СНиП 2.03.11 - 85 по контролю состояния строительных металлических конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, проведению обследований и проектированию восстановления защиты конструкций от коррозии

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ им. МЕЛЬНИКОВА

(ЦНИИпроектстальконструкция им. МЕЛЬНИКОВА) ГОССТРОЯ СССР

ПОСОБИЕ

по контролю состояния строительных металлических конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, проведению обследований и проектированию восстановления защиты конструкций от коррозии (к СНиП 2.03.11 — 85)

Утверждено приказом ЦНИИпроектстальконструкции им. Мельникова № 236 от 30 июня 1987 г.

Рекомендовано к изданию Научно-техническим советом ЦНИИпроектстальконструкции им. Мельникова Госстроя СССР.

Изложены сведения о видах коррозионных повреждений металлических строительных конструкций и их локализации, даны рекомендации по обеспечению нормальной эксплуатации металлоконструкций, организации работ по контролю их состояния и структуре антикоррозионных служб, а также дополнительные требования к организации обследования конструкций в агрессивных средах и технике безопасности при производстве работ.

Для инженерно-технических работников научно-исследовательских и проектных организаций, специалистов, занимающихся эксплуатацией и обследованиями металлических конструкций зданий и сооружений, а также для работников органов государственного надзора.

Разработано ЦНИИпроектстальконструкцией им Мельникова (д-р техн. наук А. И. Голубев, кандидаты техн. наук А. М. Шляфирнер, И. В. Левитанский, В. И. Кудишин) при участии МИСИ им. Куйбышева (канд. техн. наук А. С. Коряков), МакИСИ (кандидаты техн. наук Е. В. Горохов, В. П. Королев), ЯГУ (канд. техн. наук В. В. Филиппов). При разработке Пособия использованы материалы УкрНИИпроектсталь­конструкции, Харьковского Промстройниипроекта, Липецкого отдела ЦНИИпроектлегконструкции им. Мельникова.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Пособие является составной частью системы нормативных и руководящих документов по правилам проведения технической эксплуатации металлических конструкций производственных и общественных зданий и сооружений, планово-предупредительных, текущих и капитальных ремонтов, обследований, оценки технического состояния, проектирования усиления и других работ, связанных с ремонтом, восстановлением и реконструкцией строительных стальных и алюминиевых конструкций. Пособие регламентирует порядок проведения мероприятий по организации надзора за состоянием строительных металлических конструкций зданий и сооружений и содержит указания, относящиеся, как правило, к конструкциям, подвергающимся воздействию среднеагрессивных и сильноагрес­сивных сред.

1.2. Пособие разработано в развитие раздела «Металлические конструкции» СНиП 2.03.11 — 85 «Защита строительных конструкций от коррозии» с учетом основных положений разд. 20 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции», методического материала СЭВ МС-7 «Защита от коррозии в строительстве. Правила диагностики состояния конструкций при эксплуатации», государственных стандартов «Единой системы защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС)», типовых положений об антикоррозионных службах, союзной республики и министерства (ведомства).

1.3. При проведении работ, регламентируемых настоящим пособием, необходимо руководствоваться также следующими документами:

Положением о планово-предупредительном ремонте производст­вен­ных зданий и сооружений (М.: Стройиздат. 1973);

Рекомендациями по эксплуатации строительных конструкций производственных зданий промышленных предприятий (М.: Стройиздат, 1981);

отраслевой научно-технической и инструктивной документацией по технической эксплуатации и ремонтам производственных зданий и сооружений, согласованной с Госстроем СССР.

1.4. Рекомендации Пособия распространяются на конструкции:

сохраняемые (с усилением или без него) в составе конструкций здания или сооружения, в том числе после его реконструкции или перестройки;

подвергшиеся коррозионному поражению в процессе длительного транспортирования, хранения и строительно-монтажных работ (до ввода конструкций в эксплуатацию) — при нарушении условий содержания конструкций и необходимости создания условий для их дальнейшей нормальной эксплуатации.

1.5. Рекомендации Пособия регламентируют работы, проведение которых обеспечивает нормальную эксплуатацию конструкций и которые выполняют с привлечением специализированных служб и организаций:

контроль за соответствием мероприятий по защите конструкций от коррозии проектным решениям и за своевременностью (не позднее, чем через 6 мес. после изготовления конструкций) нанесения всей системы лакокрасочного покрытия на новые конструкции, поступившие с завода-изготовителя в огрунтованном состоянии, при соблюдении всех требований СНиП 2.03.11 — 85;

периодический контроль условий эксплуатации конструкций, состояния конструкций и защитных покрытий для уточнения сроков текущих ремонтов;

регулярное восстановление защитных покрытий в процессе проведения текущих ремонтов;

предварительную оценку технического состояния конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты перед капитальными ремонтами, реконструкцией и другими работами, которые не могут быть в полном объеме осуществлены собственными службами предприятий;

специальные обследования состояния конструкций и защитных покрытий при участии специалистов по защите конструкций от коррозии с разработкой проекта защиты от коррозии и проекта производства противокоррозионных работ;

капитальные ремонты защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты конструкций, сохраняемых при реконструкции без усиления; выполнение всей системы мероприятий по защите от коррозии конструкций после их усиления.

1.6. Пособие предназначается для использования следующими службами:

антикоррозионными службами (АКС) предприятий, министерств и ведомств;

отделами капитального строительства и службами технической эксплуатации зданий и сооружений;

подразделениями специализированных организаций, проводящих обследования стальных и алюминиевых конструкций, разрабаты­вающих рекомендации и проекты восстановления и реконструкции зданий и сооружений, включая защиту конструкций от коррозии;

организациями, выполняющими противокоррозионную защиту строительных металлоконструкций при ремонтах, восстановлении и реконструкция зданий и сооружений;

надзорными органами Госстандарта СССР, Госпроматомнадзора СССР и Госстроя СССР, исполкомов местных советов (Государст­венным архитектурно-строительным контролем (ГАСК) и других ведомств.

1.7. Работы, предусматриваемые настоящим Пособием, проводятся конкретными службами, организациями и ведомствами:

периодический контроль за состоянием противокоррозионной защиты конструкций — службами эксплуатации зданий и сооружений совместно со специалистами АКС предприятия в процессе осуществления мероприятий по технической эксплуатации зданий и сооружений;

предварительная оценка технического состояния конструкций и средств противокоррозионной защиты — службами предприятия с привлечением отдельных специалистов по защите конструкций от коррозии и по проектированию конструкций для рассмотрения вопроса о целесообразности проведения обследований;

обследование конструкций и оценка их технического состояния с учетом как коррозионных поражений, так и отклонений, дефектов и повреждений другого рода, — специализированными организациями по обоснованной заявке предприятия.

Надзор за состоянием конструкций и за качеством обследований состояния конструкций в агрессивных средах осуществляется также территориальными органами Госпроматомнадзора СССР, а за соответствием качества противокоррозионных работ требованиям ГОСТ и СНиП — органами Госстандарта СССР.

2. ВИДЫ КОРРОЗИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1. При оценке технического состояния конструкций, пораженных коррозией, прежде всего необходимо определить вид коррозии. Это дает возможность, во-первых, сузить интервал поисков основных причин коррозионного повреждения конструкций, во-вторых, более точно определить влияние коррозионных повреждений на несущую способность элементов конструкций, в-третьих, разработать наиболее обоснованные мероприятия по восстановлению несущей способности и защите конструкций от коррозии. Ниже описаны основные виды коррозии стальных и алюминиевых строительных конструкций с характерными признаками, по которым устанавливают виды коррозии на стадии предварительной оценки технического состояния конструкций.

2.2. Сплошная коррозия характерна для стали, алюминия, цинковых и алюминиевых защитных покрытий в любых средах, в которых коррозионная стойкость данного материала или металла покрытия недостаточно высока. Этот вид коррозии характеризуется относительно равномерным по всей поверхности постепенным проникновением в глубь металла, т. е. уменьшением толщины сечения элемента или толщины защитного металлического покрытия. При коррозии в нейтральных, слабощелочных и слабокислых средах элементы конструкций покрываются видимым слоем продуктов коррозии, после механического удаления которого до чистого металла поверхность конструкций оказывается шероховатой, но без очевидных язв, точек коррозии и трещин; при коррозии в кислых (а для цинка и алюминия и в щелочных) средах видимый слой продуктов коррозии может не образоваться. Наиболее подверженными этому виду коррозии участками, как правило, являются узкие щели, зазоры, поверхности под головками болтов, гайками, другие участки скопления пыли, влаги по той причине, что на этих участках фактическая продолжительность коррозии больше, чем на открытых поверхностях.

2.3. Коррозия пятнами характерна для алюминия, алюминиевых и цинковых покрытий в средах, в которых их коррозионная стойкость близка к оптимальной, и лишь случайные факторы могут вызвать местное нарушение состояния устойчивости материала. Этот вид коррозии характеризуется небольшой глубиной проникновения коррозии по сравнению с поперечными (в поверхности) размерами коррозионных поражений. Пораженные участки покрываются продуктами коррозии как и при сплошной коррозии. При выявлении этого вида коррозии необходимо установить причины и источники временных местных повышений агрессивности среды за счет попадания на поверхность конструкции жидких сред (конденсата, атмосферной влаги при протечках и т. п.), локального накопления или отложения солей, пыли и т. д.

2.4. Язвенная коррозия характерна в основном для углеродистой и низкоуглеродистой стали (в меньшей степени — для алюминия, алюминиевых и цинковых покрытий) при эксплуатации конструкций в жидких средах и грунтах. Язвенная коррозия низколегированной стали в атмосферных условиях чаще всего связана с неблагоприятной структурой металла, т. е. с повышенным количеством неметаллических включений, в первую очередь сульфидов с высоким содержанием марганца. Язвенная коррозия характеризуется появлением на поверхности конструкции отдельных или множественных повреждений, глубина и поперечные размеры которых (от долей миллиметра до нескольких миллиметров) соизмеримы. Язвенная коррозия обычно сопровождается, образованием толстых слоев продуктов коррозии, покрывающих всю поверхность металла или значительные ее участки вокруг отдельных крупных язв (характерно для коррозии незащищенных стальных конструкций в грунтах). Язвенная коррозия листовых конструкций, а также элементов конструкций из тонкостенных труб и прямоугольных элементов замкнутого сечения со временем переходит в сквозную с образованием отверстий в стенках толщиной до нескольких миллиметров. Язвы являются острыми концентраторами напряжений и могут оказаться инициаторами зарождения усталостных трещин и хрупких разрушений. Для оценки скорости язвенной коррозии и прогнозирования ее развития в последующий период определяют средние скорости проникновения коррозии в наиболее глубоких язвах и количество язв на единицу поверхности. Эти данные в дальнейшем следует использовать при расчете несущей способности элементов конструкций.

2.5. Точечная (питтинговая) коррозия характерна для алюминиевых сплавов, в том числе анодированных, и нержавеющей стали. Низколегированная сталь подвергается коррозии этого вида крайне редко. Практически обязательным условием развития питтинговой коррозии является воздействие хлоридов, которые могут попадать на поверхность конструкций на любой стадии, начиная от металлургического производства (травление проката) до эксплуатации (в виде солей, аэрозолей, пыли). При обнаружении питтинговой коррозии необходимо выявить источники хлоридов и возможности исключения их воздействия на металл.

Питтинговая коррозия представляет собой разрушение в виде отдельных мелких (не более 1 — 2 мм в диаметре) и глубоких (глубина больше поперечных размеров) язвочек. О скорости проникновения коррозии судят по тем же характеристикам, что и при язвенной коррозии. Глубину наиболее крупных питтингов можно измерить индикаторами часового типа со щупами в виде тонких прочных иголок, менее крупных питтингов — под оптическим микроскопом после отбора проб для лабораторного анализа.

2.6. Межкристаллитная коррозия характерна для нержавеющей стали и упрочненных алюминиевых сплавов, особенно на участках сварки, и характеризуется относительно равномерным распределением множественных трещин на больших участках поверхности конструкций. Глубина трещин, обычно меньше, чем их размеры на поверхности. На каждом участке развития, этого вида коррозии трещины практически одновременно зарождаются от многих источников, связь которых с внутренними или рабочими напряжениями, не является обязательной. Под оптическим микроскопом на поперечных шлифах, изготавливаемых из отобранных проб, видно, что трещины распространяются только по границам зерен металла. Отдельные зерна и блоки могут выкрошиваться, в результате чего образуются язвы и поверхностное шелушение. Основной характеристикой межкристаллитной коррозии является средняя скорость проникновения коррозионных трещин в глубь металла, устанавливаемая в соответствии с ГОСТ 9.021 — 74* и ГОСТ 6032 — 84*.

2.7. Коррозионное растрескивание — вид квазихрупкого разрушения стали и высокопрочных алюминиевых сплавов при одновременном воздействии статических напряжений растяжения и агрессивных сред; характеризуется образованием единичных и множественных трещин, связанных с концентрацией основных рабочих и внутренних напряжений. Трещины могут распространяться между кристаллами или по телу зерен, но с большей скоростью в плоскости, нормальной к действующим напряжениям, чем в плоскости поверхности.

Углеродистая и низколегированная сталь обычной и повышенной прочности (с s_0,2 < 600 МПа) подвергается этому виду коррозии в ограниченном количестве сред: горячих растворах щелочей и нитратов, смесях СО — СО₂ — Н₂ — Н₂О и в средах, содержащих аммиак или сероводород. Коррозионное растрескивание высокопрочной стали, например высокопрочных болтов, и высокопрочных алюминиевых сплавов может развиваться в атмосферных условиях и в различных жидких средах.

При установлении факта поражения конструкции коррозионным растрескиванием необходимо убедиться в отсутствии признаков других форм квазихрупкого разрушения (хладноломкости, усталости). Для этого к проведению обследования необходимо привлекать специалистов в области металловедения, проводить фрактографический анализ проб, в некоторых случаях — химический анализ материалов на содержание водорода. Разрушение отдельных элементов конструкций (высокопрочных болтов, канатов и т. п.) в результате коррозионного растрескивания обычно происходит внезапно. Лишь в листовых конструкциях возможно постепенное развитие трещин, за которыми можно вести наблюдение. Тогда о степени интенсивности коррозионного растрескивания судят по средней скорости роста наиболее длинных трещин.

2.8. Коррозионная усталость — вид квазихрупкого разрушения материалов при одновременном воздействии циклических напряжений и жидких агрессивных сред. Она характеризуется теми же внешними признаками, что и коррозионное растрескивание. Об интенсивности коррозионной усталости судят по количеству циклов, которое элементы конструкций могут выдерживать до зарождения трещин, или по скорости роста наиболее длинных трещин в листовых конструкциях.

2.9. Расслаивающая коррозия присуща алюминиевым сплавам и характеризуется разделением металла по границам зерен в плоскостях, параллельных плоскости горячей деформации (прокатки, прессования, экструзии и т. д.). Внутри металла по плоскостям разделения образуются продукты коррозии алюминия. Расслаивание одновременно распространяется из нескольких источников и может происходить в нескольких параллельных плоскостях. Как частный случай расслаивающей коррозии можно рассматривать и поверхностное шелушение, описанное в п. 2.6.

2.10. Контактная коррозия выражается в резком, чаще всего местном увеличении глубины проникновения сплошной коррозии одного из двух разнородных металлов или сплавов, между которыми существует электрический контакт за счет металлической связи и за счет одновременного воздействия одной и той же электропроводной среды (электролита) на оба металла или сплава. Зона распространения контактной коррозии определяется равномерностью распределения электролита на поверхности конструкций и его электропроводностью. При атмосферной коррозии сплошная пленка влаги (электролита) обычно очень тонка, не всегда равномерно распределяется по поверхности конструкций и, следовательно, характеризуется значительным электросопротивлением. В связи с этим протяженность зоны действия условий, способствующих протеканию контактной коррозии, составляет от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров от непосредственной границы контакта между разнородными металлами.

Зона контактной коррозии в сплошных электропроводных средах (природных и технических водах, грунтах и т. п.) может распространяться на расстояния до нескольких десятков метров. В этом случае важнейшей характеристикой опасности контакта является соотношение площадей поверхности элементов из более благородного (катодного) металла или сплава и менее благородного (анодного). Чем больше отношение площади катода к площади анода, тем интенсивнее протекает разрушение элементов конструкций из менее благородного материала. Такие контакты могут послужить причиной контактной коррозии анодных материалов, например углеродистая или низколегированная сталь — для алюминия и его сплавов, углеродистая или низколегированная сталь — для оцинкованной стали, алюминий и его сплавы — для оцинкованной стали, нержавеющая сталь, титан или медь — для углеродистой или низколегированной стали, оцинкованной стали, алюминия и его сплавов.

Неблагоприятное воздействие контакта стальной подложки и цинкового защитного покрытия на разрушение последнего, являющегося анодом по отношению к стали, наблюдается в местах несплошности покрытия (на кромках, в том числе кромках отверстий, и т. п.).

Контактная коррозия в электролитах с высокой электропроводностью может возникать в следующих частных случаях:

при контакте низколегированной стали различных марок, если одна из них легирована медью и (или) никелем;

при введении этих элементов в сварные швы в процессе сварки стали, не легированной этими элементами;

при воздействии на конструкции из стали, не легированной медью и никелем, а также из оцинкованной стали или из алюминиевых сплавов, пыли, содержащей тяжелые металлы или их оксиды, гидрооксиды, соли; перечисленные материалы являются катодами по отношению к стали, алюминию, металлическим защитным покрытиям;

при попадании на конструкции из перечисленных материалов потеков воды с корродирующих медных деталей;

при попадании на поверхность конструкций из оцинкованной стали или алюминиевых сплавов графитовой либо железорудной пыли, коксовой крошки;

при контакте алюминиевых сплавов между собой, если один сплав (катодный) легирован медью, а другой (анодный) ¾ нет.

2.11. Щелевая коррозия в чистом виде присуща конструкциям из нержавеющей стали в агрессивных жидких средах, в которых материалы вне узких щелей и зазоров устойчивы благодаря пассивному состоянию т.е. вследствие образования на их поверхности защитной пленки. Из-за недостаточного доступа кислорода в узкие щели и зазоры пассивное состояние стали в них неустойчиво, металл в щелях становится анодным по отношению к металлу вне щелей и зазоров, коррозия протекает подобно контактной, как описано в п. 2.10.

2.12. Коррозия в результате неравномерной аэрации характерна для протяженных стальных конструкций, подвергающихся воздействию жидких сред или грунтов с высокой электропроводностью. Связана с неравномерным доступом кислорода к различным участкам поверхности конструкций, например вследствие различной плотности грунтов, экранирования части поверхности неметаллами, в частности отслаивающимися полимерными покрытиями и т. п. Анодными становятся участки, доступ кислорода к которым наиболее ограничен, а доступ электролита обеспечен. Коррозия на этих участках протекает подобно контактной, как описано в п. 2.10.

2.13. Коррозия, вызываемая токами от внешних источников, присуща конструкциям, описанным в п. 2.12. Однако движущей силой процесса являются не неравномерная аэрация, а постоянные токи от посторонних источников, случайно попадающие в протяженные конструкции вследствие отсутствия или неисправности электроизоляционных, заземлительных, электродренажных и тому подобных устройств. Примерами таких источников являются рельсовый транспорт (для подземных конструкций), сварочные агрегаты, гальванические ванны и т. п. Коррозии подвергаются те участки конструкций, с которых стекают положительные заряды. Коррозия протекает подобно описанной в п. 2.10.

2.14. Для более подробного изучения перечисленных в пп. 2.2 — 2.13 видов коррозии строительных металлических конструкций необходимо пользоваться соответствующими работами¹.

¹ Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. — М.: Металлургия, 1976. — 472 с.; Коррозия: Справочник/Под ред. Л. Л. Шрайера. — М.: Металлургия, 1981. — 632 с.

3. УСТАНОВЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ КОРРОЗИОННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

3.1. После определения вида коррозии необходимо установить основные источники и степень агрессивного воздействия среды на конструкции. Основные показатели агрессивного воздействия природных и рабочих сред приведены в СНиП 2.03.11 — 85 и в Рекомендациях по проектированию защиты от коррозии строительных металлоконструкций. М.: ЦНИИпроектстальконструкция, 1988.

Установление основных источников агрессивного воздействия рабочих сред производят на основании технологического проекта, технологических инструкций, технического задания на строительное проектирование или по другим документам, выдаваемым технологическими службами, АКС и службами эксплуатации зданий и сооружений предприятий, с учетом фактической технологии производства и данных о нарушении нормальной эксплуатации конструкций, получаемых во время периодических осмотров.

3.2. Определение основных факторов агрессивного воздействия среды внутри зданий при коррозии в атмосфере воздуха производят путем измерения загазованности и запыленности среды, относительной влажности воздуха или продолжительности увлажнения конструкций, температуры воздуха.

Разовые концентрации газов устанавливают с помощью переносных газоанализаторов или газоопределителей типа УГ-2, ХГ, ГХ-4, снабженных индикаторными трубками на сернистый газ, сероводород, аммиак, хлор и др. Данные разовых определений сопоставляют, если есть такая возможность, с результатами измерений, производимых постоянно действующими заводскими лабораториями. Если такой возможности нет, то необходимо произвести не менее девяти разовых замеров (по 3 за трое суток) на каждом намеченном участке. Относительную влажность воздуха определяют психрометром Ассмана или метеорологическим гигрографом М-21 или М-32. Одновременно определяют температуру воздуха с помощью ртутных термометров, метеорологических термографов М-16А, термометров сопротивления типа ЭТП-М. С помощью последнего замеряют также температуру поверхности конструкций до 120 °С. В условиях нагрева конструкций до более высоких температур последние измеряют с помощью впаянных термопар и самопишущих приборов. Если технологические процессы производства связаны с резкими изменениями перечисленных параметров, то необходимо производить измерения на разных характерных стадиях технологических процессов, чтобы получать зависимости изменения этих параметров во времени. В остальных случаях измерения температурно-влажностных параметров среды внутри зданий следует производить 2 раза в году (в теплый и холодный периоды) в течение примерно 6 суток (5 раз в сутки) при полной загрузке и нормальной работе технологического оборудования и систем вентиляции. Одновременно измеряют температуру и влажность наружного воздуха.

Температуру, относительную влажность воздуха внутри помещений, концентрацию газов, температуру поверхности конструкций устанавливают в различных точках по ширине и высоте здания и отдельных пролетов. Замеры рекомендуется производить не менее чем в трех сечениях по ширине помещения, пролета или участка с определенным технологическим процессом. По высоте каждого помещения или пролета замеры производят на трех уровнях: рабочая площадка, уровень мостового крана (подкрановых балок), межферменное пространство.

Участки для измерений параметров среды внутри зданий назначают с учетом расположения конструкций, их коррозионного состояния, зон и участков выделения тепла, влаги, газов и пыли. Расстояния между сечениями назначают по табл. 1, по длине здания намечают не менее 3 сечений.

Таблица. 1

Отбор проб на содержание агрессивных газов следует по возможности производить одновременно с измерением температурно-влажностных характеристик атмосферы воздуха. Результаты измерений записывают в форму, приведенную в прил. 1.

При воздействии .на конструкции солей, аэрозолей, пыли пробы образующихся отложений массой 100 — 250 г рекомендуется отбирать в герметичные полиэтиленовые пакеты непосредственно с поверхности конструкции. При анализе пыли определяют ее химический и фазовый состав, растворимость, гигроскопичность, рН водных вытяжек. Особое внимание следует обратить на содержание в пыли элементов, вызывающих контактную коррозию стали, оцинкованной стали и алюминиевых сплавов и их соединений (по п. 2.10). Присутствие магнетита в пыли, содержащей соединения железа, может быть определено экспресс-методом при помощи постоянного магнита, к которому притягиваются частички магнетита.

Число отобранных проб отложений должно определяться площадью помещения, характером осуществляемых в нем технологических процессов и частотой проведения работ по очистке конструкций от пыли. Если конструкции длительное время не очищают от отложений, а в помещении цеха производится только один технологический процесс с заметным пылевыделением, то число проб должно быть принято не менее трех с каждых 100 м² площади помещения.

Для количественного и качественного анализа жидкостей, попадающих на конструкции внутри помещений, отбирают не менее двух проб на каждом участке увлажнения. Состав жидких сред, химический и фазовый состав отложений на поверхности конструкций определяют в специализированных лабораториях. Результаты определения записывают в форму, приведенную в прил. 1.

Полученные данные используют для определения влажностного режима помещений и оценки фактической степени агрессивного воздействия среды на конструкции характерного участка внутри помещения. С целью сокращения объемов работ по оценке агрессивного воздействия среды внутри помещений со слабоагрессивными средами, а также с целью обобщения условий эксплуатации конструкций в однотипных зданиях одной или смежных отраслей промышленности с близкими параметрами технологических процессов допускается для определения продолжительности увлажнения адсорбционной пленкой влаги поверхности конструкций, находящихся внутри производственных зданий, использовать методику, приведенную в прил. 2. При этом продолжительность увлажнения используют как первичный параметр коррозионной агрессивности атмосферы по ГОСТ 9.039—74*.

3.3. Для определения продолжительности увлажнения конструкций на открытом воздухе и под навесами, а также конструкций, подвергающихся мокрой очистке, случайным увлажнениям, и т. п., целесообразно устанавливать фактическую продолжительность пребывания фазовой (видимой) пленки влаги на поверхности металла:

для конструкций на открытом воздухе ¾ по суммарной продолжительности выпадения дождя, снега с дождем, мокрого снега, мороси, измороси, росы, тумана, оттепелей (если снег лежит на конструкциях), пользуясь данными ближайшей метеостанции;

для конструкций под навесами — то же, за исключением продолжительности выпадения атмосферных осадков (при необходимости учитывается косой дождь) и оттепелей;

для конструкций внутри зданий продолжительность образования конденсата (при необходимости — образования росы, инея), мокрой очистки конструкций, проливов, протечек и т.д., пользуясь данными прямых наблюдений и теплотехнических расчетов.

Полученные данные необходимо использовать для уточнения степени агрессивного воздействия среды на конструкции, особенно в географических пунктах, расположенных вблизи границ различных зон влажности по СНиП II-3-79** «Строительная теплотехника». При этом принимают, что сухой зоне соответствует продолжительность увлажнения поверхности конструкций на открытом воздухе фазовой пленкой влаги до 1500 ч/год, нормальной — свыше 1500 до 3000 ч/год, влажной — свыше 3000 ч/год. Результаты измерений допускается также использовать как первичный параметр коррозионной агрессивности атмосферы по ГОСТ 9.039—74* для расчета скорости проникновения сплошной коррозии по ГОСТ 9.040 — 74 (в случаях применения конструкций из стали с повышенной коррозионной стойкостью, оцинкованной стали или алюминиевых сплавов без дополнительной защиты от коррозии).

Определение характеристик агрессивных газов и пыли производят по п. 3.2, солей и аэрозолей в атмосфере воздуха — по ГОСТ 9.039—74*.

При осуществлении мокрой очистки конструкций необходимо определять состав воды или моющих растворов по п. 3.2.

3.4. При коррозии конструкций в неорганических жидких средах необходимо определять природу жидких сред (кислоты, щелочи, растворы солей) концентрацию растворенных веществ, рН растворов, температуру среды, насыщенность ее газами, включая кислород. Насыщенность кислородом определяется степенью смачивания конструкций (тонкие пленки влаги, обрызгивание, душирование, периодическое смачивание, полное постоянное погружение в жидкую среду): степень насыщения жидких сред кислородом и, следовательно, их коррозионная активность (за исключением активности кислот и щелочей) убывают в перечисленном выше порядке. Растворимость кислорода в объеме жидкости при данной температуре можно определять по справочникам. Водородный показатель рН рекомендуется определять на месте, в том числе экспресс-методом — с помощью индикаторной бумаги.

3.5. При коррозии конструкций в органических жидких средах необходимо определить их природу, наличие в их составе примесей органического и неорганического происхождения, в том числе влаги, растворимых солей, растворимых и нерастворимых соединений серы, сероводорода, углекислого газа, кислорода, а также температуру среды и степень смачиваемости поверхности конструкций по п. 3.4. Особенно следует обращать внимание на отстаивание подтоварной воды в резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов и ее характеристики по п. 3.4.

3.6. При коррозии конструкций в грунтах необходимо в первую очередь установить уровень грунтовых вод, в том числе в зависимости от сезона. Характеристики агрессивности грунтов устанавливают по ГОСТ 9.015—74* и СНиП 2.03.11—85. Для протяженных сооружений необходимо устанавливать характеристики грунтов на всех участках расположения конструкций. Для этого производят отколы или вырезку образцов металла изнутри, если подземное сооружение представляет собой емкость, чтобы иметь возможность отобрать пробы грунта и грунтовой воды. Необходимо обращать внимание на обустройство и качество исполнения водоотвода и гидроизоляции сооружений.

3.7. Результаты измерений по пп. 3.4 — 3.6 используют для определения фактической степени агрессивного воздействия среды на конструкции по СНиП 2.03.11—85.

3.8. Обработку результатов измерений, проведенных по пп. 3.2 — 3.6, производят с использованием методов математической статистики. В качестве исходных параметров для оценки степени агрессивного воздействия среды принимают усредненные значения параметров при величине среднеквадратичного отклонения не более 5 %. По результатам оценки осуществляют зонирование зданий и сооружений с нанесением отдельных зон на плане. Данные о степени агрессивного воздействия среды служат основой для разработки мероприятий по дальнейшей защите конструкций от коррозии, а также для ориентировочного определения скоростей проникновения сплошной коррозии исходя из данных, приведенных в Рекомендациях по проектированию защиты от коррозии строительных металлоконструкций.

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НОРМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ, ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО КОНТРОЛЮ ИХ СОСТОЯНИЯ И СТРУКТУРЕ АНТИКОРРОЗИОННЫХ СЛУЖБ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ

4.1. Нормальная эксплуатация стальных и алюминиевых конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред, обеспечивается при условии соблюдения требований СНиП 2.03.11 — 85 по проектированию защиты строительных конструкций от коррозии, производству и приемке работ по защите строительных конструкций и сооружений от коррозии, соблюдения правил технологической и технической эксплуатации оборудования и строительных конструкций, а также рекомендаций настоящего Пособия.

4.2. Контроль качества противокоррозионных работ на монтажных площадках при возведении и реконструкции зданий и сооружений на действующих предприятиях должен производиться отделами капитального строительства с участием АКС предприятия, а зданий и сооружений на вновь создаваемых предприятиях — с участием специалистов по коррозии из числа работников отрасли, назначаемых руководством министерства (ведомства) на основании представления группы специалистов или специалиста по коррозии данного министерства (ведомства).

Выполнение мероприятий по защите от коррозии конструкций в процессе текущих и капитальных ремонтов, как правило, должно осуществляться силами специализированных строительно-монтажных организаций с участием АКС предприятия, а контроль качества проведения ремонтно-восстановительных работ — при обязательном участии АКС предприятия и авторов рабочей документации на капитальные ремонты. Те же работы в процессе текущих ремонтов конструкций на предприятиях министерств, в системе которых не созданы специализированные организации, выполняются силами АКС предприятия.

4.3. Антикоррозионная служба состоит из АКС министерств и ведомств, АКС предприятий, специалисты которых привлекаются для работы в составе служб технической эксплуатации промышленных зданий и сооружений. Рекомендуемый состав производственного персонала АКС в составе службы технической эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий, на которых производственная площадь цехов с металлическими конструкциями (со среднеагрессивными и сильноагрессивными средами) составляет не менее 50 %, приведен в табл. 2. Для предприятий с приведенной производственной площадью цехов свыше 1 млн м² рекомендуется увеличивать количество специалистов на одного человека на каждые 300 — 500 тыс. м² приведенной производственной площади. Указания по расчету приведенной производственной площади предприятия даны в Рекомендациях по эксплуатации строительных конструкций производственных зданий промышленных предприятий (М.: Стройиздат, 1981).

Таблица 2

* — из числа инженеров-смотрителей;

** — дополнительно к инженерам-смотрителям.

В состав служб технической эксплуатации зданий и сооружений на предприятиях, на которых конструкции подвергаются воздействию в основном слабоагрессивных и неагрессивных сред, специалисты по защите от коррозии не включаются. В этом случае в состав комиссий, образуемых для проведения периодического контроля, включаются специалисты АКС родственных предприятий данной отрасли или головной организации отрасли по защите от коррозии.

4.4. При приемке конструкций, прибывающих на стройплощадку, в процессе реконструкции и при строительстве новых объектов на действующих предприятиях отделы капитального строительства с участием АКС предприятия устанавливают качество запроектированной защиты от коррозии, наличие отклонений от проектного решения, возникших в результате некачественного изготовления, транспортирования, хранения и монтажа конструкций. При приемке конструкций следует проверять:

соответствие защитных покрытий проекту и требованиям СНиП 2.03.11 — 85;

соответствие конструктивной формы, марок стали, алюминиевых сплавов и сварочных материалов, примененных на заводе ¾ изготовителе конструкций, требованиям СНиП 2.03.11 ¾ 85 (производится по сертификатам и чертежам КМ и КМД);

качество заводских защитных покрытий;

комплектность поставки конструкций с покрытиями, равноценными по защитным свойствам;

комплектность поставки оборудования и вспомогательных материалов для электрохимической защиты, в соответствии с проектом этого вида защиты;

продолжительность срока хранения на заводе-изготовителе и транспортирования конструкций со времени нанесения грунтовочных слоев;

соответствие качества упаковки кровельных и стеновых конструкций из панелей, включающих профилированные металлические листы, а также профилированных листов для полистовой сборки требованиям норм;

условия хранения готовых конструкций на монтажной площадке;

соответствие продолжительности монтажа и в целом периода времени между нанесением грунтовочных покрытий на ЗМК и полной системы лакокрасочных покрытий на монтаже требованиям СНиП 3.04,03—85 на производство работ по противокоррозионной защите металлических конструкций;

соответствие противокоррозионной защиты конструкций, осуществляемой на монтаже, требованиям проекта и СНиП 2.03.1 1 — 85.

4.5. Данные, полученные отделами капитального строительства и АКС предприятия в процессе проведения контроля во время строительно-монтажных работ, фиксируют в журнале производства монтажных работ, а затем заносят в паспорта зданий и сооружений. В случае возникновения разногласий между предприятием и строительно-монтажной организацией предприятие по представлению АКС обращается к заказчику и автору проекта с требованием разрешения разногласий.

4.6. По завершении строительно-монтажных работ руководитель АКС предприятия или рекомендованный им специалист должен быть включен в состав рабочей комиссии по приемке объекта в эксплуатацию.

4.7. В случае отсутствия АКС на предприятии и при строительстве новых предприятий рекомендуется на период проведения строительно-монтажных работ по представлению АКС министерства или ведомства организовать временные рабочие группы из представителей АКС родственных предприятий данной отрасли страны и головной организации отрасли по противокоррозионной защите с целью выполнения работ по контролю, предусмотренных пп. 4.4—4.6.

4.8. АКС предприятия обязана добиваться сокращения выделения агрессивных веществ в атмосферу за счет совершенствования технологических процессов, а также участвовать в проведении периодического контроля состояния конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред, защитных покрытий и систем электрохимической защиты.

Периодический контроль проводят через определенные интервалы времени, которые устанавливают комиссионно с оформлением протоколов на основании результатов предыдущих наблюдений, степени полноты выполнения и качества текущих ремонтов, условий эксплуатации конструкций и коррозионной стойкости материалов конструкций.

Периодический контроль проводится:

как выборочный не ¾ реже двух раз в год (осенью и весной) с целью установить степень стабильности технологических процессов и других факторов, определяющих агрессивность среды, и выявить факты отклонения условий эксплуатации конструкций от предусмотренных проектом (изменение характера технологических процессов, уровня грунтовых вод, появление протечек в кровле, появление условий для чрезмерного нагрева конструкций и разрушения защитных покрытий или изменения свойств материалов конструкций по этой причине, деформирование конструкций, способное вызвать отслоение покрытий и т. д.); в выборочном контроле участвуют лица, осуществляющие постоянное наблюдение за конструкциями; при этом проводят осмотр всех доступных для этого характерных конструкций с общей оценкой их состояния и детальный осмотр части конструкций, наиболее приближенных к источникам агрессивных выделений: не менее 10 % в слабоагрессивных средах, 20 — 25 % в среднеагрессивных и 30 — 35 % в сильноагрессивных;

как сквозной — в процессе проведения текущих ремонтов, но не реже, чем рекомендовано в табл. 3.

Таблица 3

4.9. При периодическом контроле устанавливают наличие отклонений в техническом состоянии конструкций и состоянии противокоррозионной защиты по сравнению с результатом предыдущего освидетельствования, возникших в результате воздействия условий эксплуатации и непринятия мер, рекомендованных в результате проведения предыдущего освидетельствования, по следующим показателям:

степени агрессивного воздействия среды;

особенностям конструктивной формы, способствующим ускорению коррозии;

несоответствию проекту материалов и толщины защитного покрытия;

отклонениям в показателях электрохимической защиты;

наличию дефектов защитных покрытий;

наличию участков поверхностной коррозии;

появлению потеков атмосферных осадков и технологических растворов на конструкциях;

ослаблению или выпадению болтов, заклепок;

наличию прожогов элементов конструкций и защитных покрытий от воздействия сварки или других термических воздействий;

наличию не предусмотренных проектом отверстий;

наличию деформаций элементов, конструкций;

наличию источников абразивного износа или лучистого нагрева;

появлению других дефектов защитных покрытий и металла, а также изменений условий эксплуатации, создающих угрозу коррозионного поражения конструкций.

О появлении постоянно действующих источников агрессивных воздействий среды, не предусмотренных в проекте, необходимо немедленно информировать руководство предприятия и авторов проекта и поставить перед руководством предприятия вопрос о необходимости внесения изменений в проект противокоррозионной защиты конструкций.

4.10. Результаты периодического контроля рекомендуется оформлять актами, прилагаемыми к паспортам на здания и сооружения. Акты должны содержать сведения об источниках агрессивного воздействия на момент проведения контроля с описанием факторов, определяющих степень агрессивного воздействия среды в соответствии со СНиП 2.03.11 — 85; о состоянии защитных покрытий; о параметрах работы систем электрохимической защиты; о наличии признаков коррозии металла; о содержании и качестве ремонтно-восстановительных работ и т. д. Примерная форма акта приведена в прил. 3.

4.11. Результаты периодического контроля следует учитывать при назначении сроков текущих ремонтов конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты. Эти результаты могут служить также основой для проведения обследования, разработки проектов на капитальные ремонты и совершенствование противокоррозионной защиты конструкций.

4.12. АКС предприятия должна регулярно проводить технико-экономический анализ потерь от коррозии (методика Межведомственного совета по защите металлов от коррозии), учет затрат на их устранение и защиту конструкций от коррозии, анализ причин наиболее серьезного коррозионного воздействия с целью выработки рекомендаций по их устранению.

5. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ ОБСЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

5.1. Обследование конструкций производят в случаях, когда конструкции подверглись значительным коррозионным поражениям, осложненным наличием конструкциях дефектов и повреждений, возникших вследствие нарушений технических требований при изготовлении, транспортировании, складировании, монтаже и эксплуатации конструкций. Когда решение вопроса о степени эксплуатационной пригодности и о мероприятиях по восстановлению служебных свойств металлических конструкций связано с необходимостью оценки несущей способности конструкций, служба эксплуатации зданий и сооружений ходатайствует перед руководством предприятия о необходимости проведения обследования конструкций специализированной организацией. Обследование конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты проводится, как правило, в следующих случаях:

перед реконструкцией, модернизацией либо перестройкой здания или сооружения с сохранением конструкций, находящихся в эксплуатации;

перед восстановлением конструкций, поврежденных в результате аварии или стихийного бедствия;

перед повторным использованием конструкций временных сооружений (путепроводов, эстакад, разборных складов и т. п.);

когда намечается существенное ужесточение условий эксплуатации конструкций в результате изменения технологической схемы производства или повышения мощности оборудования, способного выделять агрессивные вещества;

когда конструкции зданий и сооружений в среднеагрессивных и сильноагрессивных средах в течение длительного времени не были обеспечены периодическим контролем и не подвергались текущим ремонтам, а при организации такого контроля выявляются существенные коррозионные повреждения конструкций;

когда осуществление периодического контроля за конструкциями сооружений в полном объеме является экономически не обоснованным (например, для конструкций глубоководных сооружений, нефтяных резервуаров, сооружений в грунтах и т.д.);

когда конструкции подвергались существенному коррозионному повреждению в результате чрезмерно длительного транспортирования, хранения или монтажа (обследование, как правило, должно проводиться силами авторов проектов, а при соответствующем технико-экономическом обосновании — специализированными организациями);

на основании предписаний территориальных органов Госпроматомнадзора и ГАСК.

Обследование состоит из предварительной оценки технического состояния конструкций, защитных покрытий и оборудования для электрохимической защиты и (в случае необходимости) специального обследования.

5.2. Первой стадией обследования (до составления технического задания или в процессе его составления) является предварительная оценка технического состояния конструкций, защитных покрытий и эффективности работы оборудования для электрохимической защиты. Работы на этой стадии могут производиться как разовое мероприятие силами АКС предприятия с привлечением специалистов по защите строительных конструкций от коррозии из вышестоящей и специализированной организации, а если повреждения конструкций значительны, к этим работам могут быть привлечены специалисты по проектированию металлических конструкций. Комиссия по проведению предварительной оценки технического состояния создается приказом руководителя предприятия, ответственного за здания или сооружения, подлежащие обследованию.

В состав комиссии, осуществляющей предварительную оценку технического состояния конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, помимо служб технической эксплуатации зданий и АКС, должны быть привлечены квалифицированные специалисты, имеющие опыт оценки состояния лакокрасочных и металлических защитных покрытий, определения источников коррозионно-активных веществ, их характеристик и концентрации, оценки вида и интенсивности коррозии, а при необходимости — специалисты по электрохимической защите стальных конструкций. Количество таких специалистов в составе комиссии устанавливают, исходя из примерного соотношения приведенных производственных площадей и персонала, вытекающего из табл. 2, но с коэффициентом усложнения, равным 2, т. е. при увеличении в 2 раза количества человеко-дней, отнесенных к каждому объекту.

При предварительной оценке технического состояния производят либо сплошной, либо выборочный осмотр конструкций, защитных покрытий и средств электрохимической защиты. Основой для выбора конструкций при выборочном осмотре являются рекомендации АКС предприятия, а также техническая документация (акты), полученная по результатам контроля за проведением строительно-монтажных работ и периодического контроля.

5.3. Выбранные для осмотра конструкции должны быть типичными для групп конструкций, подлежащих обследованию, однородными по конструктивной форме, виду нагрузок и агрессивных воздействий. Их однородность затем уточняется по результатам ознакомления с конструкциями в натуре.

Однородные стержневые конструкции одной группы должны характеризоваться одинаковыми конструктивными решениями, сроками и условиями эксплуатации, однотипной системой защиты от коррозии. Из однородных стержневых конструкций каждой группы выбирают наиболее представительные, подлежащие детальному освидетельствованию. Количество конструкций в группе рекомендуется определять по прил. 4. В эту группу должны входить конструкции, которые по данным периодического контроля и предварительного изучения документации подвергаются наиболее интенсивному коррозионному износу (вблизи источников загазованности, запыления, протечек кровли, аэрационных фонарей и т. д.) или наибольшим эксплуатационным нагрузкам (от кранов, снеговых и пылевых мешков и т. д.), а также конструкции, характеризующиеся наибольшим физическим износом (по площади разрушения защитных покрытий, образования продуктов коррозии и т. п.).

5.4. Перед проведением работ по предварительной оценке технического состояния конструкций необходимо получить исходные данные о конструкциях объекта. Сведения, представляющие интерес для проведения предварительной оценки технического состояния и обследования конструкций, могут содержаться в следующих документах:

паспорте на здание или сооружение;

комплектах общестроительных чертежей с указанием изменений, внесенных при производстве работ;

акте освидетельствования скрытых работ и акте промежуточной приемки отдельных ответственных конструкций;

журналах производства работ и авторского надзора;

комплектах рабочих чертежей КМ и КМД с расчетами конструкций и согласованными отступлениями, допущенными при изготовлении и монтаже;

актах проверки качества сварных швов;

сертификатах, технических паспортах и других документах, удостоверяющих качество материалов, конструкций и деталей (стали, метизов, сварочных материалов и т. д.);

актах на окрашивание, выполненное на монтаже;

актах приемки здания в эксплуатацию с указанием недоделок, актах устранения недоделок;

актах приемочных испытаний в процессе эксплуатации;

техническом журнале по эксплуатации здания;

актах результатов периодических осмотров конструкций;

отчетах о заключении специализированных организаций о ранее выполненных обследованиях;

документах о текущих и капитальных ремонтах, усилении, реконструкции, окрашивании;

документах, характеризующих фактические технологические нагрузки и воздействия и их изменения в процессе эксплуатации;

документах, характеризующих физические параметры внутрицеховой среды (состав и концентрация газов, влажность, температура, тепло- и пылевыделение и т. д.;

актах изыскательских организаций о грунтах и допустимых нагрузках на грунт.

По перечисленной технической документации устанавливают:

назначение здания или сооружения;

продолжительность эксплуатации конструкций;

материалы и конструктивную форму;

мероприятия по защите от коррозии;

данные об изменении условий эксплуатации со времени строительства в результате изменения технологических процессов, появления новых источников агрессивного воздействия, подъема грунтовых вод и т. п.;

уровень и агрессивность технических и грунтовых вод и т. п.

5.5. При осмотре конструкций выбранных групп в процессе предварительной оценки технического состояния устанавливают:

адгезию, остаточную толщину и площадь повреждения защитных покрытий;

площадь поверхности конс