KOROZJA
teoria i zapobieganie

4 Wrzesień 2001

Korozja
stan obecny część I

Zjawiska korozji nie można wyeliminować całkowicie, ale stosując wiedzę można wydatnie zahamować jej działanie i ograniczyć znacząco spowodowane przez nią straty.

prof. dr inż. Witold Milewski

W krajach rozwiniętych, prowadzących zorganizowaną walkę z korozją, ocenia się, że straty korozyjne wynoszą 3Đ6% dochodu narodowego. W Polsce świadomość społeczna w tej dziedzinie jest bardzo niska. Można przyjąć, że negatywne skutki korozji są co najmniej dwukrotnie wyższe. Największe straty i zagrożenia korozyjne występują w energetyce, przemyśle chemicznym, przemyśle rafineryjnym i petrochemicznym, gospodarce materiałowej, budownictwie, w tym zwłaszcza w budownictwie komunikacyjnym i wodnym.

Skutki ekonomiczne
Ekonomiczne skutki korozji można podzielić na dwie podstawowe grupy:

 straty bezpośrednie spowodowane przez korozję,

 straty pośrednie, w tym m.in. koszty nakładów poniesionych na zwalczanie lub zapobieganie korozji.
Do strat bezpośrednich zalicza się koszty ponoszone wskutek wcześniejszego fizycznego likwidowania skorodowanych środków trwałych oraz koszty usuwania skutków korozji i szkód korozyjnych. Do strat pośrednich zalicza się m.in. koszty przestojów i wynikłych strat produkcyjnych, skutki pogorszenia jakości wyrobów, ubytki materiałów i straty energii spowodowane korozją instalacji, kary umowne za niewytworzoną produkcję bądź skażenie środowiska itp. łańcuch strat pośrednich może być w niesprzyjających okolicznościach długi i rozgałęziony, a ich rozmiar i zasięg trudny do przewidzenia. Stąd też wynikają problemy ze ścisłym oszacowaniem ekonomicznych skutków korozji.

Sztandarowe budowy
W latach socjalistycznego systemu nakazowo-rozdzielczego nie doceniano lub wręcz lekceważono wpływ właściwej ochrony antykorozyjnej na funkcjonalność i trwałość użytkową wyrobów i środków trwałych. Przykłady Trasy łazienkowskiej, Dworca Centralnego, kładek dla pieszych w Warszawie, Trasy Toruńskiej itd. świadczą o tym dobitnie. Nawet te sztandarowe wówczas budowy wykańczane były na łapu-capu. Pamiętamy te stale rdzewiejące i ciągle malowane bariery energochłonne, przeciekające stropy itd. itd. W Polsce, będącej potentatem cynkowym, z uporem godnym lepszej sprawy stosowano głównie organiczne powłoki ochronne. Znane są przypadki mostów malowanych bez przerwy. Gdy kończono malować jeden koniec, to drugi już skorodował.

Bywało lepiej
Były również jednak, choć rzadkie, przykłady prawidłowej współpracy projektantów, technologów i wykonawców. Np. maszty radiowe w Gąbinie i Łosicach, niektóre mosty i zapory wodne zabezpieczone zostały przed korozją najbardziej trwałymi z obecnie znanych powłokami metalowo-malarskimi.

Wpływ rynku producenta
Niewątpliwie przez wiele lat panował rynek producenta, który dyktował, jakiego rodzaju powłoki ochronne zechce wykonać na zamówionej konstrukcji. Inwestorzy mogli tylko prosić o uwzględnienie ich próśb i życzeń. Producentowi nie zależało na trwałości wykonanej przez niego konstrukcji, bo oceniany był z ilości wyprodukowanych i zmontowanych ton, a nie z częstotliwości renowacji wykonanej przez niego powłoki ochronnej. Przyszły użytkownik, który miał ponosić koszty eksploatacji obiektu, miał znikomy wpływ na rodzaj zastosowanego systemu ochronnego, decydującego o tych kosztach.

Złudne nadzieje
Należało sądzić, że wraz ze zmianą w 1989 r. systemu gospodarczego i politycznego nastąpi również zasadnicza zmiana w podejściu do zagadnień związanych z ochroną przed korozją. Wydawało się, że nareszcie na sprawę trwałości konstrukcji zacznie się patrzeć w sposób prawidłowy poprzez dokładną analizę kosztów wytwarzania, uwzględniającą koszty optymalnego zabezpieczenia przed korozją i będą wybierane takie metody ochrony, które zminimalizują koszty eksploatacyjne podczas całego okresu użytkowania. Tak się niestety nie stało. W dalszym ciągu przy projektowaniu, budowie i zabezpieczaniu przed korozją nawet dużych i kosztownych obiektów nie biorą zwykle udziału specjaliści z dziedziny ochrony przed korozją.
Przyczyny
Budownictwo komunikacyjne, a zwłaszcza mostowe potwierdza, że głównymi przyczynami nadmiernych strat korozyjnych jest brak dokładnej znajomości rodzajów i mechanizmów korozji występujących na danym obiekcie, a w konsekwencji błędy popełniane są na każdym etapie ochrony przeciwkorozyjnej.
Na etapie projektowania konstrukcji, przy kształtowaniu jej elementów i całości, nie uwzględnia się zasad zabezpieczenia czynnego, a w projektach technicznych wymagań technologii zabezpieczenia przeciwkorozyjnego obiektów mostowych (fot. 1a, 1b).
Na etapie przygotowania zabezpieczenia przeciwkorozyjnego lub jego renowacji nie opracowuje się najczęściej dokładnego projektu technologicznego, a propozycje stosowania konkretnych materiałów przeciwkorozyjnych nie uwzględniają warunków ich przyszłej eksploatacji, agresywności środowiska i wymaganej trwałości zabezpieczenia (fot. 2).
Na etapie wykonania i kontroli jakości robót przeciwkorozyjnych często nie są przestrzegane warunki wykonania powłok ochronnych (fot. 3 i 4), co związane jest zarówno z niskimi kwalifikacjami i niewystarczającym wyposażeniem technicznym wykonawców, jak i z brakiem fachowego nadzoru technicznego (zwłaszcza średniego stopnia) i opracowanego zakładowego systemu kontroli jakości robót i stosowanych materiałów (fot. 5). Przyczynia się do tego również brak wykwalifikowanego nadzoru ze strony inwestora, wyposażonego w odpowiedni sprzęt i instrukcje techniczne dotyczące kontroli jakości wykonywanych robót przeciwkorozyjnych.
Na etapie utrzymania i konserwacji powłok ochronnych obserwuje się brak systematycznych przeglądów, a w konsekwencji brak aktualnych informacji o stanie zabezpieczenia przeciwkorozyjnego oraz bieżącej konserwacji (fot. 6).

Wyniki niedawnej kontroli
Najwyższa Izba Kontroli badając stan techniczny urządzeń mostowych w latach 1994Đ96 stwierdziła ogromne zaniedbania w okresowej kontroli stanu technicznego tych obiektów, w ich konserwacji i przeprowadzaniu koniecznych napraw bieżących. Według raportu NIK na naprawy te przeznaczane jest jedynie od 5 do 14% zgłaszanych potrzeb. Doprowadziło to do sytuacji, w której na 300 skontrolowanych obiektów 15 było w tak złym stanie technicznym, że groziło to w każdej chwili katastrofą budowlaną.
Należy sądzić, że ten stwierdzony przez NIK niepokojący stan rzeczy jest w pierwszym rzędzie spowodowany brakiem odpowiedniej wiedzy o przyczynach i skutkach korozji i to zarówno u projektantów jak i inwestorów oraz przyszłych użytkowników konstrukcji. Projektanci bardzo często nie uwzględniają zasad kształtowania konstrukcji przewidzianej do zabezpieczenia określoną metodą. Natomiast inwestorzy i użytkownicy nie przeprowadzają dokładnej analizy techniczno-ekonomicznej, która uwzględniałaby z jednej strony wymagania trwałości i częstotliwości renowacji systemu ochronnego (a więc koszty eksploatacji), a z drugiej strony koszty wytworzenia optymalnego systemu ochronnego. Najczęściej oszczędności w kosztach budowy szuka się w obniżeniu kosztów ochrony przed korozją, co musi się odbić na jakości zabezpieczeń.

Świadomość korozji
w praktyce...
O ile jednak prawo budowlane obowiązujące w kraju wymaga od wykonawcy uzyskania świadectwa dopuszczenia wyrobu do zastosowania wydawanego przez upoważnione do tego jednostki, o tyle od wykonawców zabezpieczeń przeciwkorozyjnych nie wymaga się na ogół przedstawienia kwalifikacji. O wynikach przetargów decydują najczęściej wyłącznie ceny, bez dokładnego zapoznania się, czy oferent potrafi w ogóle wykonać oferowaną usługę. Jeśli dodamy do tego fakt, że w większości przypadków inwestorzy i przyszli użytkownicy nie bardzo wiedzą, czego mają wymagać od wykonawców powłok ochronnych, jak kontrolować prawidłowość procesu nakładania i w jakich warunkach mogą być one wykonywane, to staje się zrozumiałe, że powłoki dobierane są niewłaściwie, wykonywane w nieodpowiednich warunkach, na źle przygotowanym podłożu itd.

... i jej skutki
W tej sytuacji ówczesne Ministerstwo Przemysłu i Handlu zdecydowało się zająć sprawą ograniczenia strat korozyjnych i w roku 1995 poleciło Instytutowi Mechaniki Precyzyjnej w Warszawie, aby przy współpracy z Politechniką Gdańską opracował studium pt.: Stan walki z korozją w Polsce i wskazanie kierunków dla przeciwdziałania skutkom korozji.
Opracowanie tego studium było pierwszą próbą integracji środowiska naukowego zajmującego się problemami korozyjnymi, gdyż przy jego wykonaniu wzięło udział 25 korozjonistów z 7 jednostek badawczych z terenu całej Polski.
O kształcie i wynikach przeprowadzonego studium poinformuję Czytelników w następnej części artykułu.

autor jest kierownikiem Centrum Korozyjnego w IMP




fot 1 Most Gdański po remoncie: a) widok belki wiaduktu,



fot 1 Most Gdański po remoncie: b) korozja w szczelinie przykład wadliwie skonstruowanej belki; powierzchni wewnętrznej powstałej szczeliny nie można zabezpieczyć żadną metodą




fot 2 Kładka dla pieszych nad ulicą Czerniakowską przy ul. Bartyckiej w dwa lata po renowacji (fot. marzec 1996 r.). Przykład wadliwej konstrukcji i źle dobranego systemu ochronnego




fot 3 Słup trakcyjny. Nową powłokę lakierniczą położono na starą skorodowaną powłokę malarską. Zdjęcie zrobiono po roku od renowacji.




fot 4 Most w Koninie po półrocznej eksploatacji. Odstawanie natryskanej powłoki cynkowej na ostrych krawędziach i w narożach konstrukcji, wskutek braku zaokrągleń tych powierzchni i właściwego przygotowania powierzchni przed natryskiwaniem



fot 5 Wiadukt w Poznaniu po 6 latach eksploatacji. Przykład typowego braku dokładnej kontroli podczas nakładania powłoki ochronnej. Miejsce o zbyt małej grubości powłoki cynkowej



fot 6 Poręcz wiaduktu przy ul. Saskiej w Warszawie (fot. marzec 1996)

---