Конструкции из углеродистой стали марок ВСтЗспЗ, ВСтЗпсб ВСтЗкп2 по ГОСТ 380-88* в агрессивных средах следует применять только при условии обеспечения защиты от коррозии. Низколегированная сталь марок 14Г2АФ, 16Г2АФ, 09Г2С, 10Г2С1, 15Г2СФ, 14Г2АФД, 12Г2СМФ по коррозионной стойкости близка к углеродистой стали. К защите от коррозии конструкций из стали перечисленных марок предъявляются те же требования, что и к защите конструкций из углеродистой стали.
Новышенной коррозионной стойкостью обладает низколегированная сталь марок ЮХСНД, 15ХСНД, ЮХНДН, ЮХДН, 12ХГДАФ, 08ХГСДН, причем последние четыре марки созданы специально как коррозионностойкие материалы для строительных конструкций. Эти стали целесообразно применять без защиты от коррозии для конструкций, не имеющих нахлесточных соединений, эксплуатируемых на открытом воздухе в слабоагрессивной среде, поскольку на их поверхности образуется плотный слой продуктов коррозии (после 1-3 лет эксплуатации).
В элементах несущих конструкций из стали марки ЮХНДН с толщиной стенки не менее 5 мм, не подлежащих защите от коррозии, очистка поверхности от прокатной окалины не является обязательной.
Сталь марок ЮХСНД и 15ХСНД при атмосферной коррозии практически во всех слабо- и среднеагрессивных средах в 1,5-3 раза более коррозионностойка, чем углеродистая сталь. Поэтому конструкции из стали этих марок, эксплуатируемые на открытом воздухе в сухой зоне влажности при концентрации агрессивных газов по группе А, можно применять без защиты от коррозии. Требования к очистке поверхности стали остаются теми же, что и для стали марки ЮХНДП. В более агрессивных средах на открытом воздухе, а также в агрессивных средах внутри помещений сталь повышенной коррозионной стойкости должна быть защищена от коррозии. Долговечность лакокрасочных покрытий на поверхности стали повышенной коррозионной стойкости по крайней мере в 1,5 раза больше, чем на поверхности углеродистой стали.
Пониженной по сравнению с углеродистой сталью коррозионной стойкостью в атмосфере с серосодержащими газами и в жидких средах обладает марганцовистая сталь марок 09Г2, 14Г2, а также сталь 18Г2АФпс. К защите от коррозии конструкций из стали этих марок предъявляются такие же требования, как и к защите конструкций из углеродистой стали. Тем не менее конструкции из стали пониженной
1 Здесь и далее под агрессивными средами следует понимать среды со слабо-, средне- и сильноагрессивной степенями воздействия.
коррозионной стойкости главой СНиП 2.03.11-85 не допускаются в средах с повышенным содержанием сернистого ангидрида и сероводорода (по группам газов Б-Г), поскольку даже под защитными лакокрасочными покрытиями будет протекать избирательная коррозия по включениям сульфида марганца, ускоряющая потерю несущей способности конструкций. Сталь марок 15Г2СФ, 14Г2АФ, 16Г2АФ и18Г2АФпс менее подвержена язвенной коррозии, чем марганцовистая или кремнемарганцовитсая стали, и на эти марки не распространяются ограничения по применению.
10.3. Влияние напряжений на коррозию стальных строительных конструкний
Внутренние и рабочие напряжения практически не влияют на скорость равномерной коррозии материалов конструкций. Исключение составляет коррозия в кислых (рН ниже 3) сильноагрессивных жидких средах, постоянному воздействию которых строительные конструкции подвергаться не должны. Однако воздействие некоторых рабочих сред может изменять характер коррозии стали в напряженном состоянии и вызывать коррозионное растрескивание. Снижение уровня рабочих напряжений обьино замедляет процесс коррозионного растрескивания, но эта мера требует увеличения расхода металла и ухудшает технологические параметры. В приводимых далее примерах рассмотрены другие пути предотвращения коррозионного растрескивания конструкций.
Примерами коррозионного растрескивания стали в щелочной среде могут служить случаи разрушения декомпозеров и воздухонагревателей доменных печей. В декомпозерах технологический процесс происходит в щелочной среде. Внутренняя поверхность кожухов воздухонагревателей подвергается воздействию конденсата, в котором могут быть растворены щелочные составляющие, содержащиеся в рудной пьши при производстве ферромарганца. Щелочному охрупчиванию подвержена углеродистая и низколегированная сталь всех марок. Этот процесс происходит при температуре выше 40-50°С. Трещины зарождаются на участках максимальных сварочных напряжений и распространяются межкристаллитно по основному металлу.
Поскольку в щелочных средах конструкции обьино не защищают от общей коррозии, для повышения их устойчивости против коррозионного растрескивания необходимо применять сталь как можно более чистую по неметаллическим включениям, в частности, углеродистую сталь спокойных марок, а также выносить монтажные сварные швы из зоны непосредственного воздействия жидких щелочных сред или возможного образования щелочного конденсата. В этих зонах не допускаются технологические приварки на монтаже; заводские сварные швы следует отжигать в термических печах при температуре 650°С для снятия сварочных напряжений.
В ряде сред немодифицированная марганцовистая сталь корродирует с развитием глубоких язв, которые в зонах концентрации напряжений могут переходить в межкристаллитные трещины коррозионной усталости или коррозионного растрескивания. Эти виды разрушения особенно характерны для листовых конструкций и конструкций типа сосудов со стыковой сваркой.
Относительное влияние агрессивной среды на выносливость конструкций снижается с усложнением формы элемента или соединения, т.е. с ростом концентрации напряжений. Для защиты скрубберов от коррозии помимо применения стали, не склонной к местной коррозии, целесообразно использовать защитные металли-зационно-лакокрасочные покрытия или снижать агрессивность воды.
