Overview of corrosion problems of tower structures and proposals for their solution

• Autorzy: Królikowska Agnieszka , Kunce Izabela

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2023.10.1

Warianty tytułu

PL

Przegląd problemów korozyjnych dotyczących obiektów wieżowych i propozycje rozwiązań

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Tower structures very often have a lattice design, which creates many problems in the proper application and maintenance of anti-corrosion coatings. Solutions to this problem include selection of corrosion resistant materials for the structure and appropriate methods of joining the elements of the structure, achieving the highest possible degree of surface preparation, careful application of coatings and their seasoning, proper protection of areas where the structure is anchored to the ground, applying additional methods of protection such as sacrificial protection. Problems with the durability of tower structures and suggestions for their improvement are presented based on the authors’ own research and literature reports.

PL

Obiekty wieżowe bardzo często mają konstrukcję kratową, co stwarza wiele problemów w zakresie prawidłowego wykonania i utrzymania powłokowych zabezpieczeń antykorozyjnych. Rozwiązaniami są: wybranie trwałego korozyjnie materiału konstrukcji oraz odpowiednich metod łączenia jej elementów, dążenie do jak najwyższego stopnia przygotowania powierzchni, staranne nanoszenie powłok i ich sezonowanie, prawidłowe zabezpieczanie miejsc osadzenia konstrukcji w gruncie, poszukiwanie dodatkowych metod ochrony, takich jak np. ochrona protektorowa. Problemy dotyczące trwałości obiektów wieżowych i propozycje jej podwyższenia przedstawiono na podstawie przeprowadzonych badań i studiów literatury przedmiotu.

Słowa kluczowe

EN

tower structures; durability of corrosion protection; coating defects; corrosion; galvanisation; duplex system; paint coating

PL

konstrukcja wieżowa; trwałość zabezpieczeń antykorozyjnych; wady powłok; korozja; cynkowanie; system duplex; powłoka malarska

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 10
• Strony: 314--323
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., fot.

Twórcy

autor

Królikowska Agnieszka

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-0378-0386

autor

Kunce Izabela

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-1578-4771

Bibliografia

• [1] K. Wirth. 2019. „O czasie życia kratowych wież stalowych”. Inżynier Budownictwa 5. https://inzynierbudownictwa.pl/o-czasie-zycia-kratowych-wiez stalowych/ (access: 22.08.2023).
• [2] Xinmei Li, Zhongwen Zhang, Baoshuai Du, Wen Li, Shuai Suo. 2020. “De velopment Status of Anti-Corrosion Technology for Power Transmission Tower’s Steel Structure.” IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 546: 052010. DOI: 10.1088/1755-1315/546/5/052010.
• [3] N. Fuse, A. Naganuma, T. Fukuchi Y. Hori, M. Mizuno, K. Fukunaga. 2015. “Underfilm Corrosion of Transmission Tower Cross-Arms Service-Used in a Pacific Coast Area.” Corrosion 71(11): 1387–1397. DOI: 10.5006/1736.
• [4] B. Romero, J. M. Minchala, N. Angulo, E. Carrasquero, L. E. Gil. 2019. “Cor- rosive Deterioration of Assembly Components in an Electrical Transmission Tower.” Universidad Ciencia Y Tecnología 23(90): 60–71.
• [5] Bo Tao, Li Cheng, Jiuyi Wang, Xinlong Zhang, Ruijin Liao. 2022. “A Re view on Mechanism and Application of Functional Coatings for Over head Transmission Lines.” Frontiers in Materials 9: 995290. DOI: 10.3389/fmats.2022.995290.
• [6] http://www.steeltowerchn.com/technical-specifications/steel-tower-corrosion-protection/corrosion-and-protection-of-transmission-steelstructure-tower/ (access: 22.08.2023).
• [7] D. Gaughen, T. A. Hoffard. 1999. Moisture Cured Urethane (MCU) Coatings for Antenna Tower: A Feasibility Study. Technical memorandum TM-2318-SHR. Port Hueneme, California: Naval Facilities Engineering Service Center.
• [8] K. Hesse. 2023. “Hot-dip vs Cold Galvanizing: What’s the Difference?” Galvanizer Society of Australia. https://gaa.com.au/2023/01/19/hot-dip-vs-coldgalvanizing-whats-the-difference (access: 22.08.2023).
• [9] https://www.zrcworldwide.com/technical-data (access: 22.08.2023).
• [10] M. I. Abdou, A. M. Fadl. 2019. “Assessment of Nano-FeTiO3/Non Crystal-line Silica Cold Galvanizing Composite Coating as a Duplex Corrosion Guard System for Steel Electricity Transmission Towers in Severe Aggressive Media.” Construction and Building Materials 223: 705–723. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2019.07.017
• [11] A. M. Al-Sabagh, M. I. Abdou, M. A. Migahed, A. M. Fadl, M. F. El-Shahat. 2018. “Influence of Surface Modified Nanoilmenite/Amorphous Silica Composite Particles on the Thermal Stability of Cold Galvanizing Coating.” Egyptian Jour- nal of Petroleum 27(1): 137–144. DOI: 10.1016/j.ejpe.2017.02.002.
• [12] PN-EN 1993-3-1:2008: Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych – Część 3–1: Wieże, maszty i kominy – Wieże i maszty.
• [13] PN-EN ISO 1461:2023-02: Powłoki cynkowe nanoszone na wyroby stalowe i żeliwne metodą zanurzeniową – Wymagania i metody badań.
• [14] PN-EN ISO 14713-1:2017-08: Powłoki cynkowe – Wytyczne i zalecenia do tyczące ochrony przed korozją konstrukcji z żeliwa i stali – Część 1: Zasady ogólne dotyczące projektowania i odporności korozyjnej.
• [15] Seria norm PN-EN ISO 12944: Farby i lakiery – Ochrona przed korozją konstrukcji stalowych za pomocą ochronnych systemów malarskich. Części 1–9.
• [16] Wymagania techniczne PSE S.A. dotyczące zabezpieczeń antykorozyjnych konstrukcji stalowych i stalowych ocynkowanych. PSE-TS.ANTYKOR PL/2021. Departament Standardów Technicznych PSE S.A.
• [17] Specification for Installation of Overhead Transmission Lines. 2020. Petroleum Development Oman L.L.C.: SP-1101, revision: 5.0.
• [18] Standard Technical Specification for Steel Monopole Structure for AC Transmission Line. 2022. Government of India–Ministry of Power–Central Electricity Authority.
• [19] Tian Tian, Shiwu Xiao. 2018. “Electrochemical Anti-Corrosion System of Iron Tower Based on Solar Power Supply.” MATEC Web of Conferences 160: 03006. DOI: 10.1051/matecconf/201816003006.
• [20] Shangwu Zeng, Delu Xu, Daijun Li, Guang Li, Jianwei Chang, Chao Fu. 2020. “A Study on Weathering Steel Bolts for Transmission Towers.” Journal of Constructional Steel Research 174: 106295. DOI: 10.1016/j.jcsr.2020.106295.
• [21] S. K. Coburn, G. W. Gilliland, J. C. Pohlman. 1963. “Bare Steel Structures: A New Concept.”. Electrical Engineering 82(11): 666–672. DOI: 10.1109/EE.1963.6539711.
• [22] V. Křivý, Z. Vašek, M. Vacek, L. Mynarzová. 2022. “Corrosion Damage to Joints of Lattice Towers Designed from Weathering Steels.” Materials 15(9): 3397. DOI: 10.3390/ma15093397.
• [23] Mobiltex. 2022. “Future-Focused Power Infrastructure Integrity Programs Rely on Cathodic Protection Remote Monitoring.” https://www.mobiltex.com/wp-content/documents/Mobiltex-CP-Power-Towers-WP-0822.pdf (access: 22.08.2023).
• [24] AMPP NACE SP0169:2013: NACE International Standard Recommended Practice: Control of External Corrosion on Underground or Submerged Metallic Piping Systems.
• [25] A. Taranczewski. 2008. „Dwa typowe przykłady błędów wykonawczych na wieżach antenowych i słupach wysokiego napięcia”. Ochrona przed Korozją 2: 60–61.
• [26] M. Dromgool. 2016. “Corrosion Management of Elevated Lattice Galvanized Structures.” Journal of Protective Coatings and Linings 33(6): 22–32.
• [27] A. de Oliveira Fraga, M. A. Klunk, A. A. de Oliveira, G. Gonçalves Furtado, G. Knörnschild, L. F. Pinheiro Dick. 2014. “Soil Corrosion of the AISI1020 Steel Buried near Electrical Power Transmission Line Towers.” Material Research 17(6): 1637–1643. DOI: 10.1590/1516-1439.305714.
• [28] R. Krishnasamy, G. Shyamala, S. Christian Johnson, K. Sabarinathan, S. M. Sakthivel, K. Rajesh Kumar. 2020. “Performance Management of Transmission Line Tower Foundations against Corrosion by Non-Destructive Testing.” International Journal of Engineering and Advanced Technology 9(3): 443–447. DOI: 10.35940/ijeat.C4731.029320.
• [29] S. Johnson, G. S. Thirugnanam. 2010. “Experimental Study on Corrosion of Transmission Line Tower Foundation and Its Rehabilitation.” International Journal of Civil and Structural Engineering 1: 27–34.
• [30] PN-EN ISO 4628-3:2016-03: Farby i lakiery – Ocena zniszczenia powłok – Określanie ilości i rozmiaru uszkodzeń oraz intensywności jednolitych zmian w wyglądzie – Część 3: Ocena stopnia zardzewienia.
• [31] PN-EN ISO 10289:2002: Metody badań korozyjnych powłok metalowych i innych powłok nieorganicznych na podłożach metalowych – Ocena pró bek i wyrobów gotowych poddanych badaniom korozyjnym.
• [32] PN-EN ISO 16276-1:2008: Ochrona konstrukcji stalowych przed korozją za pomocą ochronnych systemów malarskich – Ocena i kryteria przyjęcia adhezji/kohezji (wytrzymałości na odrywanie) powłoki – Część 1: Badanie metodą odrywania.
• [33] PN-EN ISO 16276-2:2008: Ochrona konstrukcji stalowych przed korozją za pomocą ochronnych systemów malarskich – Ocena i kryteria przyjęcia adhezji/kohezji (wytrzymałości na odrywanie) powłoki – Część 2: Badanie metodą siatki nacięć i metodą nacięcia w kształcie X.
• [34] PN-EN ISO 8501-2:2011: Przygotowanie podłoży stalowych przed nakładaniem farb i podobnych produktów – Wzrokowa ocena czystości powierzchni – Część 2: Stopnie przygotowania wcześniej pokrytych powłokami podłoży stalowych po miejscowym usunięciu tych powłok.
• [35] PN-EN ISO 8501-1:2008: Przygotowanie podłoży stalowych przed nakładaniem farb i podobnych produktów – Wzrokowa ocena czystości powierzchni – Część 1: Stopnie skorodowania i stopnie przygotowania niepokrytych podłoży stalowych oraz podłoży stalowych po całkowitym usunięciu wcześniej nałożonych powłok.