Арктическая инфраструктура - как холод и биокоррозия разрушают сталь и чем её защищают

Развитие Трансарктического коридора потребует новых объектов на Крайнем Севере, и вопрос их защиты от коррозии стоит остро: по данным Минвостокразвития, разрабатывается комплексный проект по Арктике и ТТК из 271 инвестпроекта стоимостью более 32 трлн руб.

Чем опасна Арктика для металла

Строительство на Крайнем Севере осложняют перепады температур, повышающие риск коррозии. В Баренцевом море для портовых объектов характерна биокоррозия. Совместное исследование СПбГУ и ВНИИГ показало: обнаруженные в акватории штаммы бактерий ускоряют разрушение стальных конструкций портовых и гидротехнических сооружений.

ЦНИИ КМ «Прометей» на 26-й Международной выставке-конгрессе «Защита от коррозии» привёл цифру: за 25 лет повреждения обшивки ледоколов в северных морях могут достигать 4,5 мм. Для арктических широт создают хладостойкие стали, их применяют в судах высокого арктического класса и в добывающей и портовой инфраструктуре.

Исследование НИТУ МИСИС 2025 года, посвящённое эволюции микроструктуры одного из сплавов, показало: для инфраструктуры обычно применяют мартенситные закаливаемые стали высокой твёрдости. Они не склонны к хрупкости при сильном охлаждении, но имеют среднюю коррозионную стойкость. Низкие температуры, повышенная влажность и солёная вода ускоряют деградацию конструкций, поэтому такие стали защищают антикоррозионными материалами.

Барьерная защита и цинк

Генеральный директор ООО «Цинкер» Василий Бочаров отметил: при чисто барьерной защите определяющее значение имеет целостность покрытия. В сверхнизких температурах многие материалы, работающие в центральных регионах, меняют структуру и кристаллизуются, что даёт трещины. На открытых участках развивается подплёночная коррозия, которая в заполярных условиях быстро распространяется.

По ГОСТ 9.401-2018 в умеренно-холодном климате срок службы лакокрасочного покрытия должен составлять не менее двух лет. Производители нередко гарантируют три-семь лет. После этого конструкцию окрашивают заново с соблюдением технологии: специальная подготовка поверхности, определённые температура и влажность. При нарушении технологии производитель срок службы не гарантирует.

Лакокрасочные материалы дают только барьерную защиту. Покрытия с цинком добавляют катодную защиту: разрушается цинк, а не сталь, так как цинк с отрицательным электрохимическим потенциалом отдаёт стали электроны. Для этой реакции нужна вода, поэтому цинконаполненные составы защищают на прибрежных территориях, а также в континентальных районах, например вблизи Усинска и Нарьян-Мара.

Источник — Ведомости. Северо-Запад