Руководящий документ РД 31.35.09-85 Инструкция по определению скорости равномерной коррозии металлоконструкций в морских портах.
РД 31.35.09-85
ИНСТРУКЦИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СКОРОСТИ РАВНОМЕРНОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
В МОРСКИХ ПОРТАХ
Дата введения 1986-10-01
РАЗРАБОТАНА Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта (Союзморниипроект) - Ленинградским филиалом "ЛЕНМОРНИИПРОЕКТ"
Главный инженер - В.А.Фирсов
Руководитель темы, к.т.н. - А.Н.Долинский
Ответственный исполнитель - В.В.Шильников
УТВЕРЖДЕНА Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта "СОЮЗМОРНИИПРОЕКТ"
Главный инженер - Ю.А.Ильницкий
ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ
Распоряжением главного инженера Союзморниипроекта N 67 от 21.11.1985 г. Срок введения установлен с 01.10.1986 г.
Настоящая Инструкция устанавливает способ дистанционного измерения скорости общей коррозии стальных металлоконструкций портовых гидротехнических и других береговых сооружений (склады, эстакады и т.п.), инженерных сетей и подземных резервуаров со стороны грунта.
Оценка интенсивности язвенной, точечной, межкристаллитной и других видов коррозии, а такие стандартные методы определения коррозионной стойкости сталей в настоящей Инструкции не рассматривается.
Инструкция предназначена для опытного применения.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.2. Скорость коррозии стали следует определять с целью прогнозирования срока службы металлоконструкций, выявления наиболее кoppoзиeопасных объектов в портах, при проектировании противокоррозионных мероприятий и для учета потерь металлов от коррозии.
1.3. В основу способа дистанционного измерения скорости общей коррозии металлоконструкций портовых сооружений положено определение с помощью датчиков коррозионного поражения (датчиков коррозии), уменьшения поперечного сечения образцов, являющихся частью этих датчиков и изготовленных из металла, идентичного металлу конструкций. Датчики коррозии должны размещаться в непосредственной близости от исследуемых конструкций.
1.4. В состав работ по оценке скорости коррозии металлоконструкций должны входить: визуальные наблюдения, собственно определение интенсивности коррозии и обработка результатов исследований.
1.5. При подготовке и проведении работ следует соблюдать требования ГОСТ 9.905-82* "ЕСЗКС. Методы коррозионных испытаний. Общие требования" (приложение 1, справочное).
1.6. Стандартные методы оценки коррозионной стойкости сталей в данном РД не рассматриваются.
1.8. Оперативный прогноз долговечности металлоконструкций отдельных сооружений необходим в случае, когда происходит изменение агрессивности среды, контактирующей с этими конструкциями (изменение характера груза, увеличение агрессивности стоков и т.п.). Оперативный прогноз следует осуществлять путем измерения остаточной толщины (стенок элементов) металлоконструкций, определения с помощью датчиков коррозии скорости корродирования стали в новых условиях эксплуатации сооружения (за период продолжительностью не менее шести месяцев) и расчета оставшегося срока службы конструкций или физического износа за планируемый период. Результаты этого расчета определяют необходимость проведения защитных мероприятий и вид противокоррозионной защиты.
Долгосрочный прогноз коррозионного поведения конструкций следует осуществлять на основании данных, полученных с помощью датчиков коррозии в конце второго года их работы.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ
2.1. Целью проведения предварительных обследований металлоконструкций является определение мест и площади коррозионных повреждений, состояния защитных покрытий или устройств, остаточной толщины элементов конструкций.
2.2. При проведении обследований и обмеров следует руководствоваться "Правилами технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий" и "Инструкцией по комплексному обследованию морских портовых гидротехнических сооружений".
Все данные обследования наносятся на графические схемы и в журнал наблюдений. Форма журнала приведена в Приложении 2.
2.3. Предварительные обследования металлоконструкций выполняются перед началом работ по оценке интенсивности коррозии стали. Материалы обследования должны использоваться при определении потерь металла и оперативном прогнозировании долговечности конструкций.
На основании выполненных обмеров должна составляться графическая документация, отражающая коррозионное состояние конструкций. С ее помощью выявляются наиболее поврежденные участки сооружения, где в дальнейшем производятся измерения скорости коррозии.
Измерение толщины образцов следует производить в соответствии с ГОСТ 17332-71 и "Инструкцией по комплексному обследованию морских портовых гидротехнических сооружений".
Погрешность измерения толщины металла ультразвуковыми приборами указана в их технических паспортах и составляет обычно не более 2%.
Элементы конструкций перед измерением толщины их сечений должны быть очищены в местах измерений от окалины, грязи и продуктов коррозии с помощью скребков, щеток и т.п.
2.6. При оценке коррозионного состояния металлоконструкций начальную толщину стенок их элементов следует принимать по справочным данным на соответствующий сортамент проката.
2.7. Результаты измерений должны быть обработаны методом математической статистики.
3. ОЦЕНКА СКОРОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ С ПОМОЩЬЮ ДАТЧИКОВ КОРРОЗИИ
3.1. Датчик коррозионного поражения стали представляет собой устройство для оценки скорости коррозии вмонтированного в него образца из исследуемого металла. Информация о скорости корродирования образца, поступающая от датчика, является косвенной и подлежит обработке. Схема датчика и методика измерения приведены в Приложении 3.
3.2. Датчики коррозионного поражения стали допускается устанавливать в атмосфере, в воде, в зоне переменного уровня воды, в грунте и сыпучих материалах.
3.3. Датчики коррозии должны использоваться в комплекте с вторичной измерительной аппаратурой, переносной или стационарной, соединенной с датчиками проводной связью. При необходимости возможна дальняя передача информации с использованием телетайпной системы.
3.4. Скорость коррозии металлоконструкций оценивается в соответствии с п.1.8 на основании информации, полученной минимум от шести датчиков. Для гарантированного получения достаточной информации необходимо устанавливать на одном объекте не менее 8 датчиков.
для образца круглого сечения
для образцов квадратного сечения
для образца прямоугольного сечения
4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Результаты измерений скорости коррозии стали, полученные с помощью датчиков, должны быть обработаны методом математической статистики. Обработка осуществляется следующим образом.
4.1.1. Определяются среднеарифметические значения показателей скорости коррозии образцов группы датчиков, установленных в одном месте, по формулам:
|
|
| |
6 | 2,07 |
7 | 2,18 |
8 | 2,27 |
9 | 2,35 |
10 | 2,41 |
11 | 2,47 |
12 | 2,52 |
4.1.4. Пример определения скорости коррозии металлоконструкций с помощью датчиков коррозии и обработки результатов наблюдения приведен в приложении 3 (справочном).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
(рекомендуемое)
ФОРМА ЖУРНАЛА ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ПОРТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ И ПРИМЕР ЕГО ЗАПОЛНЕНИЯ
|
|
|
|
|
|
|
N участка по схеме и его размеры | Элемент металлоконструкций
| Зона | Тип и состояние лакокрасочных покрытий | Внешний вид и состояние поверхности металло- конструкций | Площадь пораженных коррозией участков, м | Дополни- тельные сведения
|
Причал N 8. Больверк из стального шпунта | ||||||
1 Длина 15 м, высота 0,8 м | Шпунт | Надводная, отм.
от +0,8 м
до +1,6 м | Кузбасслак. Сохранились отдельные фрагменты покрытия | Отдельные ржавые пятна. Коррозия равномерная. Рыхлые продукты коррозии отсутствуют | 6,0 |
|
6 Длина 15 м, высота 1,2 м | Шпунт, распределительный пояс | Переменного уровня воды.
от отм. -0,4 м
до отм. +0,8 м | Покрытия нет | Вся поверхность покрыта рыхлым толстым слоем продуктов коррозии. Пласты легко отделяются | 18,0 | В нижней части участка имеются обрастания |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
(обязательное)
КОНСТРУКЦИЯ ДАТЧИКА КОРРОЗИИ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
Датчик коррозии представляет собой стержневую статически неопределимую систему, состоящую из двух ветвей - образца, подвергающегося коррозии и нагружающего устройства с силоизмерительным элементом. Датчик, конструкция которого представлена на рисунке, состоит из образца 1, который через концевые тяги 2, 3 и опорные диски 4, 5 нагружается внешней силой. Реактивное усилие передается на корпус датчика 6 и фиксируется натяжной гайкой 8, сферические шайбы 7 служат для предотвращения появления в образце изгибающих моментов, а резьбовые наконечники 9 - для соединения образца с концевыми тягами. Усилие, действующее в системе, измеряется с помощью элемента 10, представляющего собой стальной цилиндр, на внешнюю сторону которого наклеены низкоомные тензорезисторы. Сигнал от тензорезисторов поступает на вторичную регистрирующую автоматическую аппаратуру типа "Причал-2".
Рис. Схема датчика коррозии
1 - образец
2, 3 - концевые тяги
4, 5 - опорные диски
6 - корпус
7 - сферическая шайба
8 - натяжная гайка
9 - резьбовой наконечник
10 - силоизмерительный элемент
Образец, устанавливаемый в датчик, должен быть изготовлен из того же металла, что и исследуемая конструкция. Размеры и форма образца устанавливаются исходя из паспортных данных датчика коррозии.
Подготовка датчика коррозии к работе должна осуществляться следующим образом.
Изготавливается образец исследуемого металла, к которому привариваются, если это требуется, резьбовые наконечники. Продольная ось наконечников при этом должна проходить через центр тяжести сечения образца. Измеряются с точностью до 0,05 мм геометрические размеры образца. Место приварки наконечников изолируется горячей смесью битума с цементом, приготовленной в соотношении 1:3 по массе.
Заливается гидроизоляция в места сопряжения образца с нагружающим устройством.
Заливается осушенное трансформаторное масло в полость измерительного устройства датчика.
Специальные требования к установке датчиков коррозии не предъявляются. Датчики не должны испытывать механических нагрузок и должны быть защищены от повреждений. Кабели, соединяющие датчик с измерительной или коммутационной аппаратурой, должны быть также защищены от повреждений.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
(справочное)
ПРИМЕР ОБРАБОТКИ ДАННЫХ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ ДАТЧИКОВ КОРРОЗИИ, И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:
Сооружение - склад калийной соли.
Вид металлоконструкций - балки перекрытия, выполненные из двутавра N 30 с толщиной стенки - 6,5 мм.
Размер сечения образцов 10х6,5 мм.
Количество датчиков - 6.
Начальные усилия натяжения датчиков:
2. ПОРЯДОК РАСЧЕТА
2.1. Определяем продольную податливость некорродированных образцов (условно одинаковую для всех образцов)
Результаты расчета приведены в таблице
|
|
|
|
N датчика | , м/Н | , м | , мм/год |
1 | 12,15 ·10 | 58,7 ·10 | 0,76 |
2 | 12,22 ·10 | 58,4 ·10 | 0,78 |
3 | 12,18 ·10 | 58,6 ·10 | 0,76 |
4 | 12,8 ·10 | 55,8 ·10 | 1,12 |
5 | 12,0 ·10 | 59,5 ·10 | 0,74 |
6 | 12,3 ·10 | 58,1 ·10 | 0,83 |
2.5. Определяем смещенную оценку среднего квадратического отклонения
2.6. Отбрасываем результат измерения скорости коррозии датчиком 4, т.к. для него не выполняется условие формулы (10) настоящей Инструкции.
2.8. Определяем удельную потерю массы металла в результате его коррозии
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
(справочное)
ПЕРЕЧЕНЬ
нормативно-технических документов, упомянутых в РД
1. ГОСТ 17332-71 (СТ СЭВ 4199-83, СТ СЭВ 4200-83). Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы испытания на атмосферную коррозию на климатических испытательных станциях.
2. РТМ 31.3009-76*. Правила технической эксплуатации портовых сооружений и акваторий.
3. Инструкция по комплексному обследованию морских портовых гидротехнических сооружений. Черноморниипроект (готовится к утверждению).