Разработка решений по защите от коррозии причала ростовского морского порта
ВВЕДЕНИЕ
Коррозия - это явление, при котором химические, электрохимические или другие реакции материалов и окружающей среды вызывают повреждение или ухудшение состояния самих материалов. Коррозия может привести к повреждению материалов и нарушению функционирования объекта, вызывая тем самым структурные повреждения инженерных сооружений, сокращая срок их службы и, возможно, приводя к утечке опасных веществ, таких как нефть и газ, что приводит к катастрофическим авариям и загрязнению окружающей среды, а также представляет собой серьезную угрозу для окружающей среды [1].
Коррозия – одна из главных причин снижения надежности и безопасности конструкций гидротехнических сооружений (ГТС). Борьба с ее воздействием на металл имеет первостепенное значение и может рассматриваться в качестве самостоятельной задачи и основного источника экономии ресурсов. Это означает, что необходимо обслуживать уже построенные сооружения, используя современные методы защиты.
В реальных условиях эксплуатации п
Содержание
Введение………………………………………………………… 6
1 Общие сведения о морском порте…………………………….. 8
1.1 Классификация портов…………………………………………. 8
1.2 Классификация гидротехнических сооружений……………… 9
2 Коррозия гидротехнических сооружений в различных средах… 13
2.1 Коррозия ГТС в воде……………………………………………… 13
2.1.1 Основные факторы, влияющие на скорость коррозии ГТС в воде………………………………………………………………… 14
2.2 Коррозия ГТС в почве……………………………………………. 19
2.2.1 Факторы, влияющие на образование почвенной коррозии ГТС. 20
2.3 Атмосферная коррозия…………………………………………… 21
2.3.1 Факторы, влияющие на образование атмосферной коррозии ГТС………………………………………………………………… 21
3 Защита гидротехнических сооружений от коррозии………….. 23
3.1 Методы защиты металлических сооружений от коррозии…….. 24
3.1.1 Коррозионностойкие в морской воде материалы………………. 24
3.1.2 Защита от коррозии лакокрасочными материалами (ЛКМ) и покрытиями. Классификация ЛКМ……………………………… 27
3.1.3 Нанесение металлических покрытий…………………………… 30
3.1.4 Гальванические покрытия………………………………………. 30
3.1.5 Электрохимическая защита…………………………………….. 30
3.2 Особенности защиты ГТС от коррозии в водных средах…….. 32
3.2.1 Защита ГТС от коррозии в почвах и грунтах……..……..…….. 33
3.2.2 Дренажная защита ……..……..……..……..……..……..…….. 33
3.2.3 Катодная защита ГТС……..……..……..……..……..……..…….. 34
3.2.4 Протекторная защита ГТС……..……..……..……..……..…….. 35
3.2.5 Защита ГТС от атмосферной коррозии……..……..……..…….. 36
4. Расчет катодной защиты гидросооружений……..……..…….. 37
4.1 Методика расчета катодной защиты гидросооружения……… 37
4.2 Расчет катодной защиты причала ростовского морского порта.. 41
4.3 Описание работы системы ЭХЗ…………………………………. 45
4.4 Система ЭХЗ со стороны акватории……………………………. 45
4.5 Расчёт системы ЭХЗ подводной части сооружения …………… 46
4.6 Расчёт системы ЭХЗ для грунтовой части (донной) со стороны акватории…………………………………………………………. 49
Заключение……………………………………………………….. 50
Список использованных источников…………………………… 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Hou, B., Li, X., Ma, X. et al. The cost of corrosion in China. npj Mater Degrad 1, 4 (2017). https://doi.org/10.1038/s41529-017-0005-2
2. А.В. Колгушкин. Требования к выбору методов защиты ГТС от коррозии / А.В. Колгушкин, Н.Д. Беляев // Речной транспорт (XXI век). 2010 – № 3 (45). – с. 84
3. Иванов, С. Е. Пути сообщения, технологические сооружения транспортных систем: учебно-методический комплекс (информационные ресурсы дисциплины: учебное пособие) / С. Е. Иванов.- СПб.: Изд-во СЗТУ, 2011. - 178 с.
4. Ростовский морской порт. [Электронный ресурс]/ Режим доступа https://rostovport.ru/home/o-nas
5. Требования к методам защиты ГТС от коррозии [Электронный ресурс] / - Режим доступа: https://lengiprorechtrans.ru/home/nashi-publikatsii/15-trebovaniya-k-vyboru-metodov-zashchity-gts-ot-korrozii
6. Антикоррозионная защита гидротехнических сооружений [Электронный ресурс]/ - Режим доступа: http://ck-resurs.ru/gidro.html
7. Н.Д. Томашов. Теория коррозии и защиты металлов / Н.Д. Томашов - Москва: Изд. АН СССР, 1959. – 592 с.
8. В.Н. Бортника. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Баренцево море / В. Н. Бортника, С. П. Чистяевой – Ленинград: Гидрометеоиздат., 1990. – 280 с.
9. А.В. Колгушкин. Влияние природных факторов на скорость коррозии морских ГТС / А.В. Колгушкин, Н.Д. Беляев – Санкт-Петербург. УДК 626/627.33. 2009 г. – 216-277 с.
10. Schmitt, R.J., Phelps, E.H. Corrosion Performance of Constructional Steels in Marine Applications. JOM 22, 47–55 (1970). https://doi.org/10.1007/BF03355631
11. Руководство по электрохимической защите от коррозии металлоконструкций морских гидротехнических сооружений в подводной зоне. РД 31.35.07-83
12. Катодная защита от коррозии оборудования и металлических конструкций гидротехнических сооружений. ВСН 39-84
13. Лакокрасочные материалы и покрытия. Теория и практика / [Р. Ламбурн, Дж. Бентли, Дж. Ф. Ролинсон и др.]; Под ред. Р. Ламбурна; Пер. с англ. ; Под ред. Л. Н. Машляковского, А. М. Фроста. - Санкт-Петербург : Химия : Санкт-Петербург. отд-ние, 1991. - 509 с.
14. Основные подходы
Влияние состава металла. В конструкциях морских и речных причалов используются различные сплавы. Например, швартовная тумба отливается из чугуна, в изготовлении шпунта и анкерных тяг используется низколегированная сталь (рисунок 1). 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