Metalo konstrukcijų apsauga nuo korozijos pajūryje ir pramonėje pagal ISO 12944

Surūdijusios ir naujai padengtos plieno konstrukcijos prie Baltijos uosto
Straipsnio iliustracijos sukurtos dirbtiniu intelektu.

Metalo konstrukcijų apsauga nuo korozijos pajūryje prasideda nuo vieno klausimo: kokiai korozijos klasei pagal ISO 12944 priklauso jūsų objektas. Uosto, pramonės ir pakrantės konstrukcijos Lietuvoje dažniausiai planuojamos C4 arba C5 klasei, o jūrinės konstrukcijos CX ir Im4 klasėms. Kai žinoma klasė ir norimas dangos ilgaamžiškumas, galima pagrįstai pasirinkti dažų sistemą, cinkavimą arba abu kartu ir susiplanuoti kokybės kontrolę.

Čia aptariama ne automobilių dugno, o pramoninio plieno apsauga nuo korozijos: uosto kranams, rezervuarams, estakadoms, tiltams, vėjo jėgainių bokštams ir jūrinių pamatų konstrukcijoms.

Ką nustato ISO 12944 standartų serija

ISO 12944 yra tarptautinis standartas, skirtas plieninių konstrukcijų apsaugai nuo korozijos apsauginėmis dažų sistemomis. Lietuvoje serija perimta kaip LST EN ISO 12944. Ją sudaro devynios dalys.

  • 1 dalis (2017): bendrasis įvadas ir ilgaamžiškumo intervalai.
  • 2 dalis (2017): aplinkos klasifikacija, t. y. C ir Im klasės.
  • 3 dalis (2017): projektavimo aspektai.
  • 4 dalis (2017): paviršiaus tipai ir paruošimas.
  • 5 dalis (2019): apsauginės dažų sistemos.
  • 6 dalis (2018): laboratoriniai bandymai.
  • 7 dalis (2017): dažymo darbų atlikimas ir priežiūra.
  • 8 dalis (2017): specifikacijų rengimas naujiems darbams ir remontui.
  • 9 dalis (2018): jūrinių ir susijusių konstrukcijų dažų sistemos.

Pagal SIS duomenis apie ISO 12944-5:2019, 5 dalies parinkimo lentelės netaikomos CX ir Im4 klasėms; jas apima 9 dalis. 2026 m. spalio mėn. duomenimis, ISO rengia naujas 2 ir 5 dalių redakcijas, todėl specifikacijoje verta nurodyti konkrečią standarto redakciją.

Korozijos klasės C1–CX: kaip jos apibrėžiamos

Atmosferos korozijos klasė nustatoma pagal tai, kiek metalo standartinis bandinys praranda per pirmuosius eksponavimo metus. ISO 12944-2 šias ribas perima iš ISO 9223.

Pirmųjų metų korozijos nuostoliai pagal korozijos klasę (ISO 12944-2, ISO 9223) ir tipinės aplinkos vidutinio klimato zonoje
KlasėKorozingumasMažaanglis plienas, µmCinkas, µm per metusTipinė lauko aplinka
C1Labai mažasiki 1,3iki 0,1Tik šildomos švarios patalpos
C2Mažas1,3–250,1–0,7Kaimo vietovės, maža tarša
C3Vidutinis25–500,7–2,1Miestas, pramonė, mažo druskingumo pakrantė
C4Didelis50–802,1–4,2Pramonės zonos, vidutinio druskingumo pakrantė
C5Labai didelis80–2004,2–8,4Drėgna agresyvi pramonė, druskinga pakrantė
CXEkstremalus200–7008,4–25Jūra, ekstremali pramonė, tropikai

Plieno duomenys ir aplinkų pavyzdžiai pateikti pagal SteelConstruction.info lentelę, kurioje pabrėžiama, kad pavyzdžiai yra tik informacinio pobūdžio. Cinko korozijos greičiai paimti iš Amerikos cinkuotojų asociacijos ISO 9223 klasių suvestinės.

Senose specifikacijose dar galima rasti C5-I (pramoninė) ir C5-M (jūrinė) klases iš 1998 m. redakcijos. 2017 m. jos sujungtos į vieną C5, o sunkiausioms sąlygoms įvesta CX klasė.

Panardintos konstrukcijos: Im1–Im4

  • Im1: gėlas vanduo, pvz., upių statiniai ir hidroelektrinės.
  • Im2: jūros ar sūrokas vanduo be katodinės apsaugos, pvz., krantinės, šliuzai.
  • Im3: gruntas, pvz., požeminės talpos, poliai, vamzdynai.
  • Im4: jūros ar sūrokas vanduo su katodine apsauga, pvz., jūrinių jėgainių pamatai.

Sunkiausia vieta paprastai yra purslų zona tarp oro ir vandens, kur danga nuolat drėksta ir džiūsta.

Baltijos pakrantė: kodėl mažesnis druskingumas neapsaugo

Baltijos jūra yra sūrokavandenė. HELCOM nurodo, kad paviršinio vandens druskingumas kinta nuo maždaug 20 PSU Kategate iki 1–2 PSU šiaurinėje Botnijos įlankos dalyje, o vandenyne jis siekia apie 35 PSU.

Vis dėlto mažesnis druskingumas nereiškia lengvų sąlygų. Pajūryje plieną veikia vėjo nešami purslai, ilgi drėgni laikotarpiai, užšalimo ir atšilimo ciklai, o uostuose ir pramonės zonose dar ir išmetamieji teršalai. Tipinė planavimo prielaida yra tokia: Klaipėdos uosto ir pramonės zonų konstrukcijos dažnai projektuojamos C4–C5 klasei, o jūriniai objektai CX ir Im4 klasėms. Tai atspirties taškas, kurį reikia patvirtinti vietos vertinimu, nes per silpnai parinkta metalo apsauga nuo korozijos pajūryje gali pradėti irti gerokai anksčiau nei planuota.

Klasę galima nustatyti dviem būdais: palyginti vietą su ISO 12944-2 aplinkų aprašais arba metams eksponuoti standartinius plieno ir cinko bandinius, išmatuoti nuostolius pagal ISO 9226 ir klasifikuoti pagal ISO 9223. Svarbus ir mikroklimatas: nuolat drėgni plyšiai, rezervuarų stogai, kondensatas patalpose, chemikalų garai ar kelių druska vietoje gali sukurti aukštesnę klasę nei regione.

Ilgaamžiškumas: kiek turi tarnauti antikorozinė danga

ISO 12944-1:2017 nustato keturis ilgaamžiškumo intervalus iki pirmojo didesnio remontinio dažymo:

  • Mažas (L): iki 7 metų.
  • Vidutinis (M): 7–15 metų.
  • Didelis (H): 15–25 metai.
  • Labai didelis (VH): daugiau nei 25 metai.

Kaip pabrėžiama ir standarte, ir gamintojų ISO 12944:2017 sistemų vadovuose, tai planavimo parametras, o ne garantijos terminas. Garantija aptariama atskirai sutartyje. Kuo ilgesnio ilgaamžiškumo siekiama, tuo patikimesnė turi būti apsauga nuo korozijos ir griežtesnė darbų kokybės kontrolė.

Kuri apsauga nuo korozijos tinka: dažymas, cinkavimas ar abu

Tipiniai apsaugos sprendimai pagal aplinką, tikslintini pagal projekto specifikaciją
AplinkaĮprastas sprendimasStandartas
C2–C3Dažų sistema arba karštasis cinkavimasISO 12944-5, ISO 1461
C4–C5Daugiasluoksnė dažų sistema arba cinkavimas ir dažymasISO 12944-5, ISO 1461
CX ir Im4Kvalifikuota jūrinė sistema, po vandeniu su katodine apsaugaISO 12944-9, NORSOK M-501
Im1–Im3Panardinimui skirta sistema, dažnai su katodine apsaugaISO 12944-5

ISO 12944-5 pateikia dažų sistemas pagal rišiklį, sluoksnių skaičių ir nominalų sauso sluoksnio storį kiekvienai klasei ir ilgaamžiškumui. Sistemos tinkamumą klasei ir ilgaamžiškumui įrodo ISO 12944-6:2018 laboratoriniai bandymai, o dažų gamintojai skelbia, kurios jų sistemos šiuos bandymus išlaikė.

Karštasis cinkavimas pagal ISO 1461:2022 sukuria cinko sluoksnį, kuris koroduoja lėtai ir nuspėjamai. Cinkavimo kaina priklauso nuo detalių masės, formos, kiekio ir logistikos, todėl jos verta prašyti konkrečiam projektui. Cinkavimas ir dažymas kartu vadinami dupleksine sistema: dažai saugo cinką, o cinkas saugo plieną pažeidimo vietose. Cinkuoto metalo dažymui paviršių reikia tinkamai nuriebalinti ir paruošti pagal ISO 12944-4, kitaip danga gali atsisluoksniuoti. Miltelinėms dangoms ant cinkuoto plieno taikomas EN 15773:2018.

Jūrinėms konstrukcijoms skirtas ISO 12944-9:2018, kuris apima CX ir Im4 klases ir pakeitė ISO 20340:2009. Naftos ir dujų sektoriuje papildomai taikomas NORSOK M-501:2022, reglamentuojantis dangų parinkimą, paviršiaus paruošimą, dažymą ir inspektavimą. Tai aktualu jūrinių vėjo jėgainių priežiūrai ir sausumos naftos ir dujų objektams.

Ant lynų kabantis inspektorius tikrina pakrantės plieninio rezervuaro dangą
Rezervuarų stogai ir apatiniai žiedai dažnai turi aukštesnę korozijos klasę nei likusi sienelė

Metalo konstrukcijų dažymas: ką tikrinti darbų metu

Net geriausiai suprojektuota apsauga nuo korozijos nepadės, jei darbai atlikti netinkamai. Dauguma ankstyvų dangos pažeidimų kyla dėl paviršiaus paruošimo, druskų likučių ar netinkamo storio. Įprasti kontroliniai taškai:

  • Paviršiaus švara: valymo abrazyvu laipsnis pagal ISO 8501-1, C4 ir aukštesnei klasei dažniausiai Sa 2½.
  • Tirpios druskos: mėginių ėmimas pagal ISO 8502-6 ir laidumo matavimas pagal ISO 8502-9.
  • Klimato sąlygos: plieno temperatūra bent 3 °C aukštesnė už rasos tašką, tikrinama pagal ISO 8502-4.
  • Sauso sluoksnio storis: matuojamas ant šiurkštaus paviršiaus pagal ISO 19840.
  • Sukibimas: atplėšimo bandymas pagal ISO 4624 ir vertinimas pagal ISO 16276-1 arba įpjovų bandymas pagal ISO 16276-2.
Pirštinėtas inspektorius matuoja dažytos plieninės sijos dangos storį šalia kitų matavimo prietaisų

Gridinta komanda atlieka NDT ir apsauginių dangų inspektavimą, o dažymą ir remontą aukštyje vykdo pramoninio alpinizmo metodais, todėl bokštus, kaminus ir rezervuarus bei talpyklas galima prižiūrėti be pilnų pastolių. Prieš dažymą verta patikrinti ir suvirinimo vietas, nes aštrios briaunos ir suvirinimo siūlių defektai yra tipiški korozijos židiniai.

Ką patikrinti prieš užsakant antikorozinę apsaugą

  1. Nustatykite korozijos klasę kiekvienai konstrukcijos zonai atskirai.
  2. Pasirinkite ilgaamžiškumą pagal planuojamą priežiūros intervalą ir prieigos kainą.
  3. Nurodykite taikomą ISO 12944 redakciją, o jūroje ir ISO 12944-9 ar NORSOK M-501.
  4. Įrašykite paviršiaus paruošimo laipsnį, druskų ribą, rasos taško ribą ir storio priėmimo kriterijus.
  5. Paprašykite įrodymų, kad dažų sistema išlaikė atitinkamus ISO 12944-6 ar ISO 12944-9 bandymus.
  6. Iš anksto suplanuokite inspektavimo taškus ir dokumentavimą.
  7. Numatykite prieigą būsimam dangos remontui aukštyje ir purslų zonoje.

Dažniausiai užduodami klausimai apie metalo konstrukcijų apsaugą nuo korozijos

Kokios yra korozijos klasės pagal ISO 12944?
Standartas numato šešias atmosferos klases: C1 labai mažo, C2 mažo, C3 vidutinio, C4 didelio, C5 labai didelio ir CX ekstremalaus korozingumo. Panardintoms konstrukcijoms skirtos keturios klasės: Im1 gėlas vanduo, Im2 jūros ar sūrokas vanduo, Im3 gruntas ir Im4 jūros vanduo su katodine apsauga. Atmosferos klasės siejamos su standartinių bandinių nuostoliais per pirmuosius metus.
Ką reiškia korozijos klasė C3?
C3 yra vidutinio korozingumo aplinka: miestai ir pramonės zonos su vidutine sieros dioksido tarša, mažo druskingumo pakrantės, taip pat drėgnos gamybos patalpos, pavyzdžiui, maisto pramonėje. Mažaanglis plienas tokioje aplinkoje per pirmuosius metus netenka nuo 25 iki 50 mikrometrų. Daugeliui vidaus Lietuvos objektų tai tinkama atspirties klasė, tačiau pajūryje dažniau planuojama C4 ar C5.
Kokia korozijos klasė taikoma Klaipėdos uoste?
Vienos privalomos klasės visam uostui nėra. Uosto ir pramonės zonų konstrukcijos dažniausiai planuojamos C4 arba C5 klasei, o vietos, kurias pasiekia purslai ar nuolatinė drėgmė, gali reikalauti dar griežtesnio sprendimo. Tikslią klasę verta nustatyti vietos vertinimu arba metų trukmės bandinių eksponavimu pagal ISO 9223 ir ISO 9226.
Kuo skiriasi C5 ir CX klasės?
C5 apima drėgnas agresyvias pramonės zonas ir didelio druskingumo pakrantes, kur plienas per pirmuosius metus netenka 80–200 mikrometrų. CX apima jūrines zonas, ekstremaliai drėgną pramonę ir tropikus, kur nuostoliai siekia 200–700 mikrometrų. CX sistemos kvalifikuojamos pagal ISO 12944-9, o C5 sistemos parenkamos pagal ISO 12944-5.
Ar cinkuotą metalą reikia dažyti?
Ne visada. Mažesnio korozingumo aplinkoje karštai cinkuotas plienas dažnai tarnauja ilgai be papildomos dangos. Pajūryje, pramonės zonose ar kai reikalinga tam tikra spalva, cinkavimas ir dažymas kartu sudaro dupleksinę sistemą, kuri paprastai tarnauja ilgiau nei kiekvienas sluoksnis atskirai. Svarbiausia tinkamai nuriebalinti ir paruošti cinkuotą paviršių prieš dažant.
Ar ISO 12944 ilgaamžiškumas yra garantija?
Ne. Ilgaamžiškumo intervalas rodo numatomą laiką iki pirmojo didesnio remontinio dažymo ir naudojamas biudžetui bei apžiūroms planuoti. ISO 12944-1:2017 numato mažą ilgaamžiškumą iki 7 metų, vidutinį 7–15 metų, didelį 15–25 metus ir labai didelį daugiau nei 25 metus. Garantijos sąlygos sutariamos atskirai tarp užsakovo ir rangovo.
Kodėl antikorozinė danga sugenda anksčiau laiko?
Dažniausios priežastys yra nepakankamai nuvalytas paviršius, tirpių druskų likučiai, dažymas esant per mažam skirtumui tarp plieno temperatūros ir rasos taško bei netinkamas sauso sluoksnio storis. Dažnai pažeidžiamos ir aštrios briaunos, suvirinimo siūlės bei vandens sankaupų vietos. Šių klaidų išvengti padeda kontroliniai matavimai kiekviename darbų etape ir jų dokumentavimas.

Reikia patikrinti ar atnaujinti dangas?

Aprašykite konstrukciją, jos vietą ir dabartinę dangos būklę. Gridinta komanda aptars inspektavimą, paviršiaus paruošimą ir dažymą aukštyje artimiausiam priežiūros langui.
NDT ir dangų inspektavimo paslaugos