• Главная
  • Статьи
  • Восстановление несущей способности гидротехнических сооружений и защита о...

Статьи

Номер: № 1 (2019)

Восстановление несущей способности гидротехнических сооружений и защита от коррозии в зоне переменного смачивания с помощью композитных материалов

ГТС подвержены значительному влиянию коррозии, достигающей наибольшей интенсивности в зоне переменного смачивания и зоне брызг. Классическими способами защиты от коррозии являются:

  • Зона брызг — применяется запас на коррозию, специальные коррозионностойкие сплавы, а также нанесение лакокрасочных покрытий на поверхность металла.
  • Зона переменного смачивания — применяется запас на коррозию и коррозионностойкие конструкционные сплавы. Более современный способ — нанесение металлизационных покрытий (на основе цинка или алюминия), а также комбинированных лакокрасочных покрытий на основе эпоксидной и уретановой смол.
  • В подводной зоне широко применяют катодную защиту, к достоинствам которой относятся надежность, простота схемы, легкость управления, возможность ее применения в комбинации с другими методами.

Существенный недостаток традиционных методов при ремонте свай в зоне переменного смачивания — необходимость применения кессонов для проведения ремонтных работ в воздушной среде. Это значительно увеличивает расходы, а эксплуатирующие организации заинтересованы и в продлении срока службы ГТС, и в экономии средств за счет увеличения межремонтного пробега.

Наряду с традиционными технологиями защиты от коррозии, развитие получают и инновационные методы, в том числе заимствованные из смежных областей промышленности. К таким методам можно отнести ремонт с использованием композитных материалов. Специально для применения в водной среде без использования кессонов был разработан композитный материал ИНТРА КРМ-С СГ® из стекловолокна с предварительной пропиткой, который активируется под воздействием воды — как пресной, так и морской. Имея первоначальное время схватывания, равное 30 мин. (при 25 °C), ИНТРА КРМ-С СГ® хорошо взаимодействует с такими материалами, как медь, сталь, нержавеющая сталь, ПВХ, бетон, резина и др. Кроме того, этот продукт является безопасным для использования, нетоксичным, негорючим и не имеющим запаха. ИНТРА КРМ-С СГ® является универсальным средством антикоррозионной защиты в условиях, где решающее значение имеет быстрота проведения ремонтных работ.

Механические свойства композитного материала ИНТРА КРМ-С СГ®

Технология ремонта с использованием композитных материалов

1. Обеспечение доступа к сваям рабочей бригаде и зачистной технике.

2. Расчет и подбор необходимого комплекта материалов для проведения работ. В качестве типового комплекта применяется КРС, компонентами которой являются:

  • петролатумная лента — обеспечивает антикоррозийную защиту наружной стенки сваи;
  • материал ИНТРА КРМ-С СГ® (стеклолента двунаправленного плетения, пропитанная полиуретановым связующим) — обеспечивает механическую защиту петролатумной ленты от внешних воздействий;
  • лента ультрафиолетовой защиты (стеклолента двунаправленного плетения, пропитанная светостойким полиуретаном) — обеспечивает защиту внутренних слоев от УФ-лучей;
  • компрессионная полиэтиленовая пленка — обеспечивает фиксацию нанесенных слоев композитного материала.

3. Подготовка зачистного, водолазного оборудования, дополнительных конструкций. Для работы необходимы:

  • автономная гидростанция с системой шлангов и механизированных зачистных устройств;
  • пескоструйный аппарат, компрессор;
  • УЗК толщиномер;
  • конструкции для удержания рабочего, выполняющего монтаж, на необходимом уровне относительно ремонтируемого участка;
  • оборудование и приспособления для работы водолазов.

4. Работы по зачистке поверхности сваи ниже уровня воды с использованием механических средств.

5. Работы по зачистке поверхности над уровнем воды с применением пескоструйного аппарата.

6. Работы по зачистке поверхности сваи в зоне переменного смачивания с применением механических средств.

7. Работы по проведению толщинометрии с применением прибора УЗК.

Следует отметить, что значительная потеря толщины стенки наблюдается от уровня +400 мм, что также можно наблюдать при визуальном контроле. Результаты замеров выше уровня воды могут носить хаотичный характер по причине резких перепадов толщины стенки в ограниченной локальной области проведения контроля УЗК.

8. Нанесение петролатумной антикоррозийной ленты спирально в два слоя с перекрытием 50% предыдущего слоя.

9. Нанесение защитного материала ИНТРА КРМ-С СГ® поверх петролатумной ленты путем спиральной намотки в два слоя с перекрытием на 50% предыдущего.

10. Нанесение защитного покрытия от УФ излучения путем спиральной намотки в два слоя с перекрытием на 50% предыдущего.

11. Нанесение компрессионной пленки путем спиральной намотки в 1–2 слоя с последующей перфорацией игольчатым роликом для обеспечения выхода остаточной влаги и углекислого газа, образующегося вследствие химической реакции взаимодействия полиуретана и воды.

12. Демонтаж компрессионной пленки после окончания процесса полимеризации через 2 часа.

Опыт применения композитных материалов

В рамках развития направления композитного ремонта специалистами инжиниринговой компании INTRATOOL проводились опытно-промышленные испытания КРМ на портовых ГТС в Каспийском и Черном морях. Рассмотрим пример работы по антикоррозийной защите, выполненной на свае диаметром 1020 мм в г. Новороссийске, Краснодарский край. Ремонтная муфта находилась в эксплуатации с сентября 2017 г. по сентябрь 2018 г.

После демонтажа участка композитной муфты ИНТРА КРМ была проведена экспертиза состояния стенки сваи. В результате установлено, что поверхность муфты не имеет механических повреждений, таких как трещины, сколы, расслоения, деформации; сохранен цвет муфты в требуемом диапазоне оттенков (от светло-серого до мутно-белого), присутствуют умеренные биологические обрастания выше зоны смачивания на 0,05–0,2 м и ниже зоны смачивания на 1,0 м.

Автор