosť náterového systému môže dosiahnuť 15-20 rokov.
Použiteľné scenáre: Kľúčové nosné-komponenty{1}}morských mostov, oceľové konštrukcie prístavných žeriavov a komponenty, ktoré sú dlhodobo vystavené-priamej morskej vode.
1.3 Katódová ochrana
Katódová ochrana je „aktívne antikorózne“ opatrenie, ktoré sa často používa v kombinácii s inými opatreniami pre veľkorozmerné-konštrukcie z Corten Steel v prostrediach s vysokým-soľným-striekaním. Funguje tak, že zo štruktúry Corten Steel robí katódu v elektrochemickom koróznom článku, čím inhibuje anodické rozpúšťanie (koróziu) ocele.
Bežné typy: Katodická ochrana obetnej anódy (pomocou anód zinkovej alebo hliníkovej zliatiny, ktoré sú inštalované na oceľovej konštrukcii Corten a samy korodujú, aby chránili oceľ) a katódová ochrana s vloženým prúdom (pomocou externého napájacieho zdroja na zabezpečenie prúdu, vhodného pre veľké-konštrukcie, ako sú-morské mosty). Obetovaná anódová ochrana sa častejšie používa v prístavných zariadeniach kvôli jednoduchej inštalácii a nízkym nákladom na údržbu.
Použiteľné scenáre: Nosné-konštrukcie námorných mostov (ako sú móla), pilóty prístavných prístavov a veľké-námorné oceľové konštrukcie.
1.4 Návrh ochrany tesnenia a odvodnenia
Okrem materiálových a chemických antikoróznych opatrení môže riziko korózie znížiť aj optimalizácia konštrukčného návrhu. Tesniaca ochrana a primeraný dizajn drenáže môžu zabrániť hromadeniu slanej vody na povrchu Corten Steel, čím sa zníži erózia Cl⁻.
Špecifické opatrenia: Na utesnenie spojov a otvorov pre skrutky komponentov Corten Steel použite tmely odolné voči poveternostným vplyvom- (ako sú neutrálne silikónové tmely); navrhnúť primeraný sklon na povrchu komponentov, aby sa zabezpečilo, že dažďová voda a morská voda môžu rýchlo odtekať; nainštalujte drenážne zariadenia na spodok komponentov, aby sa zabránilo hromadeniu vody.
Použiteľné scenáre: Všetky konštrukcie z Corten Steel v prostredí s vysokým{0}}soľným-nástrekom, najmä spoje komponentov a spojovacie oblasti skrutiek.
1.5 Pravidelná údržba a oprava hrdzavej vrstvy
Pravidelná údržba je dôležitou zárukou dlhodobej{0}}účinnosti antikoróznych opatrení. Pri konštrukciách z Corten Steel v prostredí s vysokým-soľným-striekaním by sa mala vykonávať pravidelná kontrola a oprava vrstvy hrdze, aby sa včas vyriešili miestne problémy s koróziou.
Obsah údržby: Každé 1-2 roky skontrolujte povrchovú vrstvu hrdze a antikorózny{0}náter; v prípade uvoľnených alebo poškodených vrstiev hrdze použite na ich očistenie profesionálne odstraňovače hrdze a potom naneste urýchľovač hrdze a vytvrdzovací prostriedok na zvetrávanú oceľ; pri poškodených náteroch ich včas opravte podľa pôvodného náterového systému.
2. Vplyv nákladov na pomocné protikorózne-opatrenia
Prírastok nákladov na pomocné protikorózne-opatrenia sa líši v závislosti od typu opatrenia, náročnosti konštrukcie a oblasti komponentov. Nasleduje cenový rozsah bežných opatrení (vzhľadom na cenu základného materiálu Corten Steel ako referenčnú jednotku je jednotka USD/㎡ a konkrétne náklady sú ovplyvnené rozsahom projektu a regionálnymi faktormi):
2.1 Ošetrenie silánovou impregnáciou
Cena silánového impregnačného činidla je asi 8-12 USD/l a dávka na meter štvorcový je 0,2-0,3 l (na jeden náter). Celkové náklady (vrátane materiálov, práce a čistenia povrchu) sú 3-6 USD/㎡, čo zvyšuje celkové náklady na komponent o približne 5-10% (na základe nákladov na základný materiál 60 USD/㎡).
2.2 Antikorózny náterový systém
Cena základného náteru bohatého na epoxidový zinok- je približne 15 – 20 USD/l a cena fluorokarbónového vrchného náteru je približne 30 – 40 USD/l. Celkové náklady na materiál na meter štvorcový sú 12-18 USD, plus náklady na prácu a povrchovú úpravu, celkové náklady sú 18-25 USD/㎡. Celkové náklady na komponent sa zvyšujú približne o 30-35%.
2.3 Katódová ochrana
Náklady na katódovú ochranu obetnej anódy sú relatívne nízke: náklady na anódy zo zliatiny zinku sú približne 5-8 USD/kg a náklady na inštaláciu na meter štvorcový sú 10-15 USD. Celkové náklady sú 15 – 20 USD/㎡ a prírastok nákladov je približne 25 – 30 %. Počiatočné náklady na katódovú ochranu s vloženým prúdom sú vyššie (asi 25-35 USD/㎡), ale sú nákladovo efektívnejšie pre veľké konštrukcie so životnosťou viac ako 30 rokov.
2.4 Návrh ochrany tesnenia a odvodnenia
Náklady na tesniace materiály-odolné voči poveternostným vplyvom sú približne 12 – 15 USD/l a dávka na meter spoja je 0,1 – 0,2 l. Celkové náklady (vrátane tmelov a inštalácie) sú 2 – 4 USD/㎡ a zvýšenie nákladov je približne 3 – 5 %. Návrh drenáže zvyšuje hlavne náklady na projekt a dodatočné náklady sú zanedbateľné v celkových nákladoch na projekt.
2.5 Pravidelná údržba a oprava hrdzavej vrstvy
Ročné náklady na údržbu sú približne 1-2 USD/㎡, čo predstavuje približne 1-3 % z celkových nákladov na komponent. Ide síce o dlhodobý nepretržitý náklad, ale dokáže predĺžiť životnosť konštrukcie o 10 – 15 rokov, čo má zjavné dlhodobé ekonomické výhody.
3. Zhrnutie a návrhy na výber
V prostrediach s vysokým-soľným-striekaním môže kombinácia-kvalitnej ocele Corten Steel a pomocných antikoróznych opatrení účinne zabezpečiť životnosť konštrukcie. Z hľadiska ceny a efektu: silánová impregnácia je vhodná pre projekty, ktoré si potrebujú zachovať prirodzenú farbu hrdze a majú mierne požiadavky na odolnosť proti korózii; antikorózny náterový systém je vhodný pre kľúčové nosné-komponenty s vysokými požiadavkami na odolnosť proti korózii; katódová ochrana obetnej anódy je vhodná pre-veľké námorné štruktúry, ako sú prístavné prístavy.
Zahraničným zákazníkom sa odporúča pri výbere pomocných protikoróznych opatrení komplexne zvážiť požiadavky na životnosť projektu, rozpočet a vzhľad. Napríklad pre pomocné zábradlia pre-morský most, ktoré si musia zachovať prirodzenú hrdzavú farbu ocele Corten, je možné zvoliť silanovú impregnáciu + tesniacu ochranu; pre nosné-konštrukcie prístavných žeriavov s vysokými požiadavkami na odolnosť proti korózii sa odporúča antikorózny{5}}systém povrchovej úpravy + pravidelná údržba. Hoci pomocné protikorózne opatrenia zvýšia počiatočné náklady o 5-35 %, môžu znížiť neskoršiu frekvenciu údržby a predĺžiť životnosť, čo je z dlhodobého hľadiska nákladovo efektívnejšie.
