Антикоррозийная защита металлоконструкций: способы и материалы. Новые методы защиты

В современном мире коррозия металлов и защита их от коррозии является одной из важнейших научно-технических и экономических проблем. Состояние металлоконструкций в различных регионах во многом зависит от воздействия атмосферы. Развитие промышленности и, как следствие, растущее загрязнение атмосферы вызывает интенсивную коррозию металлоконструкций, поэтому встает вопрос антикоррозионной защиты.

РЫЖАЯ ПЫЛЬ

Главная причина коррозионных разрушений металлоконструкций - самопроизвольное физико-химическое разрушение и превращение полезного металла в бесполезные химические соединения. Большинство компонентов окружающей среды, будь то жидкости или газы, способствуют коррозии металлов; постоянные природные воздействия вызывают ржавление стальных конструкций, порчу корпусов автомобилей, образование питтингов (ямок травления) на хромированных покрытиях и тд. Скорость развития коррозии вглубь может достигать 0,01 -0,2 мм в год. Эта проблема заставляет специалистов задуматься и произвести сравнение затрат на удорожание металла {замена или восстановление металлоконструкций) с затратами на их своевременную и качественную окраску.

ОТ ГРУНТОВКИ ДО ФИНИШНОГО СЛОЯ

Нанесенные защитные покрытия обеспечивают прочность и долговечность сооружений и служат надежной защитой металлоконструкций от воздействия окружающей среды. В первую очередь такую защиту можно обеспечить с помощью лакокрасочных материалов. Подбор типа лакокрасочных материалов и системы покрытия зависит от конкретного типа металлоконструкции, с учетом состояния конструкции, степени разрушения ее поверхности, коррозионной опасности, условий окружающей среды при производстве работ, предполагаемого срока защиты и стоимости покрытия. Наиболее эффективными являются многослойные лакокрасочные покрытия. Многослойные лакокрасочные покрытия, препятствующие проникновению к поверхности металла влаги, агрессивных газов и жидкостей, состоят, как правило, из слоев грунтовки и эмали. Традиционная трехслойная система для наружного покрытия имеет следующий состав: грунтовочный слой обеспечивает адгезию с подложкой, второй слой обладает барьерными свойствами и препятствует проникновению афессивной среды к металлу. Финишный спой также обладает барьерными свойствами, помимо этого он также имеет высокие декоративные качества и стойкость к ультрафиолету.

ОРИЕНТИР - МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ

Существует множество лакокрасочных материалов на различных основах: акриловых, алкид-ных, эпоксидных, полиуретановых и др. Нормативную долговечность лакокрасочного покрытия - 15 и более лет, обеспечат защиту полимерные материалы импортного производства на основе эпоксидных, полиуретановых смол.

Эффективность при выборе лакокрасочного покрытия можно определить из отношения стоимости подготовки квадратного метра поверхности к гарантированной долговечности покрытия. В свою очередь, срок службы защитных покрытий также определяется многими факторами. Наиболее важными являются: качество подготовки поверхности под окраску и соответствие характеристик выбранного лакокрасочного покрытия тем условиям, в которых будет эксплуатироваться покрытие.

Проектирование антикоррозионной защиты (АКЗ) металлоконструкций при использовании лакокрасочных материалов импортного производства необходимо производить с учетом международных стандартов ISO, где учитываются все факторы, влияющие на долговечность окраски.

Согласно международному стандарту ISO 12944 определены следующие сроки службы лакокрасочных покрытий: низкий (до 5 лет), средний (от 5 до 15 лет) и высокий (более 15 лет). При выборе того или иного покрытия, а также необходимого количества слоев краски рекомендуется обращаться к стандарту IS012944. В данном документе указаны системы покрытий на основе различных связующих с различными наполнителями и для различных по агрессивности воздействия категорий окружающей среды.

СРОК-НЕВЕЛИК

Важным моментом в проектировании АКЗ является подготовка поверхности под окраску. Различают несколько методов подготовки поверхности подложки перед нанесением ЛКМ: ручная (скребками, металлическими щетками) и механизированная очистка (отбойниками, шарошками, электро-, пневмоинструментами и др.), гидродинамическая очистка под высоким (до 1500 бар) давлением воды, термическая (газопламенная) очистка (температура горения 400-500 °С), химическая очистка (химическое травление, обезжиривание), абразивоструйная очистка (под высоким давлением до 14 бар смеси «воздух - абразив»).

Ручная очистка скребками и щетками на сегодняшний день в России остается самой распространенной. Ручной метод очистки кажется самым дешевым для заказчика только на первый взгляд, однако в будущем потребуется необходимость перекрашивать металлоконструкции много раз, так как срок службы ЛКП при применении ручной очистки невелик - до 2-3-х лет. Этот метод не позволяет удалить с поверхности металла прокат ную окалину, прочно держащиеся старую краску и ржавчину, не позволяет создать необходимый для адгезии рельеф поверхности. В международном стандарте ISO 8501 отражены две степени подготовки поверхности к окраске: St 2 и St 3.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ

Наиболее производительным и эффективным способом подготовки поверхности перед нанесением ЛКМ является абразивоструйная очистка. Данный метод позволяет удалять с поверхности металла прокатную окалину и старые покрытия, придавать поверхности рельеф, который так необходим для хорошей адгезии лакокрасочного материала. Стандарт ISO 8501 регламентирует четыре степени подготовки поверхности абразивоструй-ным способом: Sa 1, Sa 2, Sa 2,5, Sa 3. Метод основан на следующем: частицы абразива, вылетая из сопла с большой скоростью (до 150 м/с) и кинетической энергией, при соударении с поверхностью металла удаляют ржавчину, прокатную окалину, имеющиеся покрытия и другие загрязнения. Одновременно поверхность приобретает характерный рельеф, который способствует лучшей адгезии покрытия с металлом.

После абразивоструйной очистки пред нанесением лакокрасочных материалов поверхность следует очистить от образовавшейся пыли сжатым воздухом.

Достоинства абразивоструйной очистки:

  • высокая производительность;
  • возможность использования как стационарного, так и переносного оборудования;
  • возможность обрабатывать разнообразные по форме и материалу конструкции;
  • возможность локальной и дозируемой обработки;
  • возможность регулирования чистоты и шероховатости поверхности.
  • Но есть и недостатки:

  • большое количество пыли, выделяемое при очистке;
  • невозможность удаления некоторых недопустимых загрязнений (водорастворимые продукты коррозии, сопи и т.п.).
  • Абразивоструйная очистка является одним из самых распространенных в мире методов очистки стальных поверхностей. В странах Европы обязательной абразивоструйной очистке подвергаются любые вновь изготавливаемые конструкции. Согласно стандартной схеме все изделия очищаются на заводе, покрываются грунтовкой и перевозятся на монтажную площадку. После окончания монтажа стыки зачищаются и грунтуются, затем все конструкции окрашиваются финишными слоями ЛКМ.

    В России многие крупные предприятия переходят на технологию АКЗ (например, НПО «Мостовик» - г. Омск, ГМК «Норильский никель», «Лукойл» и др.).

    Когда же необходима ремонтная окраска или выполнение антикоррозионных работ на уже смонтированных конструкциях, то используются передвижные абразивоструйные комплексы, специализированное окрасочное оборудование и специализированные бригады с альпинисткой подготовкой.

    ОБОРУДОВАНИЕ

    Абразивоструйные комплексы включают в себя: компрессорное оборудование (например Adas Сорсо, Kiss и другие) для производства и подачи сжатого воздуха (от 7 до 14 бар), абразивоструйные аппараты (Contracor, Airblast) - котлы-емкости, где происходит смешение абразива и воздуха, осушители воздуха, магистральные шланги, специальные сопла (вентури), а так же спецодежда для пескоструйщика (шлем с подачей воздуха и костюм). Специализированное окрасочное оборудование включает в себя; агрегаты безвоздушного распыления с давлением краски в магистральном шланге до 350-500 бар, шланга высокого давления, окрасочные пистолеты.

    ПЕРСОНАЛ

    Специализированные бригады должны состоять из рабочих с множественностью специальностей: пескоструйщик, маляр, машинист компрессорной установки, а если работы проводятся на высоте, то и иметь специальную подготовку и допуск на высоту.

    ТЕХНОЛОГИЯ

    Работы по антикоррозионной защите металлоконструкций абразивоструйным методом в основном проводятся по следующей технологии:

  • Обезжиривание металлоконструкций.
  • Абразивоструйная очистка металлоконструкций.
  • Обеспыливание поверхности.
  • Нанесение грунтовочных слоев.
  • Нанесение покрывных финишных слоев.
  • Обезжиривание поверхности металлоконструкций проводится всегда перед применением абразивоструйной очистки, так как неудаленные загрязнители будут вбиты в поверхность металла струей абразива, а в последствии спровоцируют отслаивание покрытия от подложки. Обезжиривание должно проводиться методом вытирания ветошью смоченной в растворителе до полного удаления жиров.

    Абразивоструйная очистка металлоконструкций проводится до степени Sa 2,5 по ISO 8501, с применением абразивоструйных комплексов. Чаще всего в виде абразива применяется гранулированный шлак одноразового применения (гранш лак - рекуперированные отходы металлургического производства) с фракцией частиц от 0,5 до 3 мм. При этом удаляются следующие загрязнения: прокатная окалина, старые лакокрасочные покрытия, ржавчина.

    После очистки поверхность приобретает серый стальной цвет, определенную шероховатость Rz=70-170 мкм. Для уменьшения размера шероховатости изменяют фракцию частиц абразива - увеличивают в общей массе содержание частиц с размерами от 1 до 1,5 мм, в этом случае шероховатость наиболее приемлема Rz=70-110 мкм. При этом расход лакокрасочного материала на 1 м2 заметно сокращается.

    Обеспыливание поверхности производится сжатым воздухом с давлением до 6 бар. Для обеспечения максимальной адгезии между слоями лакокрасочного материала, обеспыливание проводят перед нанесением каждого слоя ЛКМ.

    Нанесение лакокрасочных материалов осуществляется профессиональными малярами с применением агрегатов безвоздушного нанесения, например Graco, Wagner, Wiwa. Лакокрасочный материал подается под высоким давлением и через специальное сопло распыляется на подготовленную поверхность. Отрунтовку выполняют вплоть до перекрытия верхних точек рельефа поверхности до образования сплошной ровной пленки фунтовочного покрытия. При необходимости и соблюдения толщины покрытия, наносят дополнительный слой грунтовки.

    Обязательным условием качественной антикоррозионной защиты после нанесения грунтовки является дополнительная окраска (полосовое окрашивание) острых кромок, кантов и сварных швов, на которых лакокрасочный слой имеет недостаточную толщину.

    Нанесение покрывных финишных слоев лакокрасочных материалов выполняется с соблюдением режимов в соответствии с техническими регламентами от производителей ЛКМ. Финишное покрытие наносят сплошной ровной пленкой, контролируя толщину мокрого слоя на протяжении всего процесса окрашивания.

    КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

    Выполнение каждого этапа технологии сопровождается контролем качества выполнения работ и климатических условий при их выполнении. Это процедура обязательна и необходима при выполнении каждой технологической операции, начиная от оценки первоначального состояния обрабатываемой поверхности и до сдачи готового антикоррозионного покрытия.

    Антикоррозийная защита металлических конструкций - главная проблема в решении вопроса обеспечения долговечности металлических конструкций. Долговечность металлоконструкций, сооружений и установок из металла, которые работают и в дождь и в холод под открытым небом, в воде и в агрессивных средах, в пустыне и на крайнем севере - зависит от качества антикоррозийной защиты. Антикоррозийная защита металлоконструкций - является одним из основных направлений деятельности компании «ТехАтомСтрой». Мы работаем с различными видами металлоконструкций, любой высоты и сложности. Накопленный опыт и мощности нашей компании позволяют нам выполнять большие объемы работ с высоким качеством.

    На сегодняшний день для любых металлических конструкций самым простым и доступным способом защиты металла от коррозии является применение специальных красок и эмалей для металла. Антикоррозионные краски по металлу незаменимы для покраски металлических конструкций со сложным профилем, в том числе крупногабаритных металлоконструкций и металлоизделий. Лакокрасочные антикоррозийные покрытия - отличаются простотой нанесения, возможностью выбора цвета, возможностью обработки металлоконструкций больших габаритов и сложной конфигурации.

    Антикоррозийная защита металлоконструкций происходит в два этапа: подготовка (шлифовка, очистка, обеспыливание, грунтовка) и непосредственно обработка (нанесение нескольких слоев защиты).

    Абразивная (пескоструйная) обработка поверхностей различного оборудования, конструкций и сооружений - это высококачественная очистка любых поверхностей от продуктов коррозии, слоевой окалины, нагара, затвердевших и не затвердевших нефтепродуктов (битум, мазут и др.), старых многослойных лакокрасочных покрытий. Пескоструйная обработка является одной из главных стадий подготовки поверхностей перед нанесением различных антикоррозионных и декоративных защитных покрытий. Срок службы покрытий, нанесенных по поверхности, обработанной пескоструйным аппаратом, многократно увеличивается. Пескоструйная очистка ведется с использованием мобильной установки, что позволяет производить обработку на территории заказчика. Производительность очистки составляет - до 35 м2/час (в зависимости от исходного состояния поверхности). Класс пескоструйной очистки - до Sа3 - Sа2,5 (ISO 8501-1; 1988/ SS 05 5900) по шведскому стандарту, т.е. очистка металлической поверхности до «белого чистого» металла без остатков сторонних микровключений. Шероховатость обработанной пескоструйными работами поверхности до 30 мкм, что позволяет применять обработку для ответственных работ по антикоррозионной защите.

    Подбор типа лакокрасочных материалов и системы покрытия зависит от конкретного типа металлоконструкции, с учетом состояния конструкции, степени разрушения ее поверхности, коррозионной опасности, условий окружающей среды при производстве работ, предполагаемого срока защиты и стоимости покрытия. Наиболее эффективными являются многослойные лакокрасочные покрытия. Многослойные лакокрасочные покрытия, препятствующие проникновению к поверхности металла влаги, агрессивных газов и жидкостей, состоят, как правило, из слоев грунтовки и эмали. Традиционная трехслойная система для наружного покрытия имеет следующий состав: грунтовочный слой обеспечивает адгезию с подложкой, второй слой обладает барьерными свойствами и препятствует проникновению афессивной среды к металлу. Финишный спой также обладает барьерными свойствами, помимо этого он также имеет высокие декоративные качества и стойкость к ультрафиолету.

    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.

    Сплавы металлов – самый распространённый материал для производства товаров для народного хозяйства. Амортизация основных фондов чаще всего ускоряется за счет интенсивного влияния ржавчины. Особенно актуальна эта проблема для городской среды, морской и нефтедобывающей инфраструктуры. Опасность заключается в возникновении непредвиденных сбоев в работе оборудования, возможных авариях и катастрофах. Поэтому антикоррозионная защита - краеугольный элемент безопасности функционирования металлоконструкций.

    Ржавчина: основные причины появления

    Коррозия вызывается одновременным присутствием кислорода и влаги на поверхности объекта, это условие запускает электрохимические реакции, которые разрушают структуру металла. Их скорость и характер зависят от влияния внешних, внутренних, механических (конструкционных) факторов.

    К первым относятся:

    • уровень влажности и загрязнения воздуха газами;
    • скорость движения технических жидкостей (в трубопроводах);
    • время воздействия;
    • температура рабочей среды.

    Внутренние - зависят от:

    • присутствия примесей в металлах;
    • термодинамической устойчивости;
    • структуры и типа сплава;
    • плотности поверхности.

    К механическим факторам относят:

    • усталость;
    • кавитацию;
    • растрескивание.

    Чаще всего ржавчина поражает изделия из сплавов железа, а именно из стали, которая часто встречается в хозяйстве. Вместе с тем коррозии подвержены материалы с основной долей в их составе:

    • чугуна;
    • свинца;
    • меди;
    • цинка;
    • латуни.

    В идеальных условиях скорость разрушения может происходить на столько медленно, что даже не потребуется минимальная антикоррозийная защита металлоконструкций (лакокрасочное покрытие). Это актуально для сухих проветриваемых помещений с уровнем влажности воздуха до 40%. Но на практике большая доля металлоизделий эксплуатируется в агрессивных условиях. Наиболее уязвимыми являются изделия, контактирующие с:

    • морской водой;
    • рабочими техническими средами (жидкие, газовые);
    • влажным грунтом;
    • загрязненным воздухом городов.

    Условия эксплуатации, невозможность демонтажа, особенности конструкций могут существенно затруднять нанесение защитных покрытий во время эксплуатации (это крепежные элементы, мачты линий электропередач, объекты морской инфраструктуры). Такие элементы выгоднее заблаговременно защитить от ржавчины ещё на этапе проектирования.


    Горячее цинкование – лучшее решение для защиты от коррозии

    Для заблаговременной защиты изделий, их элементов, а также содержащих большое количество малоразмерных конструкционных и крепежных компонентов, в том числе подлежащих нагрузке, наиболее приемлемый метод - горячее цинкование. Его используют для обработки:

    • рамных опор;
    • строительных лесов;
    • арматуры;
    • дорожных ограждений;
    • опор освещения;
    • сварных балок и пр.


    Расплав цинка температурой 450 градусов, в который погружено изделие, формирует на всей его поверхности прочную диффузную пленку из сплава Fe-Zn, которая:

    • непроницаема для агрессивных факторов внешней среды (влага, сульфиды, хлориды);
    • более электроотрицательна, чем защищаемый металл (при нарушении целостности покрытия разрушается только цинк).

    Для примера мы предлагаем сравнить стоимость и стойкость нанесения защитных покрытий разными методами (см. таблицу 1, здесь указаны средние цены на рынке Москвы на момент публикации).

    Таблица 1

    Метод защиты

    Стоимость нанесения защитного покрытия на

    1 кг металлоконструкции,

    руб.

    Жизненный цикл (ЖЦ) защитного покрытия, лет

    Амортизация:

    Стоимость / ЖЦ покрытия, руб./год

    Горячее цинкование

    18,22

    До 50

    0,36 (в течение 50 лет)

    Холодное цинкование

    До 25

    0,6 (в течение 25 лет)

    Лакокрасочные покрытия

    19,5

    До 15

    1,3 (в течение 15 лет)

    Таким образом, срок службы цинкового антикоррозийного слоя, нанесённого методом горячего цинкования, самый длительный. Амортизация такого покрытия в течение полувека составляет 0,36 руб./год. На втором месте со значительным отставанием так называемый «холодный» метод. По сравнению с нанесением лакокрасочного покрытия, горячее цинкование доминирует, так как позволяет гораздо дольше защитить металлоизделия от ржавчины при сопоставимой цене на покрытие 1 кг.

    Метод горячего цинкования: основные достоинства

    Его применение для защиты металлоконструкций обеспечивает:

    • стойкость к механическим воздействиям;
    • эффективную защиту до 100-150 лет без обслуживания (это актуально для сельской местности с низким содержанием выбросов промышленных и выхлопных газов);
    • эксплуатацию при температурах до 419 градусов (точка плавления цинка);
    • высокую коррозионную устойчивость;
    • относительную экономичность;
    • приемлемую производительность (3-10 минут на изделие);
    • защиту даже после повреждения целостности покрытия, а также в условиях, когда концентрация цинка в покрытии ничтожно мала;
    • высокую тепло- и электропроводность.

    Этапы нанесения защитного слоя

    Горячему цинкованию предшествует подготовка металлоконструкции, которая предусматривает последовательное:

    • обезжиривание;
    • травление;
    • промывание;
    • флюсование;
    • просушивание.

    Обращаем ваше внимание, что все производственные процессы на ООО «Гжельский завод Электроизолятор» соответствуют ГОСТ 9.307-89 «Требования к цинкуемым изделиям» и ГОСТ 9.402 в отношении чистоты поверхности. Перед обработкой все поступающие конструкции тщательно проверяются на наличие трещин. При выявлении дефектов изделия бракуются.

    Максимальное время подготовительного этапа (от начала обезжиривания до завершения сушки) составляет около 180 минут. Затем осуществляют покрытие защитным слоем. Заключительным этапом является контроль качества на предмет:

    • плотности;
    • целостности;
    • блеска и характерной текстуры («листья папоротника»);
    • толщины - 150-1000 мкм;
    • отсутствия трещин.

    Предохранение материалов от поражения ржавчиной является обязательной мерой перед введением конструкций и отдельных деталей в эксплуатацию. Развитие коррозии зачастую не только повреждает металлические поверхности, но и негативно влияет на свойства прилегающих материалов - пластиковых или деревянных. Нередко еще на стадии заводского изготовления подбирается метод, по которому будет выполнена такого рода защита. Антикоррозионная оболочка также может быть сформирована и в бытовых условиях с применением специальных средств.

    Общие сведения об антикоррозийной обработке

    Большинство средств антикоррозийной защиты наносятся на поверхность материала, что и создает покрытие, стойкое к развитию негативных процессов. Обычно такой обработке подвергаются изделия и конструкции, которые тесно контактируют с влагой, почвой и химическими веществами. Чаще всего является многофункциональной. То есть помимо предотвращения той же ржавчины покрытие может повышать и теплоизоляционные качества объекта, обеспечивать эффект шумоподавления.

    Каждое средство имеет свой ресурс действия и также разрушается в процессе эксплуатации. Этот нюанс предусматривает технолог в выборе метода обработки. Кроме того, антикоррозионная защита сама по себе может быть активным химическим веществом. Для разных металлов и сплавов подбираются наиболее благоприятные с точки зрения взаимного воздействия защитные покрытия.

    Особенности защитных средств от ржавчины

    Работа с металлом в части нанесения защитных покрытий требует тщательной подготовки. Как правило, основные работы касаются именно этого этапа. Также в отличие от методов обработки других материалов создание барьера перед ржавчиной для металлов нередко предусматривает дополнительное применение компаунда. Таким образом, уже в комплексе формируется защита антикоррозионная с эффектом электроизоляции.

    Специфика использования разных видов антикоррозийной защиты также обуславливается сферой применения целевого объекта. Если конструкцию планируется использовать под землей, как в случае с водопроводом или газовыми коммуникациями, то разрабатываются рецепты многослойных покрытий, обеспечивающие и усиленную механическую защиту. Другие требования предъявляются к материалам, которые контактируют с воздушной средой и водой. В данном случае повышенное внимание уделяется защитной изоляции от влаги, пара и мороза. Для этого в составы добавляют соответствующие присадки и пластификаторы.

    Разновидности методов

    Традиционным способом защиты металла от коррозии считается нанесение предотвращающих процессы ржавления. Это могут быть составы из распространенных декоративных составов, которые также выполняют эстетическую функцию. Более технологичные способы защиты - это термическая обработка и легирование. При таких методах меняется сама структура материала в верхнем слое.

    Например, легирование позволяет переводить металлические сплавы из активного в пассивное состояние. Таким образом, материалы антикоррозионной защиты естественно формируют пленку, представляющую собой барьер перед ржавлением на фоне электрохимического воздействия. Этот способ хорош тем, что эффективно работает не только с железом и легко подвергаемыми коррозии металлами, но и с нержавеющими материалами, которые в агрессивных средах могут деформироваться.

    Отзывы о лакокрасочной защите металлов

    Это наиболее популярный способ защиты металла от ржавчины. Его ценят за ценовую доступность, относительно высокую эффективность и гибкость в применении. Тем не менее в долгосрочной перспективе лакокрасочная антикоррозионная защита проявляет себя не лучшим образом. Как отмечают пользователи обработанных таким способом конструкций, рассчитывать на полноценную функцию изоляции приходится не более чем на срок в 7-8 лет. Далее приходится обновлять покрытие, зачастую реставрируя и поверхность целевого материала.

    Есть и другие недостатки, которые отмечают пользователи антикоррозийных лакокрасочных составов. Например, ограничение в плане использования. Подобный вариант не годится для усиления труб, которые будут проложены под водой или в земле. Если защита антикоррозионная должна служить более 10 лет без обновления, то есть смысл воспользоваться другими методами.