Антикоррозионная защита металлоконструкций: как мы продлеваем ресурс оборудования АЭС на десятилетия

Коррозионное разрушение металлоконструкций является одним из основных факторов снижения надёжности и сокращения назначенного срока службы зданий и сооружений. На объектах использования атомной энергии проблема коррозии приобретает особую значимость, поскольку от целостности несущих и ограждающих конструкций зависит ядерная и радиационная безопасность.

Антикоррозионная защита металлоконструкций АЭС должна обеспечивать сохранность материала в течение всего проектного срока эксплуатации (как правило, 50–60 лет) с учётом воздействия ионизирующего излучения, повышенных температур, агрессивных химических сред (борная кислота, дезактивирующие растворы) и динамических нагрузок.

Нормативная база антикоррозионной защиты на ОИАЭ

Основополагающим документом для строительных конструкций атомных станций является НП-041-22 «Требования по безопасности к строительным конструкциям зданий и сооружений атомных станций». В соответствии с ним все металлические конструкции подлежат категорированию по классам безопасности:

• 1-й класс — конструкции, разрушение которых приводит к аварии с выбросом радиоактивных веществ.
• 2-й класс — конструкции, отказ которых осложняет ликвидацию аварии.
• 3-й класс — конструкции, не влияющие на безопасность, но требующие защиты для выполнения заданных функций.


Для каждого класса установлены требования к защите металлоконструкций от коррозии. Наиболее жёсткие требования предъявляются к покрытиям для 1-го и 2-го классов: они должны сохранять целостность при проектном землетрясении, термических ударах и воздействии дезактивирующих растворов.



Дополнительными нормативными документами являются:

• ГОСТ 9.401-2018 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов».
• ГОСТ Р 51102-97 «Покрытия полимерные защитные дезактивируемые. Общие технические требования».
• ГОСТ 26825-86 «Покрытия лакокрасочные для зон строгого режима АЭС».


Классификация систем антикоррозионной защиты
В зависимости от условий эксплуатации и требуемого ресурса применяются следующие типы покрытий:

Высоконаполненные составы заслуживают отдельного внимания: они позволяют формировать покрытие толщиной до 600 мкм за один цикл безвоздушного распыления, что сокращает сроки работ и исключает межслойную сушку. Такие материалы особенно востребованы при ремонтных работах в «окнах» планово-предупредительных ремонтов.



Требования к подготовке поверхности

Эффективность антикоррозионной обработки металлоконструкций АЭС на 70–80% определяется качеством подготовки поверхности. Согласно ISO 8501-1, для ответственных конструкций (2-й класс безопасности) требуется степень очистки не ниже Sa 2.5 — абразивоструйная очистка до полного удаления окалины, ржавчины и следов загрязнений с визуально чистой металлической поверхностью.


Дополнительно контролируются:

• Профиль шероховатости (обычно 40–85 мкм для эпоксидных систем).
• Наличие растворимых солей (хлоридов, сульфатов) — предел не более 20–30 мг/м² в зависимости от требований проекта.
• Степень обезжиривания — отсутствие масел и жиров контролируется УФ-лампой или водным тестом.


Для помещений зоны строгого режима дополнительно проводится радиометрический контроль поверхности перед нанесением покрытия.


Контроль качества нанесения

В процессе выполнения работ по антикоррозионной защите обязательным является операционный контроль следующих параметров:


• Толщина мокрого и сухого слоя — пошаговое измерение на каждом квадратном метре с использованием калиброванных толщиномеров (магнитометрический метод).
• Адгезия — методом решётчатого надреза или pull-off (отрыв) по ГОСТ 28574-2019.
• Сплошность (отсутствие пор и пропусков) — с помощью искрового дефектоскопа (pin-hole detector) для высоконаполненных составов.
• Цвет и глянец — визуально по эталонам для идентификации ремонтных зон.


Все результаты фиксируются в протоколах неразрушающего контроля, которые входят в состав исполнительной документации, предъявляемой стройконтролю Ростехнадзора.


Особенности антикоррозионной защиты в зонах с радиационным воздействием

Для покрытий, эксплуатируемых в зонах контролируемого доступа (ЗКД) и зонах строгого режима (ЗСР), дополнительно проверяются:

• Радиационная стойкость — способность сохранять адгезию и защитные свойства после накопленной дозы облучения (от 10⁵ до 10⁶ Гр в зависимости от локализации).
• Дезактивируемость — способность отмываться от радиоактивных загрязнений штатными растворами без разрушения покрытия (по ГОСТ Р 51102-97, коэффициент дезактивации не ниже 0,8).
• Стойкость к дезактивирующим рецептурам (щелочной и кислотной) без набухания, растрескивания или изменения цвета.

Органические покрытия (эпоксидные, полиуретановые) имеют ограниченную радиационную стойкость — их применение в зонах с интенсивным облучением требует экспериментального подтверждения ресурса. В таких случаях предпочтение отдаётся неорганическим цинкнаполненным составам или гибридным системам на жидком стекле.


Экономическая эффективность выбора долговечной антикоррозионной системы

Инвестиции в качественную антикоррозионную защиту металлоконструкций зданий и сооружений окупаются за счёт сокращения частоты ремонтов и простоев. Сравнение для типового агрессивного цеха (2000 м² конструкций):

Кроме того, долговечные покрытия снижают радиационные риски (минимальное количество ремонтных вмешательств) и позволяют повысить класс капитальности здания согласно НП-041-22.


Выводы и рекомендации

Для обеспечения надёжной и долговременной антикоррозионной защиты металлоконструкций на объектах использования атомной энергии рекомендуется:


1. На этапе проектирования определить класс безопасности конструкций по НП-041-22 и соответствующий ресурс покрытия.
2. Выбрать тип покрытия с учётом агрессивности среды, радиационной нагрузки и требований к дезактивируемости (согласно ГОСТ Р 51102-97 и ГОСТ 26825-86).
3. Обеспечить подготовку поверхности не ниже степени Sa 2.5 с контролем чистоты от солей и шероховатости.
4. Применять высоконаполненные составы для ускорения работ при соблюдении проектной толщины за один проход.
5. Проводить полный цикл неразрушающего контроля с оформлением протоколов для стройконтроля.
6. Для зон с радиационным воздействием подтверждать стойкость покрытия испытаниями на дезактивируемость и устойчивость к облучению.


Для получения коммерческого предложения на выполнение антикоррозионной защиты металлоконструкций на вашем объекте (включая подготовку поверхности, нанесение высоконаполненных эпоксидных, полимочевинных или цинкнаполненных систем, контроль качества и оформление исполнительной документации) направьте техническое задание с указанием класса безопасности, площади конструкций и условий эксплуатации в коммерческий отдел ООО «ТехАтомСтрой» через форму обратной связи на сайте. Будет подготовлен расчёт стоимости, графика работ и технико-экономическое обоснование выбора типа покрытия.


*Материал подготовлен на основе НП-041-22, ГОСТ 9.401-2018, ГОСТ Р 51102-97, ГОСТ 26825-86, ISO 8501-1.*