Захист металевих конструкцій ПЛ і ВРП від корозії
Вплив корозії на металеві конструкції
Однією з причин зниження несучої здатності сталевих опор ліній електропередачі (ЛЕП) у процесі експлуатації є зменшення перетину несучих елементів у результаті корозії металу.
Вуглецева й низьколегована сталі, застосовувані для виготовлення металевих опор ЛЕП, корродируют, залежно від ступеня агресивності навколишнього середовища, із середньою швидкістю 0,01-0,5 мм/рік. Швидкість корозії зростає зі збільшенням концентрації агресивних газів, що втримуються в атмосфері повітря, аерозолів солей і пили, а також зі збільшенням тривалості перебування на поверхні металоконструкцій фазової плівки вологи.
Так за 40 років експлуатації сталевих опор в умовах неагресивної й слабоагресивної атмосфери в нормальній зоні вологості втрата перетину незахищеного від корозії металопрокату з вуглецевої сталі становить 1,6 мм, низьколегованої сталі 10ХНДП - 0,1 мм, низьколегованих сталей 10ХСНД, 15ХСНД у сухій зоні вологості - 0,5 мм.
У цей час в Україні й за рубежем технологія захисту металоконструкцій здійснюється або шляхом застосування корозійно-стійких для даного середовища марок сталей, або нанесенням на поверхні конструкцій металевих, лакофарбових, металізаційно-лакофарбових захисних покриттів.
Конструктивні форми елементів опор ЛЕП з металопрокату (ґратчастих і багатогранних) дозволяють застосовувати будь-які способи захисту від корозії. Цьому сприяють відсутність зварених з'єднань, малі габарити, доступна для захисту від корозії поверхня металопрокату.
Відповідно до вищевикладеного рекомендується:
При проектуванні ПЛ і ПС передбачати захист металевих конструкцій опор і фундаментів від корозії відповідно до вимог діючих нормативно-технічних документів і внутрішніх документів Компанії, при цьому:
1. В умовах слабоагресивного впливу зовнішнього середовища:
- ґратчасті й багатогранні опори ЛЕП 220 кВ і вище, металеві конструкції фундаментів, конструкції портали ОРУ повинні захищатися від корозії на весь розрахунковий термін служби шляхом нанесення в заводських умовах гарячого цинкового покриття за ДСТ 9.307-89 товщиною 60-100 мкм, або термодіфузійного цинкового покриття за ДСТ Р 9.316-2006 товщиною 40-50 мкм, або газотермічного цинкового покриття за ДСТ 9.304-87 товщиною 200 мкм без відновлення захисних покриттів у процесі експлуатації опор. Дефекти гарячого цинкування необхідно уникати. ;
- при відсутності можливості на заводі-виготовлювачі виконання гарячого цинкування, нанесення термодіфузійного або газотермічного цинкового покриття на поверхню «негабаритних» багатогранних конічних пустотілих опор допускається захист лакофарбовими покриттями із ґрунтувальним шаром на основі цинкнаповнюючих матеріалів товщиною не менш 70 мкм із поновленням захисних покриттів через кожні 15 років.
- при відсутності вимог до декоративного виду конструкцій допускається застосування сталі підвищеною корозійної стійкості. Для застосування в конструкціях опор ПЛ і порталів ПС рекомендується наступний прокат:
Фасонний – зі сталі марки 08ХГСДП;
Листовий – зі сталі марок 12ХГДАФ, 10ХНДП і 10ХДП.
Допускається аркушевий прокат зі сталі перерахованих марок заміняти на сталь марок 15ХСНД або 10ХСНД. При використанні таких сталей нанесення захисних покриттів на відкритому повітрі не потрібно.
2. В умовах середньоагресивного впливу зовнішнього середовища:
- сталеві конструкції ПЛ і ПС, металеві конструкції фундаментів повинні захищатися від корозії шляхом нанесення в заводських умовах гарячого, термодіфузійного або газотермічного цинкового покриття з наступним фарбуванням лакофарбовими матеріалами із ґрунтувальним шаром на основі цинконаповнюючих або інших матеріалів товщиною не менш 70 мкм, проміжними й покривними шарами загальної товщини не менш 100 мкм. Відновлення захисних покриттів повинне проводитися в міру необхідності, але не частіше чому через 15 років.
3. Застосування гарячого або, за узгодженням із замовником, «холодного» цинкування є обов'язковим для опор ПЛ 330-750 кВ незалежно від району їх розташування й для опор ПЛ 35-220 кВ, розташованих по узбережжях морів у зоні до 5 км від берега й у районах із сильно агресивним ступенем впливу середовища, а також у якості ремонтного фарбування металевих опор діючих ЛЕП.
4. Для підтвердження готовності й здатності дотримання технології підготовки поверхні металоконструкцій і одержання якісних і довговічних лакофарбових захисних покриттів, підприємствам, що виготовляють металоконструкції, що й мають технологічні можливості нанесення антикорозійних покриттів, рекомендується пройти технічний аудит і обов'язкову сертифікацію технології.
Якщо в ході складання, монтажу опор ЛЕП відбулося порушення захисного антикорозійного шару, те його обов'язково необхідно відновити.
Вуглецева й низьколегована сталі, застосовувані для виготовлення металевих опор ЛЕП, корродируют, залежно від ступеня агресивності навколишнього середовища, із середньою швидкістю 0,01-0,5 мм/рік. Швидкість корозії зростає зі збільшенням концентрації агресивних газів, що втримуються в атмосфері повітря, аерозолів солей і пили, а також зі збільшенням тривалості перебування на поверхні металоконструкцій фазової плівки вологи.
Так за 40 років експлуатації сталевих опор в умовах неагресивної й слабоагресивної атмосфери в нормальній зоні вологості втрата перетину незахищеного від корозії металопрокату з вуглецевої сталі становить 1,6 мм, низьколегованої сталі 10ХНДП - 0,1 мм, низьколегованих сталей 10ХСНД, 15ХСНД у сухій зоні вологості - 0,5 мм.
У цей час в Україні й за рубежем технологія захисту металоконструкцій здійснюється або шляхом застосування корозійно-стійких для даного середовища марок сталей, або нанесенням на поверхні конструкцій металевих, лакофарбових, металізаційно-лакофарбових захисних покриттів.
Конструктивні форми елементів опор ЛЕП з металопрокату (ґратчастих і багатогранних) дозволяють застосовувати будь-які способи захисту від корозії. Цьому сприяють відсутність зварених з'єднань, малі габарити, доступна для захисту від корозії поверхня металопрокату.
Методи захисту металевих конструкцій від корозії
При проектуванні металевих опор ПЛ, здійснюючи вибір способу захисту від корозії, слід керуватися реальними термінами служби захисних покриттів, необхідністю й технологією їх поновлення в процесі експлуатації.Відповідно до вищевикладеного рекомендується:
При проектуванні ПЛ і ПС передбачати захист металевих конструкцій опор і фундаментів від корозії відповідно до вимог діючих нормативно-технічних документів і внутрішніх документів Компанії, при цьому:
1. В умовах слабоагресивного впливу зовнішнього середовища:
- ґратчасті й багатогранні опори ЛЕП 220 кВ і вище, металеві конструкції фундаментів, конструкції портали ОРУ повинні захищатися від корозії на весь розрахунковий термін служби шляхом нанесення в заводських умовах гарячого цинкового покриття за ДСТ 9.307-89 товщиною 60-100 мкм, або термодіфузійного цинкового покриття за ДСТ Р 9.316-2006 товщиною 40-50 мкм, або газотермічного цинкового покриття за ДСТ 9.304-87 товщиною 200 мкм без відновлення захисних покриттів у процесі експлуатації опор. Дефекти гарячого цинкування необхідно уникати. ;
- при відсутності можливості на заводі-виготовлювачі виконання гарячого цинкування, нанесення термодіфузійного або газотермічного цинкового покриття на поверхню «негабаритних» багатогранних конічних пустотілих опор допускається захист лакофарбовими покриттями із ґрунтувальним шаром на основі цинкнаповнюючих матеріалів товщиною не менш 70 мкм із поновленням захисних покриттів через кожні 15 років.
- при відсутності вимог до декоративного виду конструкцій допускається застосування сталі підвищеною корозійної стійкості. Для застосування в конструкціях опор ПЛ і порталів ПС рекомендується наступний прокат:
Фасонний – зі сталі марки 08ХГСДП;
Листовий – зі сталі марок 12ХГДАФ, 10ХНДП і 10ХДП.
Допускається аркушевий прокат зі сталі перерахованих марок заміняти на сталь марок 15ХСНД або 10ХСНД. При використанні таких сталей нанесення захисних покриттів на відкритому повітрі не потрібно.
2. В умовах середньоагресивного впливу зовнішнього середовища:
- сталеві конструкції ПЛ і ПС, металеві конструкції фундаментів повинні захищатися від корозії шляхом нанесення в заводських умовах гарячого, термодіфузійного або газотермічного цинкового покриття з наступним фарбуванням лакофарбовими матеріалами із ґрунтувальним шаром на основі цинконаповнюючих або інших матеріалів товщиною не менш 70 мкм, проміжними й покривними шарами загальної товщини не менш 100 мкм. Відновлення захисних покриттів повинне проводитися в міру необхідності, але не частіше чому через 15 років.
3. Застосування гарячого або, за узгодженням із замовником, «холодного» цинкування є обов'язковим для опор ПЛ 330-750 кВ незалежно від району їх розташування й для опор ПЛ 35-220 кВ, розташованих по узбережжях морів у зоні до 5 км від берега й у районах із сильно агресивним ступенем впливу середовища, а також у якості ремонтного фарбування металевих опор діючих ЛЕП.
4. Для підтвердження готовності й здатності дотримання технології підготовки поверхні металоконструкцій і одержання якісних і довговічних лакофарбових захисних покриттів, підприємствам, що виготовляють металоконструкції, що й мають технологічні можливості нанесення антикорозійних покриттів, рекомендується пройти технічний аудит і обов'язкову сертифікацію технології.
Якщо в ході складання, монтажу опор ЛЕП відбулося порушення захисного антикорозійного шару, те його обов'язково необхідно відновити.