ładowanie zawartości

Mała architektura miejska ze stali nierdzewnych

06-04-2017

Dokonując doboru stali nierdzewnych do zastosowań na elementy małej architektury miejskiej należy rozpatrywać pięć głównych czynników:

1.      Aspekty środowiskowe danej lokalizacji – czy jest to środowisko miejskie (intensywna emisja spalin), czy przemysłowej (emisja agresywnych gazów). Zwiększona emisja zanieczyszczeń lub intensywny ruch drogowy wpływają na zaostrzenie wymagań odnośnie dobranego gatunku stali.

2.      Występowanie chlorków w danej lokalizacji – związane zarówno z ich naturalnym pochodzeniem (bliskość wybrzeży morskich) jak i pochodzącym z działalności człowieka, głównie związanym z zastosowaniem soli drogowej. Obszary przybrzeżne ora bliskość dróg samochodowych o dużym nasileniu ruchu zwiększa wymagania korozyjne.

3.      Charakter klimatu – związany z temperaturą oraz częstotliwością opadów. Bardziej niekorzystne są warunki ciepłego klimatu o wysokiej wilgotności przy słabych opadach. Klimat umiarkowany występujący w Polsce lub zimny klimat przy większej intensywności opadów sprzyja naturalnemu zmywaniu powierzchni przez opady i nie zwiększa wymogów korozyjnych.

4.      Projekt konstrukcji, który w istotny sposób może zarówno polepszyć jak i pogorszyć trwałość konstrukcji ze stali nierdzewnej. W tym przypadku elementy konstrukcji powinny ułatwiać naturalne zmywanie przez deszcz. Najistotniejszym aspektem dla elementów wystawionych na oddziaływanie środowiska zewnętrznego jest typ wykończenia powierzchni i związana z nim chropowatość powierzchni. Niższa chropowatość zabezpiecza przed przywieraniem zanieczyszczeń do powierzchni i oddziaływaniem agresywnych jonów niszczących warstwę pasywną. Stal nierdzewna danego gatunku wykazuje zmienną odporność korozyjną w zależności od dobranego wykończenia - chropowatości powierzchni. Dla wykończenia o niskiej chropowatości np. wykończenia dedykowane dla architektury - wykończenie 2K, 2J, wykończenie 2R, wykończenia polerowane na lustro, wykończenia elektropolerowane, wykończenia szlifowane drobnym ziarnem, generalnie wykończenia o chropowatości Ra<0,5mm odporność korozyjna gatunku zwiększy się, podczas gdy dla wykończenia bardziej chropowatego np. wykończenia szlifowanego grubym ziarnem, walcowanego na gorąco typu 1D, czy walcowanego na zimno 2D będzie niższa, powodując szybsze oznaki lokalnej korozji powierzchni.

5.      Cykliczna konserwacja powierzchni, która jest szczególnie istotna w zastosowaniach miejskich i często się o niej zapomina przyjmując, że użycie samej stali nierdzewnej zapewni długotrwałe użytkowanie bez konieczności jej czyszczenia. Określenie wymogu okresowego czyszczenia wraz ze wskazaniem użytkownikowi zalecanych metod i środków leży u podstaw dobrej praktyki pracy ze stalą nierdzewną. Pod tym względem nie brak licznych negatywnych przykładów konstrukcji ze stali nierdzewnych eksploatowanych w centrach miast o silnym zanieczyszczeniu powietrza, gdzie użycie zbyt chropowatego wykończenia sprzyja stagnacji na powierzchni lotnych cząstek zanieczyszczeń. Cząstki o charakterze metalicznym szybko zaczynają korodować, co skutkuje przebarwieniami powierzchni stali nierdzewnej. Skłonność do samoistnego czyszczenia można zwiększyć przez sam projekt elementu – jego geometrię oraz zastosowanie odpowiedniego wykończenia o niskiej chropowatości oraz bezwzględny wymóg cyklicznego konserwacji powierzchni.

Obecnie w większości zastosowań dla małej architektury powszechnie stosuje się stal austenityczną typu 1.4301/1.4307 dla standardowych zastosowań oraz stal typu 1.4401/1.4404 dla bardziej wymagających warunków korozyjnych. Takie podejście jest całkowicie słuszne, lecz nie daje możliwości wykorzystania bardziej optymalnych dla niektórych zastosowań ferrytycznych gatunków stali nierdzewnych. W grupie stali ferrytycznych zyskujących na popularności w zastosowaniach architektonicznych nowoczesny gatunek 1.4162 zawierający 21%Cr. Pod względem wskaźnika odporności na korozję wżerową (PREN=26) gatunek 1.4162 z powodzeniem może konkurować z austenityczną stalą nierdzewną typu 1.4401/1.4404 (PREN=24). Podobnie ferrytyczne gatunki stali nierdzewnych przy odpowiedniej optymalizacji wykończenia powierzchni (np. z wykończeniem lustrzanym) z powodzeniem mogą konkurować ze stali austenityczną typu 1.4301/1.4307 (PREN=18) zapewniając równocześnie niższy koszt materiałowy. W tej grupie stali z powodzeniem można stosować np. gatunek 1.4521 zawierający 18,5%Cr oraz dodatek 2,5% molibdenu, dla którego PREN=24 (PREN=%Cr+3,3%Mo+16%N), a także 1.4526 zawierający 17,5%Cr, 1,2%Mo (PREN=21).

Dla zastosowań architektonicznych zawsze należy pamiętać o odpowiednio gładkiej powierzchni wykończenia, co zapewnia podwyższenie odporności na zjawiska korozji lokalnej (wżerowej, szczelinowej) zwłaszcza przy ograniczonej częstotliwości konserwacji elementów użytkowanych w atmosferze miejskiej, która ze względu na obecność lotnych zanieczyszczeń stałych oraz emisję soli drogowej jest niebezpieczna dla stali nierdzewnych. Dobranie odpowiedniego gatunku stali wraz z przemyślanym projektem i dobranym wykończeniem elementu z powodzeniem zapewni długą eksploatację. Producenci i wykonawcy elementów dla małej architektury miejskiej zawsze powinni dokładnie sprecyzować w warunkach gwarancyjnych wymogi konserwacji dostarczanych elementów i poleci zalecane metody i środki do ich czyszczenia. Użytkownik wykonując cykliczną konsekrację z powodzeniem będzie mógł utrzymać eksploatowane elementy w należytym stanie, nie dopuszczając tym samym do ich zaniedbania i rozwoju korozji lokalnej.

 

Literatura

[1]. Dobór stali nierdzewnych na zastosowania architektoniczne, Publikacje, Architektura, budownictwo i przemysł budowlany, www.stalenierdzewne.pl

[2]. Which Stainless Steel Should Be Specified for Exterior Applications, IMOA, 2009, www.imoa.info

[3]. Z. Brytan, Dobór stali nierdzewnych do zastosowań architektonicznych, Nowa Stal, Magazyn Polskiej Branży Stali Nierdzewnych i Aluminium, 6/30, 28-30, www.nowastal.com.pl