Методы обследования металлических конструкций: коррозия и износ

Металлические конструкции широко применяются в каркасах промышленных зданий, перекрытиях, кровлях, ангарах и временных сооружениях. Несмотря на высокую прочность и долговечность, металл подвержен ряду разрушительных процессов, включая коррозию, усталость материала и деформации. Обследование металлических конструкций позволяет выявить степень износа, опасные дефекты и принять обоснованные инженерные решения по ремонту или усилению.

Когда необходимо обследование металлических конструкций

Обследование проводят при появлении признаков деформаций, коррозии, прогибов, а также перед реконструкцией, усилением или увеличением эксплуатационных нагрузок. Особенно актуальна процедура для зданий с длительным сроком службы, объектов после пожара или работы в агрессивной среде. Также обследование необходимо при изменении функции здания или перед проведением капремонта.

Основные виды дефектов в металлических конструкциях

Металлоконструкции чаще всего страдают от потери сечения из-за коррозии, ослабления узлов соединений и усталостных трещин. Некоторые дефекты можно обнаружить визуально, но для оценки остаточной прочности и степени опасности требуется применение инструментальных методов.

• Поверхностная и сквозная коррозия — как следствие нарушения защитных покрытий, конденсата, протечек, агрессивных паров.
• Прогибы и деформации — возникают при перегрузке, ошибках монтажа или разрушении опор.
• Трещины и надрывы — особенно опасны в зонах сварных швов и концентраторов напряжений.
• Разрушение заклёпок, болтов, сварных соединений — приводит к потере жёсткости и устойчивости всей конструкции.
• Ослабление узлов сопряжения с бетонными и кирпичными элементами — из-за различий в температурном расширении и подвижках основания.

Методы обследования металлических конструкций

Для диагностики применяются неразрушающие методы контроля, визуальные осмотры, а также расчёты по фактическим данным. В ряде случаев требуется организация временного доступа: подмостей, люлек, подъёмников.

• Визуально-инструментальный осмотр — фиксация видимых повреждений, коррозии, прогибов, нарушение сопряжений.
• Ультразвуковая дефектоскопия — выявление внутренних трещин, включений, расслоений и дефектов сварных швов.
• Толщинометрия — измерение остаточной толщины элементов в зонах коррозии.
• Магнитопорошковый и вихретоковый контроль — для обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин.
• Измерение прогибов и геометрии — с применением лазерных нивелиров и деформационных датчиков.
• Химический анализ коррозионных очагов — оценка агрессивности среды и подбор защитных мер.

Пример из Саратовской области

В Саратове проводилось обследование склада с металлическим каркасом 1990-х годов постройки, который эксплуатировался без капремонта более 30 лет. Поводом стала визуальная деформация подкрановых балок. Обследование выявило значительную потерю сечения стоек из-за скрытой коррозии в местах креплений, а также множественные дефекты сварных швов. Было рекомендовано провести замену четырёх стоек и усиление оставшихся элементов металлическими накладками. В результате удалось избежать полной остановки объекта и сохранить его эксплуатационные характеристики при минимальных затратах.

Значение обследования для эксплуатации и проектирования

Обследование металлических конструкций необходимо для оценки надёжности, выявления скрытых дефектов и предотвращения аварий. Особенно в промышленных и складских зданиях региона с перепадами температур, как в Саратовской области, где металл испытывает сезонные нагрузки. Регулярное обследование позволяет продлить срок службы объекта, грамотно спланировать ремонт и избежать нештатных ситуаций в процессе эксплуатации.