Расчет коррозии металлических контейнеров проводится согласно разработанной методике. Вследствие комплексности и малопредсказуемости протекающих процессов при коррозии металлоконструкций, использовано предположение о зависимости скорости коррозии от температуры и кислотности среды по следующему алгоритму.

1. Определяются зоны в массиве с различными сценариями процессов, определяющих области влияния барьеров на скорость коррозии (так, например, при рассмотрении границы сталь/бентонит процессы коррозии существенно зависят, как говорилось выше, от плотности бентонита: если бетонит есть, а его плотность выше 1,5‑1,8 г/см³ развитием биокоррозии можно пренебречь).

2. Определяются временные диапазоны изменения рН и температуры.

3. Из данных таблицы 1 берутся значения скорости площадной коррозии для углеродистых сталей (скорость коррозии низколегированных сталей Ст. 3, CXJI-1, МС-1, МК практически не зависит от их химического состава [56]) в анаэробной среде при контакте с бентонитом (таблица составлена на основе данных, полученных в процессе выполнения работ предыдущих этапов [1, 51-53]) путем экстраполяции известных значений.

4. вычисляется срок сохранения защитных свойств металлических конструкций, подразумевающий срок сохранения целостности (при консервативном учете растрескивания следует считать, что барьер теряет свои защитные свойства при достижении коррозии 75% своей толщины).

Неравномерность коррозии сталей в глинистом грунте значительно более выражена, чем в песчаном, что подтверждается данными, приведенными в работе [56], где сопоставлялись изменения глубины максимальных питтингов во времени для глинистого и песчаного грунтов. Для коррозионно-нестойких углеродистых сталей (низколегированных сталей Ст. 3, CXJI-1, МС-1, МК) увеличение глубины максимальных каверн может достигать 80 мкм/год в зоне аэрации (на 12 год эксперимента коррозии при контакте с глинами). Кроме того, питтинговая коррозия не наблюдается при нагрузках менее 1 Гр/ч [54, 55]. Этот процесс можно учитывать введением поправочного коэффициента при расчете скорости общей коррозии.

Таким образом, формула для расчета сохранения целостности металлического ИББ выглядит следующим образом:

t = k x,

где t – время сохранения защитных свойств металлического барьера;

L – толщина металлического ИББ;

k – член, учитывающий механическое разрушение стенок ИББ, описанное в предыдущем разделе, а также неучтенные механизмы коррозии (питтинговая, точечная и пр.), величина лежит в пределах 0,5-0,75;

– глубина коррозии за время, соответствующее температуре ;

– скорость коррозии при температуре .

Таблица 1 – Значения скорости коррозии углеродистых сталей (кроме Ст. 3*) в анаэробных условиях в контакте с бентонитом

Температура, °С	рН	Скорость коррозии, мкм/год
		Консервативное**	Реалистичное***^, ****
Первый год контакта с водой		10-30	10-30
10	8	4	0,1-1
	9,5	1	0,1-1
25	8	5-10	0,1-1
50	8,3	10-50	1-5
	8,5	10-30	1-3
	8,7	10-17	1-1,7
	9,2	1-3	0,1-1
100	8,3	30-90	2-10
	8,5	10-50	2-6
	8,7	10-30	2-4
	9,2	3-7	1-2
150	8,3	160
	8,5	95
	8,7	65
	9,2	20
* – сталь Ст. 3 относится к коррозионно-нестойким, скорость ее коррозии может превышать скорость коррозии других углеродистых сталей на порядок и более; ** – в случае невозможности исключения влияния окислительных продуктов радиолиза рекомендуется принимать эти значения; *** – в случае возможного развития биокоррозия значения скорости следует принимать в большую сторону; **** – в случае невозможности исключения радиолиза с высокими МЭД значения скорости следует принимать в большую сторону.

Аналогичный подход следует использовать и для оценки срока службы барьеров, созданных из других металлов. В таблице 2 приведены данные по скоростям анаэробной коррозии некоторых металлических материалов в условиях подземного пространства.

Таблица 2 – Значения скорости коррозии нержавеющей стали и алюминия в подземном пространстве

Металл	Условия	Временной диапазон	Скорость коррозии (мкм/год)
			35 °С	50 °С	80 °С
Нержавеющая сталь	Аэробная среда, высокий рН	Долгосрочный	0,054	0,13	0,65
	Анаэробная среда, высокий рН	Долгосрочный	0,01	0,01	0,01
Алюминий	Высокий рН	Долгосрочный	24,5	24,5	24,5

В качестве примера применения метода можно оценить скорость коррозии стальных ИББ. Толщина трех стальных ИББ для произвольного каскада равна 5+5+5 мм. При использовании температурного режима по результатам расчета тепловыделения РАО 1 класса, а также пользуясь данными таблицы (при этом для консервативности берется наибольшее из консервативных значений, рН воды в контакте с бентонитом и сталью – 8,3, развитием биокоррозии пренебрегаем, считаем, что образовавшийся в процессе радиолиза воды кислород расходуется на окисление составляющих бентонит сульфидов железа – пирита (FeS₂), пиротита и макинавита (FeS_1-2)), рассчитанное время коррозии составляет не более 1000 лет.