Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12705-2:2021 Sơn và Vecni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép - Phần 2

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12705-2:2021

ISO 12944-2:2017

SƠN VÀ VECNI - BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÒN KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁC HỆ SƠN BẢO VỆ - PHẦN 2: PHÂN LOẠI MÔI TRƯỜNG

Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint sytems - Part 2: Classification of environments

Lời nói đầu

TCVN 12705-2:2021 hoàn toàn tương đương ISO 12944-2:2017

TCVN 12705-2:2021 do Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải biên soạn, Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng Cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

Bộ TCVN 12705 (ISO 12944) Sơn và vecni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ gồm các tiêu chuẩn sau:

TCVN 12705-1:2021 (ISO 12944-1:2017) Giới thiệu chung

TCVN 12705-2:2021 (ISO 12944-2:2017) Phân loại môi trường

TCVN 12705-3:2021 (ISO 12944-3:2017) Các lưu ý trong thiết kế

TCVN 12705-4:2021 (ISO 12944-4:2017) Các dạng bề mặt và chuẩn bị bề mặt

TCVN 12705-5:2019 (ISO 12944-5:2018) Các hệ sơn bảo vệ

TCVN 12705-6:2019 (ISO 12944-6:2018) Các phương pháp thử tính năng sử dụng của sơn trong phòng thí nghiệm

TCVN 12705-7:2017 (ISO 12944-7:2021) Thi công và giám sát thi công sơn

TCVN 12705-8:2017 (ISO 12944-8:2021) Xây dựng các quy định kỹ thuật cho công tác sơn mới và bảo trì

TCVN 12705-9:2018 (ISO 12944-9:2021) Các hệ sơn bảo vệ và các phương pháp thử nghiệm tính năng trong phòng thí nghiệm cho các công trình ngoài khơi và các kết cấu liên quan

Lời giới thiệu

Thép trần bị ăn mòn khi tiếp xúc với môi trường khí quyển, nước và đất có thể gây ra sự hư hại. Do đó, để loại bỏ hư hại do ăn mòn, thông thường kết cấu thép được bảo vệ để chống lại những tác động ăn mòn trong suốt thời gian sử dụng theo yêu cầu.

Có nhiều biện pháp để bảo vệ kết cấu thép chống bị ăn mòn. TCVN 12705 (toàn bộ các phần) đề cập đến việc bảo vệ nhờ các hệ sơn phủ và diễn giải trong những phần khác nhau của tiêu chuẩn toàn bộ những đặc trưng quan trọng để đạt được mức độ bảo vệ thỏa đáng. Có thể áp dụng những biện pháp bổ sung khác nhưng đòi hỏi sự thỏa thuận giữa các bên liên quan.

Để đạt được bảo vệ chống ăn mòn kết cấu theo một cách hiệu quả, chủ sở hữu các kết cấu đó, những người xây dựng kế hoạch, các công ty thực thi công việc chống ăn mòn, các thành viên kiểm định lớp sơn phủ và nhà sản xuất vật liệu sơn phủ cần phải có trong tầm tay những thông tin cập nhật súc tích về bảo vệ chống ăn mòn nhờ các hệ sơn phủ. Điều có ý nghĩa sống còn là những thông tin đó càng hoàn chỉnh càng tốt, dễ hiểu và không mập mờ nhằm loại bỏ những khó khăn và hiểu làm giữa các bên liên quan đến việc thực hành công việc bảo vệ chống ăn mòn.

TCVN 12705 (toàn bộ các phần) có mục đích cung cấp những thông tin dưới dạng những hướng dẫn. Tài liệu được soạn thảo phù hợp cho những người có trình độ kỹ thuật nhất định. Tài liệu cũng hàm ý thừa nhận rằng những người sử dụng TCVN 12705 (toàn bộ các phần) đã làm quen với những tiêu chuẩn quốc tế khác được viện dẫn, đặc biệt với những tiêu chuẩn liên quan đến việc chuẩn bị bề mặt.

TCVN 12705 (toàn bộ các phần) không đề cập đến những vấn đề thuộc phạm vi tài chính và hợp đồng, điểm lưu ý này được đưa ra trong thực tế do sự liên can đáng kể của việc bảo vệ chống ăn mòn không phù hợp, không tuân thủ các yêu cầu và khuyến cáo nêu trong TCVN 12705 (toàn bộ các phần) có thể gây nên những hậu quả tải chính nghiêm trọng.

TCVN 12705-1 xác định tổng thể phạm vi áp dụng của TCVN 12705. Tiêu chuẩn đó cung cấp những thuật ngữ và định nghĩa cơ bản và lời giới thiệu đại cương cho những phần khác của TCVN 12705. Ngoài ra, tiêu chuẩn cũng đề cập tới những hướng dẫn sơ lược về sức khỏe, an toàn và bảo vệ môi trường, những quy tắc áp dụng TCVN 12705 (toàn bộ các phần) vào dự án đã định.

Tiêu chuẩn này mô tả tác động của môi trường đối với kết cấu thép. Phần này quy định về kết cấu tiếp xúc với môi trường khí quyển cũng như bị ngâm trong nước hoặc chôn trong đất. Đối với các môi trường khí quyển khác nhau, tiêu chuẩn cũng đưa ra một hệ thống phân loại dựa vào khả năng ăn mòn. Các hệ môi trường khác nhau dành cho các kết cấu bị ngâm trong nước và chôn trong đất cũng được quy định. Tất cả các yếu tố môi trường này đều có ảnh hưởng đến việc lựa chọn hệ sơn phủ bảo vệ.

SƠN VÀ VECNI - BẢO VỆ CHỐNG ĂN MÒN KẾT CẤU THÉP BẰNG CÁC HỆ SƠN BẢO VỆ - PHẦN 2: PHÂN LOẠI MÔI TRƯỜNG

Paints and varnishes - Corrosion protection of steel structures by protective paint sytems - Part 2: Classification of environments

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định về việc phân loại các môi trường chính mà kết cấu thép tiếp xúc và khả năng ăn mòn của các môi trường này. Tiêu chuẩn này:

- Xác định các loại ăn mòn trong khí quyển, dựa vào sự tổn hao khối lượng (hoặc suy giảm độ dày) của các mẫu thử tiêu chuẩn, và mô tả các môi trường khí quyển tự nhiên điển hình mà kết cấu thép tiếp xúc, đưa ra khuyến cáo về việc ước tính khả năng ăn mòn;

- Mô tả các loại môi trường khác nhau đối với các kết cấu ngâm trong nước hoặc chôn trong đất;

- Cung cấp thông tin về một số ứng suất ăn mòn đặc biệt có thể gây ra sự gia tăng đáng kể tốc độ ăn mòn hoặc đặt ra những yêu cầu cao hơn về tính năng của hệ sơn bảo vệ.

Ứng suất ăn mòn liên quan đến một loại môi trường hoặc một loại ăn mòn cụ thể đóng vai trò là một thông số thiết yếu chi phối việc lựa chọn hệ sơn bảo vệ.

2  Tài liệu viện dẫn

Những nguồn tham khảo sau được viện dẫn trong văn bản theo phương thức một phần hoặc toàn bộ nội dung nhằm đáp ứng yêu cầu của tài liệu này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (bao gồm cả các sửa đổi, nếu có).

TCVN 12705-1:2021 (ISO 12944-1), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 1: Giới thiệu chung.

TCVN 12705-3:2021 (ISO 12944-3), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 3: Các lưu ý trong thiết kế.

TCVN 12705-4:2021 (ISO 12944-4), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 4: Các dạng bề mặt và chuẩn bị bề mặt.

TCVN 12705-5:2019 (ISO 12944-5), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 5: Các hệ sơn bảo vệ.

TCVN 12705-6:2019 (ISO 12944-6), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 6: Các phương pháp thử tính trong phòng thí nghiệm.

TCVN 12705-7:2021 (ISO 12944-7), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 7: Thi công và giám sát thi công sơn.

TCVN 12705-8:2021 (ISO 12944-8), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 8: Xây dựng các quy định kỹ thuật cho công tác sơn mới và bảo trì.

TCVN 12705-9:2021 (ISO 12944-9), Sơn và vécni - Bảo vệ chống ăn mòn kết cấu thép bằng các hệ sơn bảo vệ - Phần 9: Các hệ sơn bảo vệ và các phương pháp thử nghiệm tính năng trong phòng thí nghiệm cho các công trình ngoài khơi và các kết cấu liên quan.

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ, định nghĩa nêu trong TCVN 12705-1 (ISO 12944-1), TCVN 12705-3 (ISO 12944-3), TCVN 12705-4 (ISO 12944-4), TCVN 12705-5 (ISO 12944-5), TCVN 12705-6 (ISO 12944-6), TCVN 12705-7 (ISO 12944-7), TCVN 12705-8 (ISO 12944-2), TCVN 12705-9 (ISO 12944-9), và các thuật ngữ, định nghĩa sau:

3.1

Khả năng ăn mòn (Corrosivity)

Khả năng của một môi trường (Điều 3.7) gây ra ăn mòn kim loại trong một hệ ăn mòn nhất định.

[NGUỒN: ISO 8044:2015, Điều 2.14]

3.2

Khí hậu (Climate)

Tương tác hóa lý giữa kim loại hoặc hợp kim và môi trường xung quanh gây nên những thay đổi về đặc tính của kim loại và thường có thể dẫn đến sự suy giảm chức năng của kim loại, môi trường hoặc hệ thống kỹ thuật mà chúng là một bộ phận cấu thành.

3.3

Khí quyển (atmosphere)

Hỗn hợp của các chất khí, và thường cũng bao gồm các sol khí và các hạt, bao quanh một vật thể nhất định.

3.4

Ăn mòn khí quyển (atmospheric corrosion)

Sự ăn mòn do môi trường (Điều 3.6) ăn mòn là khí quyển (Điều 3.3) trái đất ở nhiệt độ thường.

[NGUỒN: ISO 8044:2015, Điều 3.4]

3.5

Loại khí quyển (Type of atmosphere)

Phân loại của khí quyển (Điều 3.3) trên cơ sở các tác nhân ăn mòn hiện hữu và nồng độ của chúng.

CHÚ THÍCH: Các tác nhân ăn mòn chính là khí gas (đặc biệt là lưu huỳnh đioxit) và muối (đặc biệt là muối clorua và/hoặc muối sunfat).

3.6

Môi trường cục bộ (local environment)

Các điều kiện khí quyển đặc trưng xung quanh một bộ phận cấu thành kết cấu.

CHÚ THÍCH: Các điều kiện này xác định loại khả năng ăn mòn (Điều 3.1) và bao gồm cả các thông số khí tượng và ô nhiễm.

3.7

Môi trường vi mô (micro-environment)

Môi trường (Điều 3.6) tại mặt phân cách giữa bộ phận cấu thành kết cấu và những gì xung quanh nó.

CHÚ THÍCH: Môi trường vi mô là một trong những yếu tố mang tính quyết định trong việc đánh giá ứng suất ăn mòn.

3.8

Thời gian ướt (time of wetness)

Khoảng thời gian mà bề mặt kim loại được bao phủ bởi các màng chất điện Ii lỏng và/hoặc hấp phụ, có khả năng gây nên sự ăn mòn khí quyển.

CHÚ THÍCH: Các giá trị định hướng về thời gian ướt có thể được xác định từ nhiệt độ và độ ẩm tương đối bằng cách tính tổng số giờ mà độ ẩm tương đối có giá trị trên 80% và đồng thời, nhiệt độ trên 0°C.

4  Các ứng suất ăn mòn trong khí quyển, nước và đất

4.1  Ăn mòn khí quyển

Ăn mòn khí quyển là hiện tượng xảy ra trong một lớp màng ẩm trên bề mặt kim loại. Lớp màng ẩm này có thể mỏng đến mức không thể nhìn thấy được bằng mắt thường.

Tốc độ ăn mòn gia tăng bởi các yếu tố sau:

- sự tăng độ ẩm tương đối;

- sự xuất hiện của hiện tượng ngưng tụ hơi nước (khi nhiệt độ bề mặt bằng hoặc thấp hơn điểm sương),

- sự gia tăng các chất ô nhiễm trong bầu khí quyển (các chất ô nhiễm ăn mòn có thể phản ứng với thép và có thể gây hiện tượng đóng cặn trên bề mặt).

Kinh nghiệm cho thấy rằng có khả năng xảy ra sự ăn mòn đáng kể nếu độ ẩm tương đối trên 80% và nhiệt độ trên 0°C. Tuy nhiên, nếu có sự tồn tại của các chất ô nhiễm và/hoặc muối hút ẩm, thì sự ăn mòn sẽ xảy ra ở các mức độ ẩm thấp hơn nhiều.

Độ ẩm khí quyển và nhiệt độ không khí ở một khu vực cụ thể trên thế giới sẽ phụ thuộc vào khí hậu đặc trưng ở khu vực đó. Sơ lược về các kiểu khí hậu quan trọng nhất được nêu trong Phụ lục A.

Vị trí của các bộ phận cấu thành nên kết cấu cũng có ảnh hưởng đến sự ăn mòn. Nơi kết cấu tiếp xúc với không khí ngoài trời, các thông số khí hậu như mưa nắng và các chất ô nhiễm dạng khí hoặc sol khí có tác động đến ăn mòn. Nếu được che phủ, ảnh hưởng của khí hậu được giảm bớt. Trong nhà, tác động của các chất ô nhiễm trong khí quyển cũng được giảm xuống, tuy nhiên việc gia tăng tốc độ ăn mòn cục bộ do kém thông gió, do độ ẩm cao hoặc do ngưng tụ hơi nước là có thể xảy ra.

Để ước tính ứng suất ăn mòn, việc đánh giá môi trường cục bộ và môi trường vi mô cần phải được coi trọng. Ví dụ, các môi trường vi mô mang tính quyết định là mặt đáy của công trình cầu (đặc biệt nếu ở phía trên mặt nước), mái của bể bơi trong nhà và mặt chịu hoặc không chịu ánh nắng trực tiếp của một tòa nhà.

4.2  Ăn mòn trong nước và trong đất

4.2.1  Khái quát

Phần tiêu chuẩn này đặc biệt xem xét các kết cấu bị ngập một phần trong nước hoặc bị chôn vùi trong đất một phần. Sự ăn mòn trong những điều kiện như vậy thường bị hạn chế tại một khu vực nhỏ của kết cấu nơi có nguy cơ bị ăn mòn với tốc độ cao. Các thử nghiệm tiếp xúc thực tế để ước tính độ ăn mòn của môi trường nước hoặc đất không được khuyến cáo. Tuy vậy, mục này có mô tả các điều kiện ngâm/chôn khác nhau.

4.2.2  Kết cấu ngâm trong nước

Các loại môi trường nước (nước ngọt/nước trung tính, nước lợ hoặc nước mặn) có ảnh hưởng đáng kể đến sự ăn mòn thép. Khả năng ăn mòn cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng oxy hòa tan trong nước, loại và số lượng các chất hòa tan khác và nhiệt độ nước. Sự phát triển của động thực vật có thể đẩy nhanh quá trình ăn mòn.

Có thể xác định ba vùng khác nhau mà kết cấu ngâm trong nước:

- Vùng ngập nước là vùng thường xuyên ngập hoàn toàn trong nước;

- Vùng nước thay đổi (vùng mớn nước) là vùng có mực nước thay đổi do các tác động tự nhiên hoặc nhân tạo, qua đó thúc đẩy tăng ăn mòn do tác động tổ hợp của nước và khí quyển;

- Vùng té nước là vùng bị thấm ướt bởi tác động của sóng và nước phun có thể làm phát sinh ứng suất ăn mòn đặc biệt cao, đặc biệt là với nước biển.

4.2.3  Kết cấu chôn trong đất

Sự ăn mòn trong đất phụ thuộc vào hàm lượng các chất khoáng của đất và bản chất của các khoáng chất này, cũng như phụ thuộc vào các chất hữu cơ có trong đất, hàm lượng nước và hàm lượng oxy. Khả năng ăn mòn trong đất bị ảnh hưởng mạnh bởi mức độ thông khí. Hàm lượng oxy thay đổi và có thể hình thành các điểm ăn mòn ở những công trình mà các kết cấu thép lớn xuyên qua các loại đất khác nhau, hay đất có hàm lượng oxy khác nhau, đất có mực nước ngầm khác nhau, v.v., như đường ống, đường hàm, công trình bể chứa, v.v., có thể xảy ra hiện tượng gia tăng ăn mòn cục bộ (lỗ) do quá trình hình thành điểm ăn mòn.

Để biết thêm chi tiết, xem EN 12501-1.

Tiêu chuẩn này không phân loại ăn mòn dựa trên các loại đất cũng như các chỉ tiêu khác nhau của đất.

4.3  Trường hợp đặc biệt

Đối với việc lựa chọn hệ sơn bảo vệ, cũng phải tính đến các ứng suất đặc biệt mà kết cấu phải hứng cũng như các tình huống đặc biệt kết cấu có thể gặp phải. Cả công tác thiết kế và công tác vận hành khai thác kết cấu đều có khả năng phát sinh thêm các ứng suất ăn mòn chưa được đề cập tới trong hệ phân loại nêu trong Điều 5. Ví dụ về các trường hợp đặc biệt như vậy được nêu trong Phụ lục B.

5  Phân loại môi trường

5.1  Các loại mức độ ăn mòn khí quyển

5.1.1  Theo ISO 9223, các môi trường khí quyển được phân thành 06 loại mức độ ăn mòn khí quyển:

- C1 mức độ ăn mòn rất thấp

- C2 mức độ ăn mòn thấp

- C3 mức độ ăn mòn trung binh

- C4 mức độ ăn mòn cao

- C5 mức độ ăn mòn rất cao

- CX mức độ ăn mòn đặc biệt cao

GHI CHÚ: CX bao gồm cáo môi trường ăn mòn cực đoan khác nhau. Một môi trường cực đoan cụ thể là môi trường ngoài khơi, được quy định trong TCVN 12705-9. Các môi trường cực đoan khác không được quy định trong các phần khác của bộ tiêu chuẩn TCVN 12705.

5.1.2  Để phân loại mức độ ăn mòn, rất khuyến khích thí nghiệm phơi mẫu chuẩn. Bảng 1 xác định các loại ăn mòn theo độ tổn hao khối lượng hoặc suy giảm độ dày của các mẫu chuẩn làm bằng thép cacbon thấp và/hoặc kẽm sau năm đầu tiên phơi mẫu. Để biết thêm chi tiết về mẫu chuẩn và việc xử lý mẫu trước và sau khi phơi mẫu, xem ISO 9226. Việc ngoại suy độ tổn hao khối lượng hoặc suy giảm độ dày sau một năm từ thời gian phơi mẫu ngắn hơn, hoặc nội suy ngược lại từ thời gian phơi mẫu dài hơn, sẽ không cho kết quả đáng tin cậy và do đó không được phép sử dụng các phương pháp nội/ngoại suy đó. Việc tổn hao khối lượng hoặc độ dày thu được đối với các mẫu thép và kẽm đôi khi cho các kết quả phân loại khác nhau. Trong trường hợp đó, phân loại ăn mòn cao hơn được chấp nhận.

Nếu không thể phơi mẫu chuẩn trong môi trường thực tế mong muốn, việc phân loại ăn mòn có thể được dự đoán một cách đơn giản bằng việc xem xét các ví dụ môi trường điển hình trong Bảng 1.

Các ví dụ được đưa ra chỉ mang tính chất tham khảo và có thể gây hiểu lầm. Chỉ có phép đo thực tế suy giảm khối lượng hoặc độ dày mới đưa ra phân loại chính xác.

CHÚ THÍCH: Các mức độ ăn mòn cũng có thể được dự đoán bằng cách xem xét ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố môi trường sau: chu kỳ ẩm ướt hàng năm, nồng độ trung bình hàng năm của lưu huỳnh dioxit và nồng độ trung bình hàng năm của cặn clorua (xem ISO 9223).

Bảng 1 - Các loại mức độ ăn mòn khí quyển và các ví dụ môi trường điển hình

5.2  Các loại mức độ ăn mòn trong nước và đất

Đối với các kết cấu ngâm trong nước hoặc chôn trong đất, bản chất sự ăn mòn thường là cục bộ và khó xác định các loại mức độ ăn mòn. Tuy nhiên, có thể mô tả các môi trường khác nhau trong giới hạn mục đích sử dụng của tiêu chuẩn này. Trong Bảng 2, bốn loại môi trường khác nhau được đưa ra cùng với các định danh cụ thể. Xem Điều 4.2 để biết thêm chi tiết.

Bảng 2 - Các loại mức độ ăn mòn trong nước và đất

Phụ lục A

(Tham khảo)

Các điều kiện khí hậu

Thông thường, từ thông tin về kiểu khí hậu chỉ có thể rút ra các kết luận chung về ứng xử ăn mòn có thể xảy ra. Trong khí hậu lạnh hoặc khí hậu khô, tác độ ăn mòn sẽ thấp hơn so với khí hậu ấm, ăn mòn sẽ diễn ra mạnh nhất ở nơi có khí hậu nóng ẩm và khí hậu biển, mặc dù những khác biệt cục bộ đáng kể có thể xảy ra.

Mối quan ngại chính là khoảng thời gian kết cấu tiếp xúc với độ ẩm cao, còn được gọi là thời gian ướt. Bảng A.1 cung cấp thông tin về thời gian ướt được tính toán và các đặc trưng được lựa chọn của các kiểu khí hậu khác nhau.

Bảng A.1 - Thời gian ướt được tính toán và các đặc trưng được lựa chọn của các kiểu khí hậu khác nhau

Phụ lục B

(Tham khảo)

Các trường hợp đặc biệt

B.1  Các tình huống đặc biệt

B.1.1  Ăn mòn bên trong tòa nhà

Các ứng suất ăn mòn đối với các kết cấu thép nằm bên trong các tòa nhà được che chắn khỏi môi trường bên ngoài nói chung là không đáng kể.

Nếu bên trong của tòa nhà chỉ được che chắn một phần khỏi môi trường bên ngoài, thì các loại ứng suất ăn mòn có thể được coi là giống như các ứng suất liên quan đến loại không khí xung quanh tòa nhà.

Ảnh hưởng của các ứng suất ăn mòn do khí hậu bên trong tòa nhà có thể coi là tăng lên đáng kể dựa vào cách thức tòa nhà được sử dụng, và những ứng suất này phải được coi là ứng suất đặc biệt (xem B.2). Những ứng suất đó có thể xảy ra tại các bể bơi trong nhà có nước khử trùng bằng clo, các cơ sở chăn nuôi và các tòa nhà có mục đích đặc biệt khác.

Các khu mát hơn trong kết cấu có thể chịu ứng suất ăn mòn cao hơn do hiện tượng ngưng tụ hơi nước theo mùa.

Trong trường hợp bề mặt bị thấm ướt bởi chất điện ly, ngay cả khi sự thấm ướt đó chỉ là tạm thời (vi dụ: trong trường hợp vật liệu xây dựng bị ẩm nước), thì cần phải có các yêu cầu đặc biệt nghiêm ngặt về chống ăn mòn.

B.1.2  Ăn mòn trong các thành phần kết cấu dạng hộp và các cấu kiện rỗng

Các cấu kiện rỗng ruột được bịt kín hoàn toàn, không thể tiếp cận được vào bên trong sẽ không chịu bất cứ ăn mòn nào từ bên trong, trong khi các thành phần dạng vỏ bọc, hộp kín có thể thỉnh thoảng được mở ra chịu ứng suất ăn mòn nhỏ.

Công tác thiết kế các cấu kiện rỗng kín và các thành phần kết cấu dạng hộp phải đảm bảo độ kín khí của chúng (ví dụ: không được có mối hàn không liên tục, các mối nối phải bắt vít chặt). Nếu không, tùy thuộc vào nhiệt độ bên ngoài, hơi ẩm do mưa, tuyết hoặc do hiện tượng ngưng tụ hơi nước có thể tràn vào và được giữ lại. Nếu khả năng này có thể xảy ra, các bề mặt bên trong phải được bảo vệ. Cần lưu ý rằng sự ngưng tụ hơi nước thường được ghi nhận ngay cả trong các cấu kiện hộp được thiết kế với vỏ bọc kín.

Hiện tượng ăn mòn được dự báo là sẽ xảy ra bên trong các thành phần kết cấu dạng hộp và các cấu kiện rỗng không được bịt kín các mặt và không được thực hiện các biện pháp thích hợp. Để biết thêm thông tin về thiết kế, xem Phần 3 của bộ tiêu chuẩn.

B.2  Các ứng suất đặc biệt

B.2.1  Khái quát

Các ứng suất đặc biệt, theo yêu cầu mục đích của TCVN 12705 (tất cả các phần), là các ứng suất gây nên sự gia tăng đáng kể ăn mòn và/hoặc đề ra các yêu cầu cao hơn về tính năng của hệ sơn bảo vệ. Tuy có sự đa dạng của các ứng suất ăn mòn, nhưng tiêu chuẩn này chỉ trình bày một số ví dụ được lựa chọn.

B.2.2  Các ứng suất hóa học

Sự ăn mòn cục bộ trở nên trầm trọng hơn do các chất ô nhiễm phát sinh từ các hoạt động sản xuất của nhà máy (ví dụ: axit, kiềm hoặc muối, các chất hữu cơ, khí xâm thực và các phân tử bụi).

Các ứng suất như vậy xảy ra trong khu vực lân cận của cơ sở như lò luyện cốc, cơ sở chế biến thực phẩm muối chua, nhà máy mạ điện, xưởng nhuộm màu, xưởng sản xuất bột giấy, xưởng thuộc da và nhà máy lọc dầu.

B 2.3  Các ứng suất cơ học

B.2.3.1  Trong khí quyển

Có thể xảy ra ứng suất mài mòn (hoặc xói mòn) do các hạt (ví dụ cát) bị gió cuốn vào.

Bề mặt chịu mái mòn được coi là chịu ứng suất cơ học trung bình hoặc nặng.

B.2.3.2  Trong nước

Trong môi trường nước, các ứng suất cơ học có thể được gây ra do sự dịch chuyển của đá tảng, tác động mài mòn của cát, tác động của sóng, v.v.

Các ứng suất cơ học trong nước có thể được chia thành ba loại:

a) yếu: ứng suất cơ học không tồn tại hoặc rất nhỏ và không liên tục, ví dụ do các mảnh vụn nhẹ hoặc một lượng nhỏ cát bị cuốn vào dòng nước nhẹ;

b) vừa phải: ứng suất cơ học vừa phải, ví dụ, do

- mảnh vụn rắn, cát, sỏi, ván lợp hoặc băng với số lượng vừa phải bị cuốn trong dòng nước chảy tương đối xiết,

- dòng nước mạnh không có vật chất cuốn theo chảy qua các bề mặt thẳng đứng,

- sự sinh trưởng vừa phải của động thực vật, và

- ảnh hưởng của sóng nước mạnh vừa,

c) nghiêm trọng: ứng suất cơ học cao do, ví dụ,

- các mảnh vụn rắn, cát, sỏi, ván lợp hoặc băng với số lượng lớn bị cuốn trong dòng nước chảy xiết trên các bề mặt nằm ngang hoặc nghiêng, và

- sự sinh trưởng dày đặc của động thực vật, đặc biệt nếu do yêu cầu vận hành, động thực vật đó bị cạo bỏ thường xuyên bằng phương pháp cơ học.

B.2.4  Các ứng suất do ngưng tụ hơi nước

Nếu duy trì nhiệt độ ở bề mặt của kết cấu thấp hơn điểm sương trong vòng vài ngày, thì sẽ tạo ra sự ngưng tụ hơi nước và phát sinh ứng suất ăn mòn đặc biệt cao, đặc biệt nếu sự ngưng tụ hơi nước đó có khả năng hình thành chu kỳ (ví dụ như trong công tác thủy lợi, hay trên các ống nước tản nhiệt).

B.2.5  Các ứng suất do nhiệt độ vừa hoặc cao

Trong tiêu chuẩn này, nhiệt độ vừa nằm trong khoảng từ +60 °C đến +150 °C và nhiệt độ cao là từ +150 °C đến +400 °C. Nhiệt độ ở các mức này chỉ xảy ra trong các điều kiện đặc biệt trong quá trình xây dựng hoặc vận hành (ví dụ: nhiệt độ vừa xảy ra trong quá trình trải nhựa đường và nhiệt độ cao xảy ra trong các ống khói làm bằng thép tấm, ống dẫn khí thải hoặc đường ống dẫn khí đốt trong các lò luyện cốc).

B.2.6  Ăn mòn gia tăng do kết hợp các ứng suất

Sự ăn mòn có thể diễn ra nhanh hơn trên các bề mặt tiếp xúc đồng thời với các ứng suất cơ học và hóa học. Điều này đặc biệt áp dụng cho các kết cấu thép gần đường đi có bề mặt được rải sạn và muối. Các phương tiện qua lại sẽ làm văng nước mặn và các hạt cát bụi vào các cấu kiện của công trình đó. Sau đó, bề mặt tiếp xúc với ứng suất ăn mòn từ muối và đồng thời chịu tác động cơ học của các hạt sạn.

Các bộ phận khác của kết cấu cũng sẽ bị ẩm muối. Ví dụ, điều này có thể ảnh hưởng đến mặt bên dưới của các công trình cầu vượt phía trên những con đường có nhiễm muối. Khu vực ảnh hưởng thường được quy định là 15 m tính từ con đường đang xét đến.

Thư mục tài liệu tham khảo

[1]. ISO 8044:2015, Corrosion of metals and alloys - Basic terms and definitions (Ăn mòn kim loại và hợp kim - Thuật ngữ và định nghĩa cơ bản)

[2]. ISO 9223, Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Classification, determination and estimation (Ăn mòn kim loại và hợp kim - Khả năng ăn mòn của khí quyển - Phân loại, xác định và ước tính)

[3]. ISO 9226, Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Determination of corrosion rate of standard specimens for the evaluation of corrosivity (Ăn mòn kim loại và hợp kim - Khả năng ăn mòn của khí quyển - Xác định tốc độ ăn mòn các mẫu thử tiêu chuẩn để đánh giá ăn mòn)

[4]. EN 12501-1, EN 12501-1, Protection of metallic materials against corrosion - Corrosion likelihood in soil - Part 1: General (Bảo vệ vật liệu kim loại chống ăn mòn - Khả năng ăn mòn trong đất - Phần 1: Giới thiệu chung)

MỤC LỤC

Lời nói đầu

Lời giới thiệu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Các ứng suất ăn mòn trong khí quyển, nước và đất

4.1  Ăn mòn khí quyển

4.2  Ăn mòn trong nước và trong đất

4.2.1  Khái quát

4.2.2  Kết cấu ngâm trong nước

4.2.3  Kết cấu chôn trong đất

4.3  Trường hợp đặc biệt

5. Phân loại môi trường

5.1  Các loại mức độ ăn mòn khí quyển

5.2  Các loại mức độ ăn mòn trong nước và đất

Phụ lục A (Tham khảo): Các điều kiện khí hậu

Phụ lục B (Tham khảo): Các trường hợp đặc biệt

Thư mục tài liệu tham khảo