Д.т.н., проф. Абсиметов В.Э., к.т.н., доцент Калмагамбетова А.Ш.,

ст. преп. Аяпбергенова Б.Е., преп. Дивак Л.А.

Карагандинский государственный технический университет, Казахстан

Защита от коррозии металлических пролетных строений железнодорожных мостов

Существующие металлические мосты железнодорожной сети Казахстана эксплуатируются в различных природно – климатических условиях. Ремонт и восстановление их антикоррозионной защиты требуют дифференцированного подхода к назначению технологий подготовки поверхностей и выбору антикоррозионных материалов. Опыту комплексного выполнения таких работ посвящена настоящая статья.

В составе путевого хозяйства железнодорожной сети Казахстана эксплуатируется в настоящее время около двухсот мостов. Анализ коррозионного состояния поверхностей металлических конструкций мостов и проводившихся ремонтов антикоррозионной защиты показывает, что основная их масса не удовлетворяет требованиям существующих нормативов

В последние годы руководством Национальной компании «Казахстан Темир Жолы» взят курс на существенное повышение эффективности антикоррозионных работ и увеличение долговечности защитных покрытий металлических мостов. Актуальность такой задачи обусловлена, в первую очередь, тем, что с увеличением сроков службы защитных покрытий, повышается долговечность самих мостов, сокращаются затраты на восстановление и ремонт покрытий вследствие удлинения межремонтных периодов

Примером комплексного подхода в решении проблем повышения долговечности металлических мостов могут служить выполненные научно-производственной фирмой «Казантикор» (совместно с инжиниринговой компанией «АстанаСтройКонсалтинг») работы по обследованию и восстановлению антикоррозионной защиты металлоконструкций железнодорожного моста на нечетном пути через реку Ишим на 425 км линии Карталы – Астана.

Металлический мост построен в 1940 году и состоит из шести пролетов длиной по 33,3м. Общая длина моста вместе с береговыми устоями составляет 224,26м. Низ несущих мостовых конструкций расположен на высоте 10,0м над горизонтом меженных вод реки Ишим. Конструкция моста клепанная. Каждый пролет перекрывается двумя решетчатыми фермами, на нижние пояса которых нагрузка от подвижного состава передается через систему продольных и поперечных балок. Верхнее строение пути уложено на мостовые брусья, опирающиеся на продольные балки. Общая площадь поверхностей металлоконструкций, подлежащих защите, составляет 12 000 м².

Характер повреждений покрытий в различных местах изменяется от полностью сохранившихся до полностью разрушенных. Площади поверхностей защитных покрытий, различающихся степенью повреждения, составляют (в процентах от общей площади):

- полностью сохранившиеся …………………………30 – 40%;

- частично разрушенные ……………………………..40 – 50 %;

- полностью разрушенные…………………………….20 – 30 %.

По результатам проведенного обследования разработана дифференцированная технология подготовки поверхностей металлоконструкций с различной степенью разрушений. При этом экспериментально проверена возможность применения прогрессивной технологии нанесения защитных покрытий непосредственно по плотносцепленным слоям ржавчины, поскольку ее толщина не превышала 100 мкм. Указанная технология подготовки поверхностей металлоконструкций моста включала следующие операции:

А. Участки поверхности с полностью разрушенным покрытием с помощью мокрой пескоструйной обработки под давлением 1,0…1,2 Мпа очищались от следов старого покрытия и слабосцепленной ржавчины. Плотно сцепленные слои ржавчины, не поддающиеся удалению механическим способом, обрабатывались модификатором ржавчины МР-1 на основе ортофосфорной кислоты. Через 0,5…1,0 час после нанесения модификатора поверхность нейтрализовалась водой до рН = 5…6.

Б. Участки поверхности с частично разрушенным покрытием с помощью мокрой пескоструйной обработки под давлением 1,0…1,2 Мпа очищались от старых, отслаивающихся слоев покрытия и слабосцепленной ржавчины. После выполнения мокрой пескоструйной обработки, а также после нейтрализации поверхности после применения модификаторов, поверхность осушалась сжатым воздухом.

В. На участках с полностью сохранившимся лакокрасочным покрытием производилась легкая сухая пескоструйная обработка под давлением 0,2…0,3 Мпа с целью удаления загрязнений и обеспечения сцепления с новыми наносимыми слоями лакокрасочных материалов.

Маркетинговыми исследованиями рынка лакокрасочных материалов в Казахстане выявлен ряд материалов, в той или иной степени удовлетворяющих предъявленным требованиям. При этом наиболее выгодными и качественными из них оказались материалы фирмы «К-Color», выпускаемые под торговой маркой «REMALUX. Грунтовки и покрывные материалы фирмы «К-Color» обладают хорошими пропитывающими, комплексообразующими ингибирующими, связывающими и изолирующими свойствами.

Для создания защитного покрытия применялась система, состоящая из одного слоя грунтовки толщиной 60…80 мкм и двух покрывных слоев толщиной по 50…70 мкм. Общая толщина покрытия составляла около 200 мкм. Грунтовка «Камаро» имеет красно-коричневый цвет, а антикоррозионная краска «Камаро» на основе фосфата цинка – светло-серый, что значительно облегчает визуальный контроль качества при производстве антикоррозионных работ.

При производстве антикоррозионных работ контролировались следующие технологические нормы и параметры: температура воздуха; влажность воздуха; вязкость антикоррозионных материалов и степень их разбавления растворителями; сплошность нанесения слоев антикоррозионных материалов – визуально; толщина нанесенных слоев; отсутствие или наличие нанесенного покрытия.

Опыт восстановления антикоррозионной защиты металлических железнодорожных мостов показал, что такие работы могут быть выполнены наиболее рационально и экономически эффективно только на основе тщательного и всестороннего обследования коррозионного состояния металлоконструкций и защитных покрытий, подбора оптимальной технологии и научно обоснованного выбора наиболее эффективных материалов, с привлечением специализированных организаций, располагающих соответствующим технологическим и контрольно-измерительным оборудованием, квалифицированным персоналом и опытом работы в данной области.

Следует отметить необходимость разработки отраслевых республиканских нормативов (Руководства, Технологических указаний и т.п.) по ремонту и восстановлению антикоррозионной защиты металлических железнодорожных мостов, основой которых могут служить материалы обследования и опыт производства таких работ.

Литература

1. Кукурс О., Упите А. и др. Продукты атмосферной коррозии железа и окраска по ржавчине.- Рига: Зинатие, 1980.- 152 с.

2. Технологические указания по окраске металлических конструкций эксплуатируемых железнодорожных мостов, ЦПИ 6/32, МПС Российской федерации, М., 2002 г.

3. Абсиметов В.Э. Развитие теории и практики повышения стойкости антикоррозионных покрытий и металлических строительных конструкций. Автореферат, Алматы, 2002 г.

4. Розенфельд И.Л., Рубтинштейн Ф.И. Антикоррозионные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия.-М.: Химия, 1980.- 199 с.