Antykorozja

Nic zatem dziwnego, że okresowo, zależnie od terminów planowych robót remontowych, także zdarzeń awaryjnych, użytkownicy obiektów wykładanych gumą, żywicami, ceramiką lub platerami muszą wyłączać je z ruchu w celu przywrócenia sprawności użytkowej. Pytanie zatem takie: czy i w jakim stopniu można odtworzyć lokalnie uszkodzone bądź wyeksploatowane powłoki ochronne? I w czym tkwi ryzyko dla wykonawcy remontu oraz dla użytkownika naprawionych powłok? Głos w dyskusji na ten temat – poniżej. 
Formalnie rzecz biorąc, problem wydaje się bezzasadny. To, co zepsute, należy naprawić i przynajmniej część techniczna nie powinna stanowić problemu. Takie jest ogólne podejście do sprawy, przy czym nie tylko w teorii, ale i w powszechnej praktyce przemysłowej. Zlecający żąda, wykonawca przyjmuje, dokument powykonawczy potwierdza i gwarantuje a skutki – bardzo często – przynajmniej zastanawiają. Dlatego warto przeanalizować ciąg zdarzeń „od zepsucia do naprawy” i nie tylko dla potrzeb bieżących, ale i wiedzy ogólnej o zagadnieniu.

Praktycznie, poza sporadycznymi naprawami awaryjnymi, remonty dużych instalacji przemysłowych przeważnie są objęte procedurami przetargowymi, gdzie już w SIWZ, czyli w podstawowym dokumencie inwestorskim określającym „co, na jakiej powierzchni, czym, w jakim terminie i z jakimi gwarancjami”, podany jest szczegółowy opis zadania z częścią techniczną, handlową i gwarancyjną włącznie. Pomijając powszechną bolączkę branżową, polegającą na tym, że opis zadania zamieszczony w SIWZ jest tworzony na podstawie oględzin wnętrza urządzenia poprzez uchylony właz lub na podstawie obrazu uzyskanego okiem kamery telewizyjnej, co w praktyce tylko w wielkim przybliżeniu określa „rzeczywistą wielkość i rodzaj frontu robót”, to jednocześnie specyfikacje narzucają sposób naprawy na zgodność ze stanem początkowym zapisanym w dokumentacji projektowej. Na pozór jest to logiczne, choć w rzeczywistości stwarza problemy wynikające choćby z zasady mówiącej, iż „nic w miejscu nie stoi i wszystko się zmienia”. Dodajmy – problemy szczególnie istotne w przypadku napraw fragmentarycznych, na częściowo odsłanianych podłożach i łataniu miejsc uszkodzonych z nieuniknionym łączeniem starych, spracowanych materiałów z nowymi, używanymi do napraw.
Problem pierwszy i w wielu wypadkach decydujący dla powodzenia remontowego dotyczy podłoża. Praktycy wiedzą doskonale, że faktyczny obraz i zasięg podpowłokowych zniszczeń korozyjnych z reguły znacznie przekracza szacunki SIWZ-ów. Pomijając ubytki materiałowe kwalifikowane jako uszkodzenia mechaniczne i naprawiane metodami spawalniczo-szlifierskimi odsłonięte podłoże zawsze jest – tak powierzchniowo, jak i wgłębnie – zanieczyszczone chemicznie, w tym przez rozpuszczony w stali wodór będący produktem „kwaśnej korozji”. O ile usunięcie chemikaliów wydaje się operacją stosunkowo prostą, wymagającą przemywania wodą, o tyle usuwanie wodoru proste nie jest i najczęściej pomijane. Mówiąc językiem rzemieślniczym – dobre wymycie wraz z desorpcją wodoru zapewnia tylko wygrzewanie urządzenia w autoklawie zasilanym żywą parą wodną. 
W mniejszym, choć zadowalającym stopniu, skuteczne jest zmywanie hydrodynamiczne połączone z usuwaniem zużytej powłoki ochronnej, o ile ten proces jednorazowo obejmuje całość powierzchni obiektu. Wszystkie inne metody, czy to zmywanie fragmentaryczne, czy wygrzewanie powierzchni palnikami, są pozorowaniem roboty o znikomej przydatności. I nie jest to bynajmniej winą wykonawców prac remontowych, ale cechą szczególną konstrukcji niepozwalającą na prawidłowe wykonywanie tych operacji w urządzeniach wielkogabarytowych o powierzchniach liczonych hektarami i sięgających trzystu metrów wysokości.
Z powyższego wynika wniosek, iż bez względu na wymagania SIWZ oraz najlepsze chęci wykonawców nie ma np. możliwości odtworzenia podłoża do stanu początkowego w kanałach i kominach elektrowni, czy – w przypadku sekcyjnego remontowania – także w absorberach instalacji odsiarczania spalin. Tym samym jakość porenowacyjnych wykładzin ochronnych będzie zawsze niższa od normatywnych, a już z pewnością w przypadku wskaźników dotyczących sił i trwałości na połączeniach z podłożem. Stąd do prawd branżowych kwalifikuje się wniosek: z przyczyn obiektywnych tam, gdzie odtworzenie pierwotnego stanu podłoża jest ograniczone, trwałość poremontowa obiektu nigdy nie dorówna wyjściowej. 
Ze stanem powierzchni podłoża wiąże się także jego geometria. Najkrócej – to, co w stanie nowości było płaskie, owalne bądź okrągłe, po kilku latach eksploatacji wcale takie samo być nie musi. Rzecz staje się bardzo ważna w przypadku przyłączy, gdzie przesunięcia króćców mogą przekraczać robocze zasięgi kompensatorów oraz – co bezwzględnie wymaga uwagi – przy stosowaniu zabudów wewnętrznych aparatury, np. wieloczęściowych, samonośnych rusztów ceramicznych stosowanych powszechnie w liniach produkcji i przeróbki kwasu siarkowego. Praktycznie nigdy nie zdarza się, by owalizacja wieży suszącej czy kolumny absorpcyjnej tlenków siarki po wielu latach eksploatacji zachowała wymiary początkowe, wymagane przez sztywną ceramikę. Dlatego remont wymiany rusztów wymaga aktualnych pomiarów geometrii aparatury i dostosowania do nich wymiarów nowej ceramiki. Bazowanie na danych rysunkowych bądź wynikach pomiarowych stanu początkowego rodzi poważne niebezpieczeństwa wykonawcze z niemożliwością odtworzenia zabudowy włącznie.
Będąc przy ceramice, jako wciąż szeroko stosowanej metodzie ochronnej w ciężkiej antykorozji przemysłowej, warto zauważyć i to, że wbrew pozorom nie można uzyskać pełnowartościowych połączeń między starymi a nowymi cegłami. Trwałość wstawek jest znikoma, a to z prostego powodu polegającego na braku jakiejkolwiek możliwości penetracji składników kitów wiążących do kształtek nasyconych kwasem. W najlepszym wypadku można uzyskać efekt „przykitowania”, czyli powierzchniowe połączenie cegieł o zerowej praktycznie wytrzymałości złącza. Nie jest to winą wykonawcy robót remontowych, jako że przyczyna ma charakter obiektywny, wynikający z chemicznego oddziaływania kwasów na alkaliczne kity krzemianowe czy utwardzalne kwasami spoiwa furanowe. Stąd wniosek, że lokalne naprawy ceramiki można traktować tylko jako krótkoterminowe i w odniesieniu do sytuacji o charakterze awaryjnym.
Podobnie wygląda sprawa łat i łatania powłok gumowych. Z badań laboratoryjnych wynika, że zawartość wody w warstwie powierzchniowej najlepszych obecnie gum bromobutylowych po trzech latach eksploatacji wynosi około 45%, a po sześciu sięga 65%. Nieco mniej wilgotne są warstwy głębsze, ale i tak przy nasyceniach rzędu 10% w obrębie warstw klejowych jednoznacznie widać, że zużyta guma różni się znacznie od początkowej,  a parametry wytrzymałościowe ich połączenia dalekie są od normatywnych. Dlatego techniki napraw uszkodzonych bądź fragmentarycznie wymienianych powłok gumowych muszą uwzględniać fakt zmian strukturalnych gumy, a użytkownik takich urządzeń winien mieć świadomość, że „naprawione” nie jest równoznaczne z „pełnowartościowym”.
W tym miejscu warto zwrócić uwagę na pobieranie próbek powłok gumowych do badań i pomiarów. Jest to metoda niszcząca, polegająca na wycinaniu z powierzchni roboczych urządzenia fragmentów istniejących powłok z późniejszym zaklejeniem uszkodzeń nową gumą. Zdaniem autora ten sposób postępowania w świetle powyższych wywodów nie jest właściwy, a problem płyt kontrolnych i pobierania próbek powinien być rozwiązany projektowo przez wprowadzenie do wnętrza aparatu neutralnych dla konstrukcji węzłów, z których w dowolnym czasie i bezinwazyjnie mógłby być pobierany materiał badawczy.
Analogiczne rozważania można prowadzić w stosunku do powłok polimerowych. W przypadku szpachlowych i natryskiwanych pokryć żywicznych oraz laminatów cechą szczególną, osłabiającą trwałość połączeń „starego z nowym” jest niezdolność wytworzenia sił kohezyjnych, czyli sieciowania międzyłańcuchowego w rejonach połączeń. Cała moc styków bazuje wyłącznie na siłach adhezyjnych (sklejenie powierzchniowe), co w połączeniu z nasycaniem wodą i chemikaliami rodzi problemy wytrzymałościowe. Są one szczególnie widoczne w przypadkach destrukcji polimerowej będącej często zjawiskiem przypadkowym i naukowo nie do końca rozpoznanym. Bardzo ryzykowne jest np. „łatanie” powłok teflonowych, albowiem niekorzystną ich cechą jest samorzutna degradacja strukturalna, powodująca – po około 20 000 godzinach eksploatacji w temperaturze roboczej rzędu 150°C – spadek własności fizykomechanicznych i chemoodpornościowych o połowę. W takiej sytuacji połączenie starego i nowego tworzywa formalnie tej samej marki jest w istocie łączeniem różnych materiałów, a analiza sił działających w układzie: klej mocujący, własności starego i naprawczego tworzywa, naprężenia spawalnicze i obciążenia powodowane eksploatacyjną rozszerzalnością termiczną takich konstrukcji wskazuje, że naprawa praktycznie nigdy nie daje dobrych rezultatów. 
Z przestawionych wywodów wniosek wypływa jeden. Każda lokalna naprawa ciężkich powłok antykorozyjnych, niezależnie od ich rodzaju, jest rozwiązaniem tymczasowym i nie powinna być obejmowana odpowiedzialnością wykonawczą jak dla nowych izolacji. Jednocześnie – dla użytkowników remontowanych urządzeń – pojęcie „naprawa” powinno oznaczać wprowadzenie ich na ścieżkę kasacyjną, szczególnie w przypadku obiektów determinujących ciągłą pracę linii produkcyjnych. Takie rozwiązanie dyktuje technika, oparta o realia fizykochemii materiałów ochronnych i daleka od życzeniowych prób rozwiązywania problemów.       

Jarosław Święcki