Почему морская среда опасна для нержавейки
В морской воде около 3,5 % солей, основная их часть — хлориды. Хлорид-ионы локально разрушают пассивную плёнку и вызывают питтинг, а в щелях, под прокладками и обрастанием — щелевую коррозию. Тёплая вода и застой ускоряют процесс. Поэтому марку выбирают не только по среде, но и по конструкции: открытая, чистая поверхность служит дольше, чем узел со щелями.
Какую марку выбрать по условиям
| Условия | Марка | PREN |
|---|---|---|
| Прибрежная зона, морская атмосфера | AISI 316 / 316L; 304 — только при регулярной мойке и вдали от моря | 24 |
| Брызги, надводные детали судов и пирсов | AISI 316L; для ответственных узлов — дуплекс 2205 | 24–35 |
| Погружение, узлы со щелями, теплообменники на морской воде | Супердуплекс 2507, 254 SMO (6Mo) | ≥ 40 |
Порог PREN > 40 для постоянного контакта с морской водой закреплён в отраслевых требованиях (NORSOK). Стали с PREN около 32 стойки к питтингу, но не к щелевой коррозии в морской воде. Подробнее о показателе — в статье о питтинговой коррозии.
Дуплекс 2205, супердуплекс 2507 и супераустениты
| Марка | Cr | Ni | Mo | N | PREN |
|---|---|---|---|---|---|
| AISI 316L | 16–18 | 10–14 | 2–3 | до 0,10 | 24 |
| Duplex 2205 (S32205) | 22–23 | 4,5–6,5 | 3,0–3,5 | 0,14–0,20 | 35 |
| AISI 904L | 19–23 | 23–28 | 4–5 | — | 34–35 |
| Super duplex 2507 (S32750) | 24–26 | 6–8 | 3–5 | 0,24–0,32 | 43 |
| 254 SMO (S31254) | 19,5–20,5 | 17,5–18,5 | 6,0–6,5 | 0,18–0,25 | 43 |
Предел текучести дуплекса 2205 по ASTM A240 — не меньше 450 МПа против 170 МПа у 316L, и к хлоридам он заметно стойче. Но, по оценке IMOA, для ответственных узлов в морской воде с отложениями и щелями его стойкости может не хватить — там применяют 2507. Супердуплекс в хлорированной морской воде обычно ограничивают температурой около 40 °C.
Крытые бассейны: коррозионное растрескивание
В атмосфере над хлорированной водой на металле оседают хлориды, которые не смываются. На нагруженных элементах из обычной нержавейки это вызывает коррозионное растрескивание под напряжением — трещины без видимой ржавчины. В 1985 году в Устере (Швейцария) обрушился подвесной потолок бассейна, погибли 12 человек; причиной стало растрескивание подвесов из 1.4301 (AISI 304).
| Элементы | Марки |
|---|---|
| Регулярно очищаемые: поручни, лестницы, облицовка | 1.4401, 1.4404 (316L), 1.4571 (316Ti), 1.4439, 1.4462 (2205) |
| Несущие и подвесные, которые не очищаются регулярно | только 1.4565, 1.4529, 1.4547 — класс коррозионной стойкости CRC V |
| То же при содержании хлоридов в воде меньше 250 мг/л | допускается 1.4539 (904L) |
Позиции по дуплексным сталям для несущих элементов бассейнов расходятся: IMOA и Euro Inox их не рекомендуют, британская ассоциация BSSA допускает супердуплекс 1.4507. В проекте ориентируются на действующие нормы и требования экспертизы.
Коричневый налёт у моря — «чайные пятна»
У моря AISI 304 и 430 со временем покрываются коричневым налётом — так называемыми чайными пятнами. Это поверхностная коррозия от морских солей: на прочность не влияет, но портит вид. Австралийская ассоциация ASSDA рекомендует в пределах примерно 5 км от линии прибоя применять как минимум 316.
- Гладкая поверхность. При шероховатости Ra больше 1,0 мкм налёт сильный, при Ra меньше 0,5 мкм — слабый.
- Вертикальные риски шлифовки — вода и соли быстрее стекают.
- Регулярная мойка пресной водой, особенно в местах, куда не попадает дождь.
Частые вопросы
Какая нержавейка подходит для морской воды?
Для морской атмосферы и брызг — минимум AISI 316L. Для деталей, постоянно погружённых в морскую воду, особенно со щелями и застойными зонами, нужны стали с индексом PREN больше 40: супердуплекс 2507 или аустенит с 6 % молибдена (254 SMO).
Подойдёт ли AISI 316L для яхты или пирса?
Для надводных деталей — поручней, леерных стоек, фурнитуры — да, при регулярной мойке пресной водой. Для деталей, постоянно находящихся в морской воде, 316L ненадёжна: в щелях и под обрастанием возможна щелевая и питтинговая коррозия.
Почему нержавейка у моря покрывается коричневым налётом?
Это так называемые чайные пятна (tea staining) — поверхностная коррозия от морских солей. Чаще всего они появляются на AISI 304 и 430. Против них помогают марка 316 и выше в прибрежной зоне, гладкая поверхность с шероховатостью Ra меньше 0,5 мкм, вертикальное направление рисок и регулярная мойка.
Какую сталь брать для крытого бассейна?
Для элементов, которые регулярно моют (поручни, лестницы), подходят 1.4401, 1.4404 (316L), 1.4571, 1.4462 (2205). Для несущих и подвесных элементов, которые не очищаются, — только высоколегированные 1.4565, 1.4529, 1.4547 (класс CRC V по EN 1993-1-4): атмосфера над бассейном вызывает коррозионное растрескивание обычных марок.
Чем дуплекс 2205 отличается от 2507?
Супердуплекс 2507 содержит больше хрома (24–26 % против 22–23 %), молибдена (3–5 % против 3–3,5 %) и азота, поэтому его PREN около 43 против 35 у 2205. 2205 хорошо работает во многих хлоридных средах, но для ответственных узлов в морской воде со щелями его стойкости может не хватить.
Можно ли AISI 304 для поручней бассейна?
Для регулярно очищаемых поручней в зоне бассейна обычно применяют марки с молибденом (316L и выше). AISI 304 не применяют в нагруженных и подвесных элементах: именно коррозионное растрескивание подвесов из 1.4301 (304) привело к обрушению потолка бассейна в Устере в 1985 году.
Источники
- IMOA / Euro Inox — безопасное применение нержавеющей стали в крытых бассейнах
- BSSA — Stainless steel in indoor swimming pool buildings
- IMOA — Practical Guidelines for the Fabrication of Duplex Stainless Steels
- SCI — EN 1993-1-4, классы коррозионной стойкости CRC
- ASSDA — Preventing coastal corrosion (tea staining)
- ASTM A240 — состав дуплексных и супераустенитных сталей