Разнообразным изделиям и конструкциям из металла, использующимся в разнообразных строительных работах, необходима надёжная защита от воздействия внешней агрессивной среды и, в первую очередь, они должны быть обработаны антикоррозийным покрытием.

Поэтому необходимо сразу обговорить, что представляет собой коррозия? Этот процесс представляет собой определённую химическую реакцию. Она возникает только тогда, когда для этого процесса появляются благоприятные условия.

Коррозия может проявиться на различных металлических поверхностях, если:

• материал на протяжении определённого периода времени будет взаимодействовать с водой,
• когда металлическая поверхность находится на открытой местности,
• если не были соблюдены все условия эксплуатации, сам металл деформируется, а его свойства изменяются настолько, что он становится непригодным для дальнейшего использования.

Подтачиваемый внешней средой металл крошится, меняет цвет и текстуру.

Методы защиты

Давайте разберёмся с мерами защиты этого, устойчивого на первый взгляд, материала. Внешняя среда способна разрушить его постепенно, благодаря коррозии и ржавчине, возникающей как результат химической реакции на металлической поверхности.

Чтобы не допустить распространение коррозии по всей поверхности материала, используют антикоррозийные покрытия. Эти специальные средства защиты металла способствуют замедлению и дальнейшему предотвращению распространения ржавчины по металлу. Подобные средства борьбы с коррозией доступны с точки зрения цены. Их легко найти в обычном строительном магазине. Это средство достаточно быстро вступает в реакцию с ржавчиной, поражая её очаги.

Средствами антикоррозийной защиты могут выступать не только специализированные лакокрасочные материалы. Наиболее приемлемыми и дешёвыми средствами являются краски и эмали, обладающие специальными химическими добавками.

Подобные антикоррозийные меры так же обладают целым рядом преимуществ:

1. Они весьма просты в нанесении и использовании, не требуют долгой тренировки перед использованием или большой команды специалистов;
2. Они позволяют быстро и качественно обработать металлоконструкции больших габаритов и сложных по дизайну;

Кроме того, не стоит отрицать тот факт, что использование таких покрытий даёт следующие бонусы:

1. Вы можете получить покрытие любого цвета - достаточно просто выбрать из палитры и заказать;
2. Такие покрытия вполне дёшевы,
3. Они обладают высокими характеристиками защиты,
4. Если они будут повреждены в процессе эксплуатации, то их легко восстановить.

Стоит так же отметить, что данные процедуры борьбы с коррозией защита используется преимущественно как средство продолжительной изоляции присутствующих в конструкции металлических элементов. Подобный метод обработки металла можно выгодно сочетать с декоративными отделками покрытия. Эстетическая красота внешнего вида играет не последнюю роль в общем результате выполненных отделочных работ. Ведь, если сделать ремонт небрежно, не исключено, что коррозия через время снова вернётся и принесёт ещё больше проблем, связанных с последующей очисткой металлической поверхности.

У антикоррозийного покрытия присутствует целый комплекс положительных свойств.

Среди них особенно выделяются:

• устойчивость к воздействию воды,
• противостояние различным видам топлива,
• предотвращение реакций с большинством химических элементов, способных разрушить защитный слой.
• электроизоляция,
• атмосферостойкость.

Подобные материалы в состоянии реализовать равно пассивную и активную защиты от коррозии. В виде пассивной защиты слой лакокрасочной продукции физически изолирует металл от влаги. Стоит отметить, что основные используемые типы лакокрасочной защиты именно для пассивной защиты металлоконструкций это материалы с использованием на синтетических связующих и краски на алкидной основе. Если вам необходимо тонкое, но качественное покрытие, следуют присмотреться к краскам на битумной основе. Если же необходимо использование в агрессивной среде, при высокой температуре, то стоит обратить внимание на кремнийорганические эмали.

В то же время, активная антикоррозионная защита сама по себе подразумевает использование в красках химических ингибиторов, замедляющих процесс окисления металлов, а так же других разнообразных добавок. Стоит отметить, что подобные покрытия продержатся в несколько раз дольше, чем любой другой слой пассивной защиты.

Виды антикоррозионных покрытий

Стоит отметить, что существуют разные виды антикоррозионных покрытий для металла.
Антикоррозионные покрытия для защиты металла от внешней среды являются одним из важнейших направлений производственной деятельности лакокрасочной промышленности.

Зачастую, чтобы предотвратить распространение коррозии по металлическим элементам, требуется соблюдать все, существующие для данного устройства или же части жилого помещения, правила эксплуатации. В противном случае, никакие антикоррозийные краски не смогут долго сдерживать ржавчину.

Для начала следует обеспечить хорошую вентиляцию в помещении и одновременно с этим позаботиться о его герметичности. Это особенно актуально осенью, когда частые дожди и повышенная влажность становятся причиной возникновения благоприятных условий для появления коррозии.

Изначально, жилое помещение нуждается не только в частой уборке и проветривании, но и в полноценном обогревании. Нельзя допустить повышения влажности. Вода первый враг металлических конструкций, страдающих от коррозии и ржавчины, её спровоцировавшей.

Важно помнить о том, что один слой краски - это недостаточная защита металла от вредных воздействий на него со стороны окружающей среды.

Поэтому, лучше потратить больше финансовых средств, но выполнить качественные отделочные работы, которые впоследствии не потребуют проведения повторных ремонтов, или полноценной переделки всего покрытия.

Чем толще будет защитный слой, тем соответственно лучше для самого металлического покрытия. Однако слишком много краски тоже не следует наносить. Будет достаточно три-четыре слоя, если предприятие относится к типу промышленного и работы здесь связана с разработкой химических элементов.

Несколько слоёв краски способны сделать больше для защиты покрытия, чем сотня дорогостоящих лакокрасочных материалов с антикоррозийными добавками.

На что следует обратить внимание?

Однако чрезмерное использование имеющихся объёмов продукции приведёт не только к перерасходу и большому увеличению времени, необходимого для высушивания металлоконструкции, но так же, слишком толстый слой краски часто становится причиной образования трещин на покрытии, образующихся во время высыхания.

Многое зависит от качества наносимой краски. Если перед нанесением на поверхность покрытия вы заметили, что она слишком жидкая и быстро растекается, возможно, производитель добавил чрезмерное количество воды. Тогда придётся приобрести другую краску или следует добавить в имеющуюся у вас в наличии краску специальные вещества, предотвращающие чрезмерное растекание лакокрасочного материала.

В то же время, если наносить краску очень тонко, то это может привести к малоэффективной защите металлоконструкций, что сказывается на молекулярных связях лакокрасочного покрытия, а так же приводит к слишком быстрому разрушению - то есть краска попросту сотрётся, потеряется первоначальный внешний вид покрытия.

Безопасность при работе

Чтобы максимально эффективно исключить вероятность отравлений и заболеваний, возникающих вследствие производства работ, связанных с нанесением лакокрасочных покрытий, вам будет обязательно строгое следование правилам техники безопасности.

В первую очередь, в помещениях, где будут происходить работы, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Затем, если это большое помещение, то люди, выполняющие лакокрасочные работы, должны быть обеспечены всеми необходимыми средствами индивидуальной защиты - то есть рукавицами, глухими комбинезонами.

Более того, особое внимание из этого списка необходимо уделить именно средствам защиты дыхательных путей - то есть масок и полумасок - респираторов. Так же, вам или вашим рабочим следует помнить и о личной гигиене. Для очищения рук от лакокрасочных материалов, вы можете использовать специальные чистящие пасты. Но ни при каких обстоятельствах не используйте для очистки кожи растворители, так как это приводит к появлению сыпи на кожном покрове, а так же к появлению разнообразных аллергических раздражений.

Чтобы своевременно выявить разнообразные заболевания подобного характера необходимо, чтобы люди, которые занимаются лакокрасочными работами, проходили периодический медосмотр, с целью предупреждения возникновения данных дерматологических заболеваний.

Защита металла требует к себе особого внимания и проведения целого ряда профилактических мероприятий, предотвращающих появление коррозии. Если этого процесса не удалось избежать, а на металле уже проявилась ржавчина, придётся работать в несколько этапов:

1. Первоначально следует применить дефектоскопию. Этот метод представляет собой подробное изучение поверхности, с целью обнаружения степени, присутствующей в металле коррозии. На этом этапе проходит диагностика, определяются наиболее приемлемые методы дальнейшей борьбы с ржавчиной и её последствиями. В некоторых случаях требуется качественная и полноценная отделка жилого помещения или же промышленного отдела предприятия.
2. Подготовительные работы, связанные с подготовкой поверхности к проведению последующих работ, направленных на очистку металла от ржавчины и проведение отделочных работ. Иногда перед покраской потребуется грунтовка или удаление царапин, через которые влага проникала в структуру самого металла, разрушая его изнутри. Не стоит забывать и о том, что пыль не так уж и безвредна и её удаление - один из главных этапов подготовительных работ. Ведь именно в пыли могут содержаться различные химические элементы и соединения, провоцирующие разрушение металлических конструкций.
3. Последний и самый важный этап - это нанесение на поверхность материала соответствующего лакокрасочного вещества. Здесь не стоит торопиться, от качества работы зависит последующая эффективность защитного слоя лакокрасочного покрытия. После каждого последующего слоя следует дождаться его высыхания и затвердевания и провести проверку качества выполненной работы.

Толщина антикоррозийного покрытия

Таблица. Особенности покрытий различных типов ЛКМ.

ЛКМ	Преимущества	Недостатки
ЛКМ физического высыхания
Акриловые	Отличная атмосферо- и свето- стойкость; Превосходные декоративные свойства Хорошая межслойная адгезия и адгезия к окрашиваемой поверхности;	Низкий сухой остаток (до 50%); Небольшая толщина одного слоя (20-30 мкм); Низкая стойкость к растворителям;
Сополимервинилхлоридные (ХВ, ХС)	Возможность нанесения при отрицательных температурах (до - 10 о С); Быстрое высыхание; Хорошая водо- и атмосферостойкость; Высокая эластичность и прочность при ударе; Простота ремонта;	Необходимость тщательной подготовки поверхности; Небольшая толщина одного слоя (40-50 мкм); Низкая стойкость к растворителям;
Хлоркаучуковые	Возможность нанесения при отрицательных температурах (до -15 о С); Хорошая водо-, кислото-, щелочестойкость; Пониженная горючесть покрытия благодаря содержанию хлора; Относительно непродолжительное время межслойной сушки; Простота ремонта;	Низкая стойкость к растворителям и нефтепродуктам; Небольшая толщина одного слоя (50-70 мкм); Низкий сухой остаток (не более 50%); Необходимость тщательной подготовки поверхности Ухудшение физико-механических свойств под воздействием солнечного света;
ЛКМ, отверждаемые кислородом воздуха
Алкидные	Однокомпонентность; Относительно низкая стоимость; Толерантность к качеству подготовки поверхности (St 2): масла, входящие в состав хорошо проникают в ржавчину, пропитывают ее и не позволяют дальнейшего распространения; Хорошая адгезия к металлу, дереву, минеральным подложкам; Высокая технологичность, хорошая растекаемость; Высокие декоративные свойства; Хорошая межслойная адгезия; Простота ремонта;	Длительное время высыхания; Нанесение при температуре выше +5 о С; Большое содержание органических растворителей; Небольшая толщина слоя (25-30 мкм); Небольшой срок эксплуатации;
Химически отверждаемые ЛКМ
Эпоксидные	Хорошая адгезия (наилучшая, благодаря большому числу полярных групп); Высокая механическая прочность; Высокий сухой остаток; Большая толщина слоя; Отличная водостойкость; Устойчивость к воздействию нефти, нефтепродуктов, многих растворителей; Высокая химическая стойкость к агрессивным газам, кислотам, щелочам (при кратковременном воздействии); Высокая долговечность;	Двухкомпонентность, ограниченная жизнеспособность после смешения; Высокие требования к климатическим условиям нанесения. Химическая реакция отверждения может проистекать с нормальной скоростью и качестенно только при температуре не менее +10 о С; Высокие требования к подготовке поверхности; Жесткие требования по интервалу перекрытия;
Полиуретановые	Превосходные декоративные свойства; Высокая атмосферостойкость и светостойкость; Отличная износостойкость и эластичность; Высокий сухой остаток (для защитных составов); Большая толщина слоя; Более высокая химическая стойкость к агрессивным газам, кислотам, щелочам, чем у эпоксидов; Устойчивость к растворителям, в т.ч. ароматическим; Устойчивость к нефти и нефтепродуктам; Отличная водостойкость; Высокая долговечность;	Двухкомпонентность, ограниченная жизнеспособность после смешения; Высокие требования к подготовке поверхности (для защитных ЛКМ); Токсичность при нанесении;

Проблемы антикоррозийной защиты металлоконструкций всегда актуальны. Большинство конструкций и каркасов в различных отраслях промышленности изготовлены из металла. Благодаря высоким прочностным свойствам его используют для изготовления деталей аппаратуры, емкостей для хранения различных жидкостей. Однако, несмотря на все физико-химические характеристики, металлические объекты рано или поздно поддаются коррозии.

Вопросами антикоррозийной защиты металлоконструкций занимается наша компания. Мы имеем солидный опыт проведения антикоррозионных работ по защите металлоконструкций разной сложности во многих отраслях промышленности.

Мы проводим ремонт металлоконструкций мостовых кранов, предоставляем услуги дробеструйной обработки металла перед нанесением защитных покрытий.

Материалы, производимые по современным технологиям, способны остановить процессы разрушения и продлить сроки службы аппаратуры и емкостей, сохранив расходы на ремонт вышедшей из строя техники и металлических конструкций.

Антикоррозийная обработка металлоконструкций (металла)

Антикоррозийная защита металлоконструкций осуществляется в несколько этапов.

Алгоритм проведения антикоррозионных работ:

1. Поиск повреждений. Наши специалисты внимательно обследуют поверхность предметов, определяют разновидность коррозии, степень повреждения, оценивают окружающую обстановку и дополнительные коррозионные факторы влияния.
2. Подготовительные мероприятия. Проводится обработка металла от следов коррозии, удаляются грязь, пыль, остатки химических веществ, шлаки, окалина. Согласно международным стандартам ISO, ГОСТам поверхность металла подвергают абразивной чистке пескоструйной аппаратурой.
3. Выбор материала для покрытия. Учитываются множество факторов при выборе. Имеют значение:

• тип конструкции (крупногабаритные каркасы, конструкции со сложным профилем, детали);
• состояние объекта;
• окружающая среда;
• цена, на которую рассчитывает заказчик.

Непосредственное нанесение материалов. В зависимости от выбранной системы покрытий, материал наносят либо с предварительным грунтованием, либо без. После каждого слоя проводится межслойная подготовка. Стандартный состав антикоррозионного покрытия это эмаль и грунтовка. Первый слой, который наносится на поверхность - грунтовочный. Грунтовка предназначена для сцепления металла и защитного покрытия. Следующий слой – барьерный, обеспечивает антикоррозийную защиту металлоконструкции от наружной атмосферы. Финишный слой помимо барьерных свойств, обладает также более выраженной декоративностью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению.

Контроль. После завершения работ по антикоррозионой защите металлических резервуаров и конструкций и высыхания материала, наши специалисты проводят оценку покрытия. Осматривается буквально каждый сантиметр поверхности на предмет наличия дефектов.

Защита от коррозии металлических конструкций

Комплекс подготовительных мер для процедур антикоррозийной защиты металлоконструкций занимает также внушительную часть времени работы. Подготовка включает в себя очистку поверхности от различного мусора, пыли. Проводится также обязательное обезжиривание и обессоливание. Остатки некоторых химических веществ могут препятствовать адгезии покрытия и поверхности объекта, и нарушать антикоррозионную защиту металлоконструкций.

Самым важным этапом является абразивная обработка поверхности металла. Она преследует две цели: создание поверхности необходимой шероховатости для улучшения соединения покрытия и металла, и окончательное удаление всех загрязнений. Осуществляется абразивная обработка при помощи пескоструя. Удаляются нагар, окалина, старые лакокрасочные покрытия, отвердевшие нефтепродукты, выравнивается поверхность. Производительность современных пескоструев составляет до 35 кв. м в час, поэтому этот этап не займет много времени. После полировки должна показаться белая блестящая поверхность. Контроль шероховатости проводят при помощи эталонов и специальных приспособлений. Класс очистки составляет до Sa3 – Sa 2,5 по шведским эталонам.

Остатки песка и пыли удаляются промышленными пылесосами. После всех мер проведению всех этапов по осуществлению антикоррозионной защиты металлоконструкций ничего не препятствует.

Компания Corrocoat дает гарантию на проведенную работу, а также осуществляет постгарантийное обслуживание объектов. Для получения более детальной и конкретной информации касательно алгоритма работ, необходимо связаться с нашими консультантами и непосредственно на месте обсудить все нюансы работ.

Атмосферные факторы сильно влияют на металлические конструкции и подвергают их коррозии. Они постепенно утрачивают свои первоначальные характеристики. При возникновении таких ситуаций возникает закономерный вопрос, существует ли эффективная антикоррозийная защита металлоконструкций, способная сохранить металл от негативного влияния?

Коррозия – реакция, разрушающая металл, вследствие контакта с окружающей средой. Чтобы предотвратить разрушающий процесс предусмотрена антикоррозийная обработка металлоконструкций. Подобная защита предполагает увеличение срока эксплуатирования конструкционного материала, и снизить расходы на последующее возрождение сломанного элемента. Антикоррозийные защитные покрытия получили всеобщее признание, и стали общеобязательной процедурой при стройке промышленных предметов. Главная цель защиты – это изоляция металлических поверхностей от агрессивной среды. В основе элементов для противокоррозионной работы применяют эпоксидное либо полиуретановое основание. Эта характеристика позволяет надежно защитить материал.

Стандартная схема антикоррозийной обработки

В ряде случаев используется классическая технология антикора:

• Пескоструйная либо механическая зачистка основания. Тип очистки зависит от множества факторов: состояние обрабатываемой конструкции, удобство использования, расположение предмета;
• Обеспыливание и грунтование поверхности;
• Покрытие специальным полимером, окраска металлоконструкций;
• Создание прочного слоя лака.

Повременную антикоррозийную защиту металлоконструкций рационально осуществлять на следующих объектах:

• металлические конструкции;
• сооружения на металлическом каркасе;
• мостовые строения;
• техническое оборудование;
• трубопроводы;
• транспорт морского, речного и железнодорожного сообщения;
• цистерны и резервуары продуктов нефтехимической промышленности.

Систематизация коррозии

Коррозия металлических конструкций портит существование человека уже не одно поколение, поэтому этот неблагоприятный процесс изучен достаточно широко. Коррозию подразделяют на несколько классификаций.

Электрохимическое ржавление

Ржавые пятна возникают у двух разных металлов, связанных между собой, когда на место их соприкосновения попадает, к примеру, влажный воздух. У металлов электрохимические потенциалы отличаются, тем самым образуя гальванический материал. Элемент с меньшим окислительно-восстановительным потенциалом начинает корродировать. Это свойство особо проявляется на местах сварных швов, около болтов и заклепок.

Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии подобного вида воздействия, как правило, предполагает использование оцинковки. В составе металлический элемент и цинк подвергаться ржавлению должен цинковый элемент, но этого не происходит, так как появляется пленка окиси, которая регулирует и замедляет негативный процесс.

Химическая ржавчина

Подобное ржавление появляется в случаях, когда металл соприкасается с агрессивной средой, но при этом не возникает электрохимической реакции. Явным примером химического взаимодействия считается появление окалины при реакции металлического соединения и кислорода воздуха при экстремальных температурах.

Нормы и правила СНиП

Оберег строительных конструкций от коррозии рассматривается еще в период зарождения проекта. Все финансовые потери, сконцентрированные на защите металлоконструкций, уже включены в ценовую составляющую изделия. В СНиП такие способы защиты оборудования от коррозии именуются конструктивными. Главной задачей способов защиты металлоконструкций считается выбор компонентов, способных огородить металлическую среду от агрессивной среды.

Кроме выбора особого нанесения для металлических изделий, СНиП советует и способы рационального порядка применения металлических конструкций:

• ликвидация щелей и иного дефекта поверхности конструкции, в которых возможно образование конденсата или некая опасная температурная область, приводящие к утрате свойств противокоррозийного покрытия;
• сохранение металлических конструкций от воздействия воды;
• внедрение в экстремальную среду веществ, замедляющих нежелательное течение физико-химических процессов.

Скачать СНиП 2.03.11-85 “Защита строительных конструкций от коррозии”

Способы сохранности

Ржавление металлов приводит к многомиллионным убыткам. Главный ущерб кроется в значительной стоимости компонентов, разрушаемых ржавлением. Поэтому существуют специальные способы защиты конструкций и оборудования от коррозии.

Выделяют три способа сохранности:

• конструкционный;
• неактивный;
• активный.

Конструктивный метод предполагает внедрение сплавов различных металлов, применение изоляционных резиновых прокладок и материалов с целью блокады коррозийной среды.

Защита строительных конструкций и оборудования от коррозии предполагает электрохимические защитные механизмы. Активные методы защиты и противодействия коррозии направлены на модификацию строения двойного электрослоя. На защищаемый металл накладывают постоянное электрическое поле, чтобы повысить его электродный потенциал. На практике также применяют материальную «жертву» в виде анода. Этот материал более активен и будет разрушаться, защищая требуемую конструкцию.

Отмечают способы защиты конструкций и оборудования от коррозии, например, с применением цинка:

1. Оцинковывание горячим способом. Эта металлическая обработка конструкций предполагает внимательную и тщательную подготовку поверхности, а именно очистка от окислов и обработка пескоструем. Подготовленная конструкция помещается в резервуар с цинковым расплавом. Далее деталь вращают, и в момент застывания тонкого цинкового слоя выходит гладкая поверхность с хорошей степенью противокоррозийной защиты.
2. Электрогальванический прием. Этот способ антикоррозионной защиты металлоконструкций обработка отнимает значительное количество времени. Сначала конструкция из стали опускается в резервуар с электролитом. На деталь и цинковое изделие подключается электрокабель. Оба кабеля подключаются к постоянному току. Благодаря диффузии (процесс переноса материи) ионы цинка осаждаются на стальной детали. Так появляется маленький слой цинка, имеющий связь с металлом на молекулярном уровне.
3. Термодиффузия. Процедура достаточно сложна и требуется наличия специального оборудования. Изделие из стали устанавливают в печь для прогрева, в которой подается цинковая пыль. Все это происходит при температуре выше 300 градусов по Цельсию. При таком факторе молекулы цинка начинают плавиться, а это способствует тому, что они могут проникать даже в толщу металла. Такие антикоррозионные обработки являются эффективными, так как металлические конструкции, обработанные этим методом, выдерживают даже экстремальные среды. Защита сварных швов будет на высоком уровне.

Не активная (пассивная) защита металлоконструкций – это использование различных лаков, красок, эмалей, которые изолируют металлы от взаимодействия с внешней атмосферой. Наносить защитные покрытия на металлическую поверхность можно разными способами. Оцинковку, например, осуществляют в горячем цеху и напылением. Осуществлять окраску эмалевыми элементами можно валиком, пульверизатором, кистью.

Подготовка металлической поверхности

Процесс подготовки металла включает в себя несколько этапов:

• очистка поверхности от смазочных жидкостей и ранее нанесенного покрытия щетками, скребками либо промывание водой под высоким давлением в 210 бар;
• использование органических растворителей для обезжиривания поверхности;
• избавление от окалины термическим, химическим или механическим методом;
• сушка зачищенной поверхности;
• обеспыливание, то есть обдувание чистым воздухом для удаления пыли.

Новые способы защиты

Компоненты противодействия коррозии постоянно совершенствуются. Новые способы защиты от коррозии и появление свежих идей обрабатывания металла упрощают процесс нанесения.

Покрытие ферросодержащих элементов лакокрасочными материалами считается самым доступным методом защиты. Но стоит отметить, что защитный слой потребуется обновлять раз в пятилетку, что требует больших трудовых усилий. Гальваническая и электрохимическая обработка металлических конструкций от коррозии также имеют некоторый недостаток – это большие затраты. Существуют современные технологии защиты от ржавления доступные не только крупным производственным предприятиям, но рядовым потребителям.

Металл является одним из самых востребованных материалов, применяемых в строительстве и промышленности. Несмотря на то что в некоторых областях его успешно заменяет легковесный и более практичный стеклокомпозит, актуальность традиционных конструкций сохраняется на довольно высоком уровне. Способствуют этому и применение дополнительных мер обработки материала, исключающих негативные факторы эксплуатации. Среди таких действий выделяется антикоррозионная защита металлоконструкций, благодаря которой технологи исключают поражение ржавчиной. В итоге увеличивается срок службы конструкций, на протяжении которого сохраняются оптимальные технико-физические характеристики объекта.

Общие сведения об антикоррозийной защите металла

Защита металлической поверхности от коррозии предусматривает наружную обработку материала специальными средствами, которые формируют слой, предотвращающий негативные процессы разрушения структуры. В качестве основы для обрабатывающих компонентов могут рассматриваться лакокрасочные материалы, те же металлы и сплавы. Важно отметить, что антикоррозионная защита металлоконструкций не предполагает универсальность. В зависимости от условий эксплуатации объекта, характеристик конкретной марки используемого металла и возлагаемых на него конструкцию нагрузок, подбирается конкретное средство обработки. Различаются и сами подходы к обеспечению покрытия поверхностей, что объясняется разнообразием спектра угроз, от которых защищается металл. Функция антикоррозийного покрытия редко сводится только лишь к созданию барьера перед ржавчиной – нанесенный слой, как правило, оберегает конструкцию от биологических и механических воздействий.

Проект защиты от коррозии

Оценкой характеристик конкретного металла, а также условий его использования занимаются специалисты, разрабатывающие проект защиты. Для каждой сферы применения конструкций предусматриваются свои нормативы, которые описывает ГОСТ. Антикоррозионная защита металлоконструкций, используемых в регионах с расчетной температурой воздушной среды до - 40 °С, к примеру, ориентируется на требования ГОСТ 9.401. В этом случае материал для покрытия должен подбираться так, чтобы особенности его соответствовали требованиям к морозостойкости. Разумеется, кроме температурных воздействий рассчитываются и другие контакты металлической структуры с агрессивными средами. Если внешние воздействия предполагают неагрессивный характер, то проект может рекомендовать использование защитно-декоративных покрытий.

Разновидности защитных средств

Существуют разные подходы к разделению защитных средств от коррозии. В частности, распространена классификация по назначению целевого материала. Выделяют покрытия, которые используются в обработке индустриальных конструкций, морских судов, трубопроводов, резервуаров и объектов, эксплуатируемых на открытом воздухе. Как видно, в каждом случае предполагаются свои особенности взаимодействия материала с окружающей средой. С поправкой на характер эксплуатации и выбирается антикоррозионная защита металлоконструкций. Виды покрытий для трубопроводов, например, в основе своей представлены лакокрасочными составами, а для защиты судов чаще применяются металлизированные напыления. Впрочем, ответственные с точки зрения эксплуатации металлоконструкции редко обрабатываются одним средством. Чаще всего применяется комплекс мер, включающий и технологии металлизированного напыления, и лакокрасочные составы.

Методы обработки защитным покрытием

К наиболее распространенным и традиционным способам антикоррозийной защиты стоит отнести лакокрасочные покрытия. Данная методика подходит для бытового применения, если нужно облагородить и в то же время уберечь от разрушения металлический забор, лестницу или кровельное покрытие из профнастила. Более эффективные методы связаны уже с промышленной обработкой. В эту категорию входит антикоррозионная защита металлоконструкций путем оцинковки, термической обработки, легированием, фаолитированием и т. д. Однако, чем сложнее и эффективнее методика, тем она дороже. Применение современных технологичных способов не всегда оправдывается экономически, даже если речь идет о промышленном использовании конструкций. Теперь стоит детальнее рассмотреть конкретные методики антикоррозийной обработки.

Нанесение лакокрасочных покрытий

Основой для разработки специализированных составов, способных предотвратить коррозийные процессы, зачастую выступают традиционные лакокрасочные смеси. За счет внесения в состав особых растворителей, пластификаторов и пигментов достигаются оптимальные качества покрытия. Например, эмаль для антикоррозионной защиты металлоконструкций должна обладать повышенными свойствами к адгезии и в то же время формировать надежный с точки зрения механической безопасности слой. Металлические конструкции обычно используют в суровых условиях, поэтому физическая стойкость является одним из главных направлений совершенствования защитных средств. Что касается технологии обработки, то она реализуется классическим способом с применением малярного инструмента.

Холодное цинкование

Второй по популярности и весьма эффективный метод защиты поверхностей от коррозии. В процессе реализации этой технологии объект погружается в расплав, который в дальнейшем и становится тем самым барьером перед угрозой ржавчины. Надо отметить, что по данной методике чаще всего обрабатываются стальные конструкции, а также соединяющие элементы в виде болтов и гаек. Нередко используют и дополнительные операции обработки, за счет которых укрепляется антикоррозионная защита металлоконструкций. СНиП под номером 2.01-19-2004, в котором описаны способы защиты строительных конструкций, указывает на возможность использования в качестве альтернативы или дополнения технологий хроматирования и кадмирования. После этого наносится финальное лакокрасочное покрытие.

Алитирование

Еще один способ металлизации конструкций, повышающий сопротивляемость поверхности материала к процессам коррозии. В качестве активного вещества используют порошкообразные смеси на основе ферроалюминия. Если предыдущий метод предполагает покрытие в виде цинка, то в данном случае формируется алюминиевое напыление. На поверхность объекта наносится покрытие металлизированного порошка, после чего выполняется изоляционная обмазка. Далее элемент готовится к диффузионному отжигу и обрабатывается специальной краской на той же основе алюминия. Продолжаются антикоррозионные работы по защите металлоконструкций погружением конструкции в алюминиевый расплав с выдержкой, параметры которой варьируются в зависимости от требований к конечному результату. Как показывает практика, алитирование наделяет металлические поверхности наиболее высокими характеристиками износостойкости.

Фаолитирование

Данная технология представляет собой нечто среднее между основательной обработкой металлизированными смесями и поверхностным нанесением лакокрасочного слоя. Защитный барьер в этом случае формируется посредством смеси на основе кислотоупорной термореактивной пластмассы. В итоге получается антикоррозийное и теплозащитное покрытие, которое также противодействует воздействию химически агрессивных солей. К достоинствам, которыми обладает данная антикоррозионная защита металлоконструкций, относят возможность применения в условиях высоких температур. Однако, для создания качественного покрытия перед непосредственной обработкой следует предварительно наносить бакелитовую лаковую основу.

Заключение

Средства противодействия коррозии регулярно улучшаются и становятся все доступнее не только для крупных предприятий, но и для рядовых пользователей. Появление новых методик обработки упрощает и сам процесс нанесения покрытий. При этом немаловажную роль играет проектирование антикоррозионной защиты металлоконструкций, которые используются в составе коммуникационной инфраструктуры, промышленном оборудовании и строительстве. Дело в том, что материалы, формирующие защитный барьер, сами по себе зачастую выступают активными химическими реагентами. Поэтому возрастает ответственность технологов, подбирающих оптимальные средства для обработки металлов с учетом особенностей их эксплуатации.

Процесс самопроизвольного разрушения металла под воздействием агрессивной внешней среды (коррозия) приводит кардинальному изменению прочностных и физико-химических свойств изделий из стали и ее сплавов, значительному снижению их функциональности и сроков годности. По данным беспощадной статистики постоянные потери от этого физико-химического процесса составляют 4-5% общего национального дохода страны, при этом безвозвратно гибнет 10-15% от объема ежегодно производимых ферросплавов.

Помимо материального ущерба коррозия металлов может привести (и зачастую приводит) к различным катастрофическим последствиям из-за выхода из строя сосудов высокого давления, оборудования энергетических объектов, деталей самолетов и паровых турбин, участков газонефтепроводов и т.д. Существуют различные виды борьбы с процессом окисления металла, при этом технология антикоррозийной обработки металлоконструкций постоянно совершенствуется.

Конструктивные методы защиты

Конструктивные методы защиты используются еще на стадии проектирования и изготовления изделия, до начала его активной эксплуатации. Они заключаются в выборе материала, способного противостоять пагубному воздействию среды (нержавеющие стали, кортеновские стали с прочной, неразрушаемой окисной пленкой, применение в ряде случаев высокополимерных материалов, стекла или керамики).

Помимо этого конструктивная антикоррозийная защита металлоконструкций СНИП подразумевает и методы рациональной эксплуатации металлических изделий:

• устранение щелей, трещин и зазоров в конструкции, в которые может попадать влага;
• ликвидация зон застоя влаги и защита от брызг и водяных капель;
• введение ингибиторов в агрессивную среду.

Пассивная защита от коррозии

К пассивным методам защиты относится нанесение на металлическую поверхность какого-либо покрытия, которое будет препятствовать контакту металла с кислородом и влагой. Современные лакокрасочные материалы обладают улучшенными эксплуатационными свойствами. В зависимости от состава, ЛКМ могут выполнять барьерные, протекторные, преобразующие или пассиваторные функции.

Барьерная защита — механически изолирует поверхность металла. Чаще всего барьерные ЛКМ наносят на черные металлы. При этом любое нарушение целостности защитной пленки (даже в виде микротрещин) ведет к проникновению агрессивной среды и возникновению подпленочной коррозии.

Пассивирование поверхности металла производится лакокрасочными материалами, в составе которых содержится фосфорная кислота или хроматные пигменты (соли хромовой кислоты), замедляющие коррозионные процессы. Антикоррозийное покрытие металлоконструкцийпассивирующими грунтовками выполняется при помощи распылителя. Пассивирующие грунтовки могут быть как одно, так и двухкомпонентными, в последнем случае составляющие части смешивают непосредственно перед употреблением. Таким образом можно защищать как черные, так и цветные металлы.

Следует отметить, что антикоррозийная защита металлоконструкций при помощи ЛКМ эффективна лишь в случае скрупулезно проведенных подготовительных мероприятий, особенно важно тщательное удаление продуктов коррозии, уже образовавшихся на поверхности металла.

При этом наносятся специальные составы, разрушающие ржавчину, а затем поверхность зачищается. Если же механическая обработка перед окрашиванием по тем или иным причинам производится не может или экономически нецелесообразна, используются так называемые преобразователи ржавчины. Преобразующие грунтовки содержат специальные добавки, которые превращают продукты ржавчины в нерастворимые соединения. Эти составы могут наноситься как при помощи кисти, так и распылением. В некоторых случаях преобразователи ржавчины уже входят в состав защитной композиции и тогда ЛКМ может наносится сразу на металл, без предварительной его обработки.

Пассивная антикоррозийная обработка металлоконструкций СНИП может выполнять и роль протектора, в этом случае в состав ЛКМ включают достаточно большое количество (>86%) металлической пыли из элемента, который обладает более высокой восстановительной способностью, чем обрабатываемая поверхность. Так как чаще всего в качестве наполнителя используют высокодисперсный порошок цинка, данный метод получил название «холодного цинкования». Цинконаполненные лакокрасочные материалы выгодно отличаются от традиционных увеличенными сроками службы и устойчивостью к абразивному износу.

Термопластичные полимеры и эпоксидные смолы, на основе которых выпускаются цинкосодержащие композиции, позволяют наносить эти грунтовки даже при сложных погодных условиях (повышенная влажность, отрицательные температуры). Кроме этого, цинковые протекторные ЛКМ не требуют смешивания компонентов, а по своим прочностным и защитным свойствам сопоставимы с такими гораздо более трудоемкими операциями, как горячее цинкование.

Активные методы защиты

К активным методам защиты можно отнести методы специальной обработки металла. Для повышения стойкости ферросплавов и изделий из них применяют:

• горячее цинкование деталей. Деталь или конструкция обезжиривается, подвергается пескоструйной обработке или травлению кислотой и покрывается тонким слоем расплава цинка в специальной вращающейся ванне. В результате химической реакции на поверхности образуется защитная пленка, экранирующая металл от доступа влаги, образующая гальвано пару со сталью и способная самовосстанавливаться после небольших повреждений. В качестве сырья для горячей металлизации могут применяться и другие металлы. Этот метод особенно хорош для крупных объектов (судов, баков, цистерн) ;
• электрохимическое (гальваническое) цинкование, которое основано на принципе диффузионного извлечения ионов цинка из слабокислого раствора при электролизе. Обрабатываемые детали и источник цинка (пластины, шары, болванки) помещаются в ванну с электролитом, через которую в дальнейшем пропускается электрический ток. В процессе электролиза цинк, являясь анодом, растворяется и оседает на стальной поверхности, придавая ей высокодекоративный блестящий вид. Однако адгезионные свойства полученного покрытия невелики, а сам процесс производства экологически вреден и трудоемок. Гальваническая обработка металлов применяется для обработки метизов и деталей средних размеров;
• термодиффузионное нанесение цинкового покрытия. Суть метода состоит в проникновении атомов цинка из цинкосодержащего порошка в поверхность железа при очень высокой температуре (в диапазоне 290-450˚С). При этом покрытие получается очень твердым и износостойким, в точности повторяя исходную деталь, включая резьбы или тонкий рельеф. Не требует сложного подготовительного этапа (очистки от пятен ржавчины, обезжиривания и т.п.). Подобная антикоррозийная обработка металлоконструкций и трубопроводов в 2-3 раза долговечнее, чем гальваническая и может длительно оберегать сталь даже при эксплуатации ее в условиях воздействия морской воды. Из недостатков метода можно отметить его небольшую производительность и необходимость наличия специального оборудования (роторных печей).

Антикоррозийная обработка металлоконструкций может быть дополнена электрохимической защитой, при которой на ограждаемую деталь устанавливается специальный протекторный анод из металла с более электроотрицательными свойствами. При этом скорость окислительного процесса в защищаемом партнере падает практически до нуля вплоть до полного разрушения анода, который в данном дуэте называют «жертвенным». Подобным образом экранируют свайные фундаменты, металл которых находится в грунте (особенно засоленном), нефтегазопромысловые сооружения и хранилища, а также днища судов, на которые постоянно воздействует морская вода.

Аноды могут быть изготовлены из платинированного титана, железнокремниевых сплавов, графитопластов. В настоящее время разрабатываются методы электрохимической защиты кузовов автомобилей, при этом токопроводящие аноды выполняются из электропроводящих полимеров в декоративном исполнении и наклеиваются на кузов в потенциальных коррозионноопасных точках.

Новые методы защиты

Несомненно, нанесение лакокрасочных материалов наиболее доступный метод сбережения ферросодержащих конструктивных элементов и деталей. Однако этот защитный слой требует обновления каждые 5-7 лет, что довольно трудоемко. Гальваническая и электрохимическая подготовка металла, позволяющая забыть о ржавчине лет на 50, — дело достаточно затратное. Однако в настоящее время уже существует недорогой инновационный метод защиты металлов от окисления и ржавления.

«Жидкая резина» — двухкомпонентный эластомер, при помощи которого выполняется надежная и долговечная антикоррозийная защита металлоконструкций. Эта сплошная, бесшовная мембранная прослойка наносится на металл при помощи распылительного пистолета, без всякой предварительной подготовки поверхности. После нанесения битумная эмульсия застывает мгновенно, не образуя потеков и неровностей, даже если основа была гладкой, скользкой и влажной. Производитель гарантирует, что данное покрытие в течение первых 20 лет не только не теряет своих свойств, но даже становится со временем прочнее. Таким образом могут быть обработаны металлические трубы, строительные конструкции любой конфигурации, поверхность цистерн и даже кровля. Металлы экранируемые при помощи такого резинового слоя абсолютно индифферентны к воздействию повышенной влажности и критическим температурам.