Bktp-omsk.ru

Делаем сами
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Методы защиты металлических конструкций от коррозии

Обработка металлических конструкций от коррозии

Разновидность коррозии.

На появление коррозии влияют различные факторы. Поэтому выбирать способ защиты необходимо после выяснения причин появления проблемы. Коррозия подразделяется на несколько видов:

• химическая;
• биохимическая;
• электрохимическая;
• электрическая.

Также причины разрушения разделяют коррозию на некоторые типы:

• щелевая;
• ножевая;
• сплошная;
• подповерхностная;
• местная;
• межкристаллитная.

Методы защиты металлоконструкций.

Главное в строительстве – это обеспечить защитой металлические конструкции от появления коррозии. Сегодня существуют эффективные способы защиты:

• улучшение химического состава металлов;
• производство и применение металлоконструкций вне агрессивной среды;
• с помощью специальных смесей изолируются стальные поверхности;
• применение составов для защиты;
• наложение токов увеличивает показатели защиты электромеханического характера.

Использование защитных покрытий является простым и эффективным вариантом. Такие покрытия делятся на:

• устойчивые к влиянию атмосферы;
• кузнечные;
• термостойкие;
• цинконаполненные.

К тому же, чтобы предотвратить отрицательное влияние коррозии, можно ввести в защитные покрытия ингибиторы. Образуется пленка, которая защитит поверхность металлов. Это поможет нейтрализовать воздействие коррозионных сред.


ПокраскаНа сегодняшний день активно изготовляются металлические сплавы, которые устойчивы к коррозии. К примеру, добавление в стальной сплав хрома или никеля позволяет увеличить защитные свойства. С такой же целью в сплав из никеля вводится медь, а из магния – марганец.

Специальная обработка металлических конструкций относится к активному способу защиты. Широко распространена оцинковка металлических изделий. Это позволяет увеличить их устойчивость. Оцинковка бывает:

• электрохимической;
• горячей;
• термодиффузной.

Самый доступный и простой способ защиты – это нанесение лакокрасочных составов на металлоконструкции. Однако покрытие необходимо обновлять каждые пять лет. Поэтому был изобретен новый метод защиты изделий из металла – жидкая резина. На рынке строительных материалов такой способ активно предлагается. Жидкая резина – это эластомер, который наносится на поверхность с помощью распылителя.

Главным достоинством данного вида защиты является то, что перед обработкой металлические конструкции не требуют предварительной подготовки. Но такой способ защиты пока не особо распространен. Хотя считается весьма эффективным. Поэтому лакокрасочные материалы до сих пор остаются популярны.

Выбор средства для защиты металлических изделий зависит от предпочтений человека. Антикоррозийные средства продлевают срок службы конструкций из стали. Поэтому без них никак не обойтись. В любом случае, перед покупкой защитных средств, лучше подробно изучить информацию о них и посоветоваться со специалистом. Это поможет сделать правильный выбор.

Коррозия металла – виды и способы защиты

Коррозийные процессы представляют наиболее реальную угрозу для металлических конструкций. Вне зависимости от толщины стали, ржавчина способна быстро привести материал в негодность. В некоторых случаях, при небольших повреждениях, развитие коррозии удается остановить, а последствия ликвидировать. Чаще всего приходится менять металлические элементы полностью. Поэтому защита стали от коррозии является первоочередной задачей при строительстве и эксплуатации конструкций.

Причины и последствия образования коррозии на металле

В идеальных условиях любой металл сохраняет свои характеристики в течение длительного периода времени. Даже если в состав материала не входят дополнительные примеси, отсутствие внешних воздействий позволяет сохранять прочность и жесткость конструкции. В реальной жизни таких условий добиться практически невозможно. Коррозийные процессы могут быть вызваны следующими причинами:

  • повышенная влажность воздуха, за счет которой металл постоянно подвергается значительным нагрузкам и очень быстро начинает окисляться;
  • выпадение осадков на незащищенную поверхность стали также влечет за собой распространение очагов коррозии;
  • часто причиной окисления металла являются блуждающие токи, присутствующие на поверхности изделия;
  • атмосфера с различным содержанием химически активных элементов также может вызвать увеличение скорости распространения коррозии.

На начальном этапе окисления на поверхности металла становятся заметны яркие пятна, впоследствии металл полностью покрывается ржавчиной. Если не обращать внимания на подобные явления, со временем коррозия проникает внутрь изделия, полностью разрушая его.

Разновидности коррозийных процессов

Коррозия стали по типу может быть химической и электротехнической. В первом случае атомы металла и окислителя вступают в реакцию и образуют прочные связи. Образовавшаяся структура не проводит электричество, в отличие от первоначального состава изделия. Для электротехнической коррозии характерно полное разложение металла, который становится непригоден в дальнейшей эксплуатации.

Кроме химической и электротехнической можно выделить и другие виды коррозии:

  • чаще других встречается газовая коррозия, протекающая при высокой температуре и минимальном содержании влаги в рабочей среде;
  • атмосферная коррозия развивается при нахождении металлического изделия в газовой среде высокой влажности;
  • биологические микроорганизмы также могут оказывать негативное влияние на прочность и целостность стальных конструкций, вызывая окисление материала;
  • при взаимодействии различных металлов, состав и стационарный потенциал которых отличается, пятна ржавчины могут появиться в точках соприкосновения изделий;
  • воздействие радиоактивного излучения приводит к разрушению структуры стали и развитию коррозийных процессов.

В большинстве случаев сложно выделить какой-то один вид коррозии, негативно воздействующий на состояние металлоконструкций. Разрушение и деградация стали вызвана влиянием нескольких факторов, таких как повышенная влажность, неблагоприятный состав атмосферы, биологическая активность микроорганизмов, радиационный фон. Единственным способом исключить или снизить скорость распространения коррозии является защита материала специальными составами и средствами.

Технология защиты стали от возникновения и развития коррозии

Оптимальным вариантом для исключения коррозии является использование при строительстве и монтаже специальных марок стали, неподверженных окислению. В противном случае от собственника металлоконструкций потребуется обеспечить своевременную защиту стали от окисления. Возможными вариантами подобного подхода являются:

  • поверхностная обработка металла специальными составами, устойчивыми к атмосферным воздействиям;
  • металлизация конструкций, также выполняемая поверхностным методом;
  • легирование стали специальными составами, особенностью которых является устойчивость к окислительным процессам;
  • непосредственное воздействие на окружающую химическую среду с целью изменения ее состава.

Каждая из указанных методик имеет свои достоинства и условия использования. Выбор способа зависит от текущего состояния стальной конструкции, интенсивности развития коррозии, условий эксплуатации металлических изделий.

Поверхностная обработка металла

Самым простым и наиболее распространенным способом является механическая обработка стали. Конструкция окрашивается эмалями и красками с высоким содержанием алюминия. В результате полностью перекрывается доступ окружающего воздуха к металлу. Простота и невысокая стоимость технологии являются ее основными достоинствами. К минусам можно отнести недолговечность покрытия и необходимость периодически его обновлять.

Химическая обработка металла

Отличным способом защиты стали от коррозии является ее обработка химическим способом. На поверхности создается тонкая и прочная пленка, наличие которой предотвращает проникновение к металлу влаги и других негативных сред. Технология применяется только с использованием специальных средств, а ее стоимость доступна не каждому собственнику металлоконструкций.

Металлизация и легирование

Нанесение слоя цинка, хрома, серебра или алюминия также является отличным способом обработки стали. Металлизация и легирование позволяет создать на поверхности стали дополнительный слой металла, устойчивого к воздействию окружающей среды. Способ обработки меняется в зависимости от используемого сплава, эффективность метода доказана на практике.

Изменение окружающей среды

Для многих металлоконструкций и изделий, работающих в замкнутом пространстве, гораздо выгоднее создать благоприятные условия. В таких случаях используется технология вакуумирования, в камеру закачивают различные по составу газы. В результате исключается контакт металла и окружающей среды, процессы коррозии полностью отсутствуют.

Каждая из указанных технологий имеет свой диапазон использования. При этом бороться с коррозией необходимо сразу после начала использования металлоконструкций. В противном случае окисление металла будет необратимым, изделие придется ремонтировать или полностью менять гораздо раньше требуемого срока эксплуатации.

Способы защиты от коррозии и их сравнение

Коррозия ежегодно приносит людям огромные убытки. Поэтому, как только человек начал использовать металлы, он сразу же приступил к поиску эффективных способов защиты от коррозии.

По своей сути все способы защиты от коррозии, применяемые сегодня, можно разделить на 3 вида:

  • Конструктивные;
  • Пассивные;
  • Активные.

Конструктивные способы – это защита коррозируемых металлов различными заслонами, защитными панелями, резиновыми прокладками, битумом или любыми другими не тонкослойными покрытиями.

Пассивные способы (барьерные) – это грунты, краски, лаки и эмали, покрытия создающие барьер, направленный на изоляцию поверхности металла от взаимодействия с окружающей средой.

Активные способы – заключаются в повышении электродного потенциала металла или использовании другого металла, более активного, который будет жертвовать свои электроды, разрушаться сам, тем самым защищая от ржавчины металлическое изделие. Сегодня самым удобным и эффективным способом является именно этот – применение жертвующего собой металла, а металл, который для этого предпочитается – цинк.

Плюсы и минусы способов защиты от коррозии

У конструктивных способов защиты от коррозии очень мало плюсов. Они сложны в применении, дорого обходятся, занимают много места, а иногда их просто невозможно использовать. Например, в качестве защиты от коррозии оборудования, кованых изделий, заборов, объектов городской инфраструктуры. Поэтому конструктивные методы сегодня применяются очень редко и только там, где они скрыты – для внутренних металлических конструкций зданий.

Пассивные способы защиты от коррозии обладают множеством плюсов, но и не лишены минусов.

  • Удобство нанесения
  • Низкая цена
  • Разнообразие цветов и видов
  • Создание барьера между поверхностью металла и окружающей средой
  • Недолговечность – 1-3 года при благоприятных условиях
  • Слабая стойкость к механическим повреждениям
  • Даже при небольшой царапине барьер нарушается, проявления окружающей среды проникают к поверхности металла и начинается процесс коррозии

Самый распространенный активный способ защиты от коррозии — цинкование. Так как защита с помощью цинка эффективнее и долговечнее всего защищает металлы от коррозии. Цинк коррозирует в 3 раза медленнее, чем большинство металлов, к тому же стоит намного дешевле, чем, к примеру, платина, которая так же почти не подвержена коррозии. Именно поэтому цинк – идеальный вариант в качестве защитного металла, жертвующего собой ради защиты от коррозии других металлов.

  • Долговечность – защищает до 25-50 лет
  • Высокая стойкость к механическим повреждениям, агрессивной среде, воде и прочим воздействиям
  • Даже при нарушении целостности слоя продолжает защищать от коррозии
  • Позволяет добавлять слои и увеличивать срок защиты в процессе эксплуатации

Если все вышеуказанные условия соблюдаются, то цинковое покрытие защищает сразу двумя способами: пассивным и активным. То есть, одновременно создает прочный барьер между поверхностью металла и окружающей средой, а если барьер поврежден, то жертвует коррозии свои электроны до тех пор, пока покрытие полностью не истощится.

Только в этом случае полученный состав является цинкованием и может наноситься в качестве защитного покрытия на другие металлы различными способами. Способов нанесения цинкования несколько: горячее цинкование, холодное, гальваническое, газо-термическое, термодиффузионное. Подробнее о различных видах цинкования, их плюсах и минусах вы можете прочитать в статье: Виды цинкования металлов.

Сравнение самых популярных способов защиты от коррозии

ХарактеристикиХолодное цинкование
(Барьер-цинк)
Горячее цинкованиеКраска
Активная катодная защита++
Легкое применение на месте++
Многократное нанесение++
Возможно финишное покрытие+±+
Нанесение в экстремальных условиях (высокая влажность и низкая температура)+
Неограниченный срок хранения+
Контакт с питьевой водой++
Температурная и механическая устойчивость++
Сварка по покрытию+±
Восстановление покрытия+
Нанесение при отрицательных температурах (-35)+

Если сравнить самые популярные сегодня способы защиты от коррозии, то очевидно, что холодное цинкование имеет больше преимуществ. Обработка методом холодного цинкования позволит вам сэкономить, увеличить стоимость ваших конструкций, а значит и ваши доходы, сделать изделия привлекательнее для ваших покупателей. Холодное цинкование позволит вам гордиться произведенной продукцией и не волноваться за ее качество, ведь после нанесения можно просто забыть о коррозии на срок до 25 и более лет.

На нашем сайте вы можете найти цинкосодержащие грунты для холодного цинкования, способные защитить металл в различных условиях эксплуатации. Среди них, Барьер-Грунт — цинкосодержащая краска-грунтовка для металла (96% цинка) гарантирующая антикоррозийную защиту на срок от 10 до 50 лет.

Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе:

Как защитить металл от коррозии?

На сегодняшний день проблемы антикоррозионной защиты строительных и других видов конструкций, различной продукции и материалов являются актуальными как в России, так и во многих странах мира. В промышленно развитых странах коррозия металлов наносит существенный ущерб экономике каждого государства, поэтому данные вопросы играют немаловажную роль как в быту, так и в государственных масштабах.

В нашей стране накоплен некоторый опыт проведения исследований с целью определения скорости коррозионных процессов и методов защиты. Усилена работы в сфере разработки специализированных материалов и технологий, которые обеспечивают высокую степень защиты от коррозии.

Защита от коррозии — актуальная проблема, и основывается на необходимости защиты окружающей среды, сохранения природных ресурсов, а также рационального использования, хранения металлических конструкций в условиях производства.

В настоящее время существует большое количество приемов и средств для борьбы с коррозией. Одними из действенных методов существенно уменьшить коррозионные процессы или полностью их ликвидировать являются использование коррозионностойких материалов, нанесение защитных покрытий, введение в потенциально подверженную коррозии среду ингибиторов, таких как нитриты, хроматы, арсениты.

Однако следует помнить, что при каждом конкретном случае необходимо решить, каким из средств или в каком их сочетании возможно добиться наиболее эффективного и экономичного результата.

Методы борьбы с коррозионными процессами

При выборе оптимального способа защиты от коррозии металлических конструкций и продукции из различных видов металла необходимо учитывать ряд факторов:

  • климатические условия того или иного региона,
  • особенности эксплуатации металлической конструкции,
  • характеристики самой конструкции и многое другое.
Читать еще:  Фибра стальная

Рассмотрим основные методы защиты от коррозии, которые находят широкое применение в современной промышленности, на производстве и в быту.

Лакокрасочные покрытия

Среди таких методов можно выделить наиболее распространенное направление — это нанесение защитных эмалей, красок, лаков и других материалов. Данная методика является доступной для широкого круга людей.

При этом следует учитывать и тот факт, что лакокрасочные покрытия могут обеспечить только преграду для образования коррозии, но не исключить ее появление. Именно поэтому здесь необходимо учитывать такие аспекты как тщательная подготовка поверхности к окрашиванию, равномерность наносимого покрытия, толщина слоя, прочность, отсутствие воздушных полостей и т.д.

1. Краска по ржавчине. Одним из наиболее популярных способов защиты является применение краски для металла по ржавчине. Как правило, такая краска выполняет три основные функции: она преобразовывает ржавчину, совмещает в себе антикоррозионный грунт и верхнюю эмаль. Эмаль отличается стойкостью к износам и атмосферным воздействиям. Краска может наносится как на чистую, так и на подверженную коррозии поверхность.

2. Жидкий пластик. Этот сравнительно новый, эффективный и простой способ защиты металлов от коррозии находит применение при покраске трубопроводов, решеток, автомобильных деталей, металлической мебели и других конструкций. Данное покрытие может наносится на неочищенную поверхность с различным уровнем коррозии. Одним из преимуществ такого метода является возможность влажной очистки при помощи любых синтетических средств.

Электрохимическая защита

Целью других способов защиты (которые также именуются активными) является преобразование структуры двойного электрического слоя. На защищаемую поверхность воздействует постоянное электрическое поле с определенным напряжением в зависимости от характеристик конкретного металла. Воздействие тока осуществляется от постороннего источника или при помощи присоединения протекторов к защищаемой конструкции. Электродный потенциал металла повышается, в результате чего образуется препятствие для появления коррозии.

Конструкционные методы

Существует также конструкционный метод защиты, в рамках которого применяются такие материалы как цветные металлы, нержавеющие стали и кортеновские стали. Вопросы обеспечения защиты от коррозии разрабатываются при этом уже на этапе проектирования. Металлическая конструкция должна быть по возможности максимально изолирована от воздействия коррозионной среды. Для реализации этой цели используются герметики, клеи, специальные прокладки из резины и проч.

Кроме того, при этом необходимо обеспечить оптимальные условия дальнейшей эксплуатации металлических конструкций и деталей. Сюда можно отнести исключение неблагоприятных атмосферных или механических воздействий на конструкцию, устранение щелей и повреждений, устранение областей, в которых возможно скапливание влаги, и проч.

Предложения компании «БораПак» в Самаре

Компания «Бора Пак» предлагает на современном рынке антикоррозионные упаковочные материалы VCI, которые отличаются превосходным качеством, удобством в эксплуатации и безопасностью для человека и окружающей среды. Защита от коррозии достигается путем использования упаковочной бумаги, пленок и .

Преимуществом таких материалов является и тот факт, что за одну рабочую операцию достигается не только защита металла от коррозии, но и отличная упаковка продукции любых габаритов.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Что такое коррозия металлов, и как она образуется?

Коррозия металлов — это их самопроизвольное разрушение под действием различных веществ окружающей среды. Разрушение происходит в результате химического или контакта с окружающей средой, в следствие чего термодинамически неустойчивые материалы начинают разрушаться. Скорость коррозионных процессов зависит от температуры и уровня влажности.

Коррозионные процессы могут протекать в различных средах и касаться различных материалов, в том числе неметаллических.

Вопрос 2. В чем заключается действие ингибиторов коррозии?

Ингибиторы коррозии представляют собой специальные вещества, основной функцией которых является снижение коррозионной активности и, как следствие, обеспечение надежной защиты металлов от коррозии. Небольшое количество веществ вводится в потенциально подверженную коррозии среду и образуют особую пленку на поверхности металла, которая замедляет электродные процессы и меняет электрохимических характеристики металла.

Подобная технология применялась еще несколько столетий назад. Многие кузнецы и оружейники добавляли в кислоты муку и отруби для лучшего снятия окалины со стальных образцов.

В настоящее время существуют различные типы ингибиторов коррозии, такие как ингибиторы для нейтральных сред, ингибиторы кислотной коррозии и другие.

Вопрос 3. Какие материалы используются для предотвращения и уменьшения коррозии?

С целью предотвращения распространения коррозионных процессов используются различные материалы, среди которых можно выделить различные лакокрасочные покрытия, эмали, чипы, защитные пленки .

Вопрос 4. В чем особенности лакокрасочных материалов?

Наиболее широкое применение в современной промышленности, строительстве и быту получили лакокрасочные покрытия, которые обеспечивают защиту от коррозии. Они отличаются удобством нанесения, экономичностью и хорошими механическими и химическими свойствами.

В зависимости от условий эксплуатации металлических конструкций и заготовок используемые лакокрасочные изделия подразделяются на несколько групп: покрытия, стойкие к воздействию открытого воздуха, кислотостойкие, водостойкие, химически стойкие, термостойкие, бензостойкие и др.

Вопрос 5. Как правильно наносить лакокрасочное покрытие?

Для того, чтобы получить качественную защитную пленку и обеспечить хорошее сцепление с защищаемой поверхностью, покрытие в большинстве случаев наносится в три этапа. Первым слоем идет грунт, затем — эмаль и, в заключении — лак. Число таких слоев может варьироваться в зависимости от особенностей эксплуатации поверхности.

После нанесения покрытия его необходимо хорошо просушить. Как правило, сушка открытых поверхностей длится около пяти суток, закрытых — от 10 до 15 суток.

Для того, чтобы добиться более прочного покрытия, его полируют стеклотканью.

Коррозия металла и методы защиты

Коррозия металла и методы защиты

Атмосферной коррозии подвержены все металлоконструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, а именно: трубопроводы, металлические части строений, опор, мостов, транспортные и погрузочно-разгрузочные средства. Поверхности конструкций при эксплуатации неизбежно подвергаются увлажнению и загрязнению, что является первопричиной возникновения и развития коррозионных процессов.

Коррозия — это процесс физико-химической реакции между металлом и окружающей средой, приводящей к изменениям в свойствах материала. Результатом этого процесса является «коррозионный эффект», сокращающий сроки службы металлоконструкций, ухудшающий функциональные характеристики включающих их технических систем и приводящий к увеличению затрат, слагаемыми которых являются не только затраты на стоимость ремонта и замену поврежденных коррозией частей оборудования, но и затраты на возмещение убытков от различных неполадок в результате коррозии (остановок производства или аварий, приводящих к разрушениям или несчастным случаям). Часть этих затрат неизбежна, однако их бесспорно можно значительно сократить за счет лучшего использования и постоянного совершенствования на практике методов защиты, которыми мы сегодня располагаем.

Защита от коррозии в целом представляет комплекс мероприятий, направленных на предотвращение и ингибирование коррозионных процессов, сохранение и поддержание работоспособности узлов и агрегатов машин, оборудования и сооружений в требуемый период эксплуатации. Одним из наиболее распространенных и достаточно эффективных, является метод нанесения защитных лакокрасочных покрытий.

Защитные свойства лакокрасочных материалов зависят от плотности пленки, изолирующей поверхность металла от окружающей среды, а также характера взаимодействия покрытия с поверхностью металла. Толщина покрытий может изменяться от десятков до сотен микрометров в зависимости от их назначения.

К достоинствам лакокрасочных материалов следует отнести:

• возможность применения для защиты любых конструкций, независимо от размера, непосредственно на монтажных и строительных площадках;

• простоту и возможность механизации технологического процесса нанесения покрытий;

• лакокрасочные покрытия на большинстве металлоконструкций, трубопроводах и оборудовании могут ремонтироваться и восстанавливаться непосредственно в процессе эксплуатации;

• малый расход материала на единицу площади и низкая стоимость по сравнению с другими видами защитных покрытий.

Одним из основных показателей, определяющим эффективность применения того или иного вида покрытия, является его долговечность, а именно: способность покрытия сохранять защитные свойства до предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Долговечность покрытия определяется многими факторами, в том числе его физико-механическими и химическими свойствами, степенью подготовки поверхности металла перед окрашиванием, правильным выбором покрытия или системы покрытий для конкретных условий эксплуатации.

Несмотря на определенный прогресс, достигнутый в области производства и применения лакокрасочных материалов и покрытий, случаи их выхода из строя после непродолжительной эксплуатации в условиях открытой атмосферы встречаются достаточно часто. Анализируя имеющие место случаи разрушения покрытий, можно сделать вывод, что их выход из строя (или утрата в значительной степени защитных свойств) может происходить по следующим причинам:

1. Выбор защитного покрытия или системы покрытий осуществляется без учета исполнения, категории размещения, условий эксплуатации, хранения и транспортирования металлоконструкций в части воздействия климатических факторов. Под климатическими факторами понимают температуру, влажность воздуха, солнечное излучение, смену температур, наличие соляного тумана, инея, содержание в воздухе коррозионно-активных веществ.

2. При выборе покрытий для защиты от атмосферной коррозии предпочтение отдается наиболее дешевым (и морально устаревшим) лакокрасочным материалам с изначально заложенными низкими сроками службы, исходя из принципа «все равно придется перекрашивать». В качестве примера можно привести применение материалов на масляной и битумной основе, которые уже через 2-3 года, в результате необратимых изменений на молекулярном уровне (старения), могут полностью утратить свои защитные свойства. При этом наиболее характерными дефектами следует считать растрескивание и шелушение покрытия, образование пузырей, коррозионных пятен и точек коррозии.

3. Нарушение технологии производства защитного покрытия. Для любого защитного покрытия, наносимого на поверхность, существует определенный регламент его производства, определяющий степень подготовки поверхности, максимальную и минимальную температуру при проведении окрасочных работ, время межслойной сушки и многие другие параметры процесса. Отклонение от параметров технологического процесса приводит к значительному снижению защитной способности покрытий и, как следствие, уменьшению сроков их службы.

Покрытия из лакокрасочных материалов на основе синтетических смол (эпоксидных, полиэфирных, перхлорвиниловых) обеспечивают надежную и длительную антикоррозионную защиту металла при соблюдении требований по их применению (предварительная пескоструйная обработка поверхности металла с последующим обезжириванием, определенные температурные режимы сушки и т.д.).

Несмотря на имеющие место проблемы, возникающие при использовании лакокрасочных покрытий, следует признать, что данный способ был и остается наиболее доступным и экономически оправданным при защите металлоконструкций от атмосферной коррозии.

Одним из признанных надёжных способов защиты металла от коррозии является покрытие его цинкнаполненными лакокрасочными материалами.
Для долговременной антикоррозионной защиты высокий эффект дают материалы разработанные на основе высокодисперсного цинкового порошка композиции ЦИНОЛ, ЦИНОТАН, ЦВЭС, ЦИНОТЕРМ.
Способ их нанесения традиционен: безвоздушное и пневматическое распыление, кисть или валик. В качестве покрывных материалов в этой системеиспользуютсяполиуретановые и акриловые эмали различных цветов серии ПОЛИТОН, а также алюминийнаполненные лакокрасочные материалы АЛПОЛ, АЛЮМОТЕРМ. Кроме того, эти материалы широко используются и как самостоятельные покрытия. Высокое качество и привлекательная стоимость покрытий, придают защитным материалам выгодное отличие и доверие у потребителей.
Эти системы покрытий широко используются для противокоррозионной защиты: автомобильных и железнодорожных мостов дорожных ограждений опор линий электропередачи металлических конструкций промышленных зданий и сооружений резервуаров под топливо, нефть и нефтепродукты, для ремонта и эксплуатации судов оборудования.

Говоря о защите от коррозии, следует понимать, на какой металл наносится тот или иной антикоррозионный материал – новый или старый (с остатками ржавчины, предыдущего покрытия, окалиной). И вот здесь хочется особо отметить, что если металлическая поверхность имеет плотно держащуюся ржавчину – это еще не повод подвергать его (металл) дробеструйной (пескоструйной очистке). Грунт-эмаль по ржавчине ХВ -0278 как раз для такого случая. Данная однокомпонентная грунт-эмаль для ржавого металла представляет собой суспензию пигментов, антикоррозийных наполнителей, модификатора ржавчины. Грунт-эмаль ХВ-0278 выполняет одновременно 3 функции: преобразователь ржавчины, антикоррозийная грунтовка и эмаль по металлу. Материал может использоваться как при изготовлении новых, так и ремонте старых металлоконструкций. А в частности: при ремонте автомобилей (для окраски ржавых поверхностей, днищ, крыльев, порогов и прочих деталей), при окраске гаражей, крыш, кованных декоративных решеток и др. Грунт-эмаль используется в качестве защиты металлоконструкций, подвергающихся воздействию атмосферы, в комплексном покрытии с эмалями типа ХС, ХВ. Таким образом, грунт-эмаль ХВ-0278 — это экономичный, а главное, эффективный способ продлить жизнь металлу, ранее подверженного коррозии.
Продление сроков эксплуатации различных металлоконструкций – основная цель решения многовековой проблемы коррозии металлов.

Покрытия для комплексной защиты металла и бетона объектов нефтегазовой отрасли

Борьба с коррозией является крайне важной задачей для нефтегазовой отрасли.

Основными факторами снижения долговечности сооружений нефтегазового комплекса являются:

— суровые климатические условия и атмосферные осадки;
— промышленные загрязнения атмосферы (сернистые соединения, хлориды и т.д.);
— агрессивные жидкие среды (подтоварная и морская вода, сырая нефть, технологические жидкости);
— агрессивные грунты.

Для сохранения бесперебойной работы нефтегазового оборудования необходимо применение эффективных средств антикоррозионной защиты.

Научно-производственный холдинг «ВМП» осуществляет разработку и выпуск высокотехнологичных защитных покрытий уже более 20 лет. За время работы на рынке специалистами ВМП разработаны эффективные технические решения по антикоррозионной защите металлоконструкций, резервуаров и оборудования нефтегазового комплекса, учитывающие отраслевую специфику. Помимо антикоррозионных материалов холдинг ВМП выпускает огнезащитные краски и наливные полы, предлагая заказчику комплексное решение по применению защитных покрытий на конкретных объектах.

защитА металлоконструкций от атмосферной коррозии

Универсальным способом защиты металлоконструкций от коррозии в условиях открытой атмосферы является применение лакокрасочных покрытий с повышенными эксплуатационными характеристиками.

ВМП предлагает полиуретановые и эпоксидные системы покрытий на основе грунтовок, содержащих различные антикоррозионные пигменты, обеспечивающие протекторную, ингибирующую или барьерную защиту. Такие покрытия соответствуют современным мировым требованиям и рекомендованы международным стандартом ISO 12944-5:2007 в качестве наиболее долговечных покрытий для защиты стали от коррозии.

Преимуществами полиуретановых и эпоксидных материалов являются:

— отличная адгезия к металлическим и неметаллическим
поверхностям;
— атмосферо- и водостойкость;
— высокая абразиво- и износостойкость;
— высокая химическая стойкость к воздействию жидких сред, нефти и нефтепродуктов.

Читать еще:  Почему при бурении артезианских скважин используется пластиковая обсадная труба

Широкое распространение для защиты металлоконструкций от атмосферной коррозии получили системы покрытий ВМП на основе материалов с высоким содержанием цинка (ЦИНОТАН, ЦИНЭП и др.). Как правило, цинкнаполненные материалы применяются в системах покрытий в качестве грунтовки. Цинкнаполненная грунтовка в системе покрытия выполняет функцию протекторной защиты стали, эффективно предотвращая подпленочную коррозию и коррозию в местах повреждения покрытия. Технология антикоррозионной защиты металлоконструкций при помощи цинкнаполненных лакокрасочных покрытий получила название: «холодное цинкование металла».

Для продления срока службы и дополнительной защиты цинкнаполненного покрытия от климатических осадков, УФ-излучения, воздействия агрессивной промышленной среды применяют покрывные лакокрасочные материалы (эмали серии ПОЛИТОН, композиции ФЕРРОТАН, АЛЮМОТАН и др.).

Таким образом, комплексные системы покрытий сочетают в себе катодный и барьерный механизмы защиты стали.

Покрытия, выполненные по технологии «холодного цинкования» с применением материалов ВМП, обладают повышенными эксплуатационными характеристиками и высокими сроками службы (до 30 лет). За счет длительного срока эксплуатации «холодное цинкование» получило всеобщее распространение и является общепризнанной нормой в мировой практике.

Кроме цинкнаполненных материалов на различных полимерных основах, для антикоррозионной защиты объектов нефтегазового комплекса холдинг ВМП выпускает эпоксидные и винилово-эпоксидные композиции, содержащие модифицированный фосфат цинка, который является эффективным ингибитором коррозии стали. В сочетании с УФ-стойкими эмалями покрытия на основе данных материалов обеспечивают эффективную защиту от коррозии сроком более 10 лет.

Антикоррозионные покрытия, используемые при ремонтах

В большинстве случаев для обеспечения высоких сроков службы антикоррозионных покрытий их необходимо наносить на поверхность подготовленную методом абразивоструйной очистки до степени 2 по ГОСТ 9.402 (Sa 2 ½ по ISО 8501-1). В случаях проведения ремонтных работ на объектах, где абразивоструйная подготовка поверхности нецелесообразна или неэкономична, рекомендуется применение толстослойной эпоксидной грунт-эмали ИЗОЛЭП–mastic. Она допускает нанесение на поверхности с остатками ржавчины и старых красок. Для придания покрытию стойкости к УФ-излучению на ИЗОЛЭП–mastic наносят покрывной слой композиции ПОЛИТОН-УР (УФ). Срок службы покрытия не менее 10 лет при условии проведения предварительной механизированной очистки поверхности до степени 3 по ГОСТ 9.402 (St 3 или St 2 по ISО 8501-1).

Защита от коррозии оборудования, эксплуатируемого при высоких температурах

Антикоррозионную защиту нагреваемого нефтегазового оборудования может обеспечить система на основе термостойких материалов ЦИНОТЕРМ+АЛЮМОТЕРМ. Композиции на основе кремнийорганических материалов способны защищать оборудование, работающее длительное время при температурах до 350 °С (кратковременно до 400 °С).

Защита от коррозии внутренней поверхности резервуаров

Для защиты внутренней поверхности резервуаров ВМП выпускает покрытия на полиуретановой, эпоксидной и этилсиликатной основе.

В качестве самостоятельного покрытия усиленного типа для защиты нефтяных резервуаров применяется специализированная эпоксидная композиция ИЗОЛЭП-oil. Композиция отличается повышенным содержанием нелетучих веществ, что позволяет получать при однослойном нанесении покрытие толщиной 300–500 мкм с высоким сроком службы.

Толстослойное покрытие, устойчивое к воздействию темных и светлых нефтепродуктов, также позволяют получить эпоксидные композиции серии НЕФТЬЭКОР.

Полиуретановое покрытие нормального типа ЦИНОТАН+ФЕРРОТАН обладает высокими защитными свойствами, предназначено для защиты нефтяных резервуаров и может применяться при неблагоприятных погодных условиях (при высокой влажности или при отрицательной температуре).

Для обработки емкостей под светлые нефтепродукты разработана этилсиликатная грунтовка ЦВЭС. Это самый быстросохнущий цинкнаполенный материал, позволяющий проводить окрасочные работы в сжатые сроки. ЦВЭС не оказывает воздействия на качество нефтепродуктов и характеризуется высокой электропроводностью, что предотвращает накопление статического электричества.

Типовые системы для антикоррозионной защиты объектов нефтегазового комплекса

Защищаемая поверхностьСистема покрытияСрок службы, лет, не менее
Металлоконструкции в атмосфере (несущие металлоконструкции, эстакады, наружная поверхность резервуаров и емкостного оборудования)покрытия на основе цинкнаполненных грунтовок
ЦИНОТАН+ПОЛИТОН-УР+ПОЛИТОН-УР (УФ)24 года
ЦИНЭП+ПОЛИТОН-УР+ПОЛИТОН-УР (УФ)15 лет
ЦИНОТАН+АЛЮМОТАН11 лет
покрытия на основе ингибирующих грунтовок
ИЗОЛЭП-primer+ПОЛИТОН-УР (УФ)12 лет
ВИНИКОР-061+ВИНИКОР-6212 лет
покрытие для ремонтных работ
ИЗОЛЭП-mastic+ПОЛИТОН-УР (УФ)11 лет
Оборудование, эксплуатируемое при высоких температурахЦИНОТЕРМ+АЛЮМОТЕРМ5 лет
Внутренняя поверхность резервуаров под нефть и темные нефтепродуктыИЗОЛЭП-oil15 лет
ЦИНОТАН+ФЕРРОТАН10 лет
Грунтовка НЕФТЬЭКОР+Эмаль НЕФТЬЭКОР10 лет
Внутренняя поверхность резервуаров под светлые нефтепродуктыЦВЭС10 лет
Грунтовка НЕФТЬЭКОР+Эмаль НЕФТЬЭКОР10 лет

Антикоррозионные материалы ВМП удобны в применении. Они наносятся стандартными лакокрасочными методами. Предусмотрена возможность нанесения материалов при отрицательных температурах, а также эксплуатация в широком диапазоне климатических условий (от + 45 оС до – 60 оС).

Огнезащита нефтегазовых объектов

Для решения задачи по комплексной защите металлоконструкций от коррозии и огня специалистами ВМП разработаны системы покрытий с использованием вспучивающихся огнезащитных красок ПЛАМКОР. Покрытия, получаемые в результате использования огнезащитных красок, под воздействием высоких температур значительно увеличиваются в объеме и преобразуются в пористый теплоизолирующий слой – пенококс, который защищает металл от перегрева. Таким образом, предел огнестойкости металлоконструкций повышается многократно, что обеспечивает дополнительное время для эвакуации людей и локализации пожара.

Для создания огнезащитных покрытий ВМП предлагает использовать три вида грунтовок:

— цинкнаполненные – с максимальными защитными свойствами;
— ингибирующие – с высокими защитными свойствами;
— также возможно применение традиционной грунтовки ГФ-021, отличающуюся низкой стоимостью, но имеющую непродолжительный срок службы.

Применение огнезащитных красок с грунтовками производства ВМП позволяет создавать системы покрытий, обеспечивающие долговременную комплексную защиту металлоконструкций от коррозии и огня.

Для защиты объектов, эксплуатирующихся в открытой промышленной атмосфере с высокой степенью загрязненности, ВМП предлагает использовать атмосферостойкую огнезащитную краску ПЛАМКОР-3. Для обработки металлоконструкций внутри помещений рекомендуется применять композицию ПЛАМКОР-2.

Все огнезащитные краски ПЛАМКОР, прошли огневые испытания и имеют сертификаты соответствия требованиям пожарной безопасности.

Типовые системы для огнезащиты объектов нефтегазового комплекса

Защищаемая поверхностьСистема покрытияОгнезащитная эффективность
Металлоконструкции в атмосфереЦИНЭП+ПЛАМКОР-3+ПОЛИТОН-УР (УФ)90 минут
Металлоконструкции внутри помещенийЦИНОТАН + ПЛАМКОР-2 + ПОЛИТОН-УР120 минут

Защита бетонных полов

В качестве эффективного решения по защите бетонных полов от пыления, преждевременного износа и разрушения холдинг ВМП предлагает применять полимерные наливные покрытия пола. ВМП производит наливные полы серии ГУДЛАЙН на полиуретановой и эпоксидной основах. Полимерные наливные покрытия ГУДЛАЙН отличаются монолитностью, высокой механической прочностью, стойкостью к абразивному износу, гигиеничностью и простотой эксплуатации. Покрытия являются слабогорючими и нераспространяющими пламя при горении. При ударе металлическими предметами по поверхности полимерного пола не образуются искры, что является важным моментом для взрывопожароопасных производств.

Благодаря высоким эксплуатационным характеристикам и конкурентоспособной цене полимерные покрытия являются перспективным материалом для защиты бетонных полов, подвергающихся интенсивной эксплуатационной нагрузке.

Типовые системы полимерных наливных покрытий

Защищаемая поверхностьСистема покрытияСрок службы, не менее
Бетонное основание полаПолиуретановые материалы
ГУДЛАЙН PU-01 + ГУДЛАЙН PU-11 + ГУДЛАЙН PU-31
20 лет
Эпоксидные материалы
ГУДЛАЙН ЭП-21+ ГУДЛАЙН ЭП-22

Опыт применения

Широкий ассортимент выпускаемой продукции позволяет специалистам ВМП предлагать эффективные системы комплексной защиты объектов нефтегазового комплекса с учетом особенностей эксплуатации и повышенных требований к их техническому состоянию.

Стойкость материалов ВМП подтверждена многочисленными испытаниями в ведущих отраслевых институтах России: ВНИИСТ, ВНИИГАЗ, Гипротюменнефтегаз, НИИПХ, ЦНИИПСК им. Мельникова, НИИ ЛКП, НИИЖБ и др. Покрытия ВМП прошли отраслевую сертификацию, введены в нормативные документы и реестры ведущих нефтегазовых компаний России: Транснефть, ГАЗПРОМ, Роснефть.

олдинг ВМП имеет многолетний опыт сотрудничества с крупнейшими предприятиями нефтегазового комплекса и зарекомендовал себя как проверенный, надёжный поставщик защитных покрытий высокого качества. Среди клиентов ВМП российские и зарубежные компании самого высокого уровня. За годы работы окрашено более 50 млн. м2 поверхностей различных объектов, в том числе металлоконструкции Ванкорского нефтегазового месторождения, Верхнечонского нефтегазоконденсатного месторождения, Центрально-Хорейверского поднятия, Южно-Шапкинского и других месторождений, компрессорные станции Северо-Европейского газопровода, резервуарные парки Комсомольского, Краснодарского, Туапсинского, Павлодарского и других нефтеперерабатывающих заводов.

Высокий уровень сертификации покрытий ВМП, большой опыт работы, качественные материалы, высококвалифицированный персонал, наличие собственных научно-исследовательских лабораторий, трех производственных площадок, собственной подрядной организации и развитой региональной сети позволяют холдингу ВМП оперативно снабжать нефтегазовые проекты и выполнять работы по нанесению защитных покрытий «под ключ».

Антикоррозийная защита металлоконструкций

Обязательно ли нужна антикоррозионная защита металлоконструкций? Любые металлы, особенно черные, подвержены пагубному воздействию агрессивной среды. Влага — главный враг металлов. Именно под ее воздействием на поверхности металлов образуется слой оксидов. И если не препятствовать этому процессу, то в результате любое изделие из металла потеряет свою прочность. Антикоррозионная защита металлоконструкций является важнейшей процедурой в производстве любых изделий тяжелой промышленности.

Виды коррозии

За всё время работы с металлическими изделиями, люди выделили несколько видов коррозии металла:

  • Почвенная — тип коррозии, которая поражает конструкции, находящиеся в земле. Из-за особенного состава грунта, наличия грунтовых вод, происходят химические процессы, вызывающие появление ржавчины.
  • Атмосферная — процесс окисления, протекающий в ходе контакта водяных паров воздуха с металлической поверхностью. Чем больше вредных веществ в воздухе, тем быстрее появиться коррозия.
  • Жидкостная — такому виду коррозии подвержены металлоконструкции, находящиеся в воде. Если в жидкости содержится соль, процесс разрушения материала будет протекать быстрее.

Выбор антикоррозийного состава зависит от того, в какой среде будет эксплуатироваться металлическая деталь.

Характерные типы поражения ржавчиной

Существует несколько типов поражения стали коррозией. Они различаются по внешнему виду и глубине поражения материала:

  • Поверхностная коррозия. Представляет собой слой ржавчины, который может распространяться по всей поверхности изделия или находиться на отдельных его местах.
  • Ржавчина в отдельных местах, которая начинает уходить вглубь материала.
  • Образование глубинных трещин.
  • Окисления одного компонента из металлического сплава.
  • Ржавчина по всей поверхности, которая уходит вглубь материала.

Нормы и правила СНиП относительно защиты металла

Защита строительных конструкций от коррозии предусматривается еще на начальном этапе проектирования. Все затраты, направленные на защиту, включаются в стоимость изделия. Определение в строительных нормах и правилах (СНиП) называет такие методы защиты конструктивными. Это же определение гласит, что основной задачей методов защиты металлоконструкций является выбор материалов, способных ограничить доступ агрессивной среды к металлическим поверхностям, и способов их нанесения.

Кроме выбора специального покрытия для металлов, СНиП рекомендует и методы оптимального режима использования конструкций из металла:

  • устранение на поверхностях конструкций любых щелей или углублений, в которых может накапливаться влага или образовываться своеобразная аномальная температурная зона, способная привести к порче антикоррозийного покрытия;
  • защиту конструкций от брызг и водяных капель;
  • введение в агрессивную среду специальных ингибиторов.

Пассивная антикоррозийная защита металлоконструкций

Менее эффективной на данный момент видится пассивная защита строительных конструкций от коррозии. Заключается она в нанесении на поверхность любого лакокрасочного покрытия. Такая защита стальных конструкций не может быть эффективной на протяжении большого промежутка времени по нескольким причинам:

  • металлы отличаются очень хорошей теплопроводностью, следовательно, лакокрасочное покрытие будет многократно подвергаться перепадам температур и быстро (в течение 5 лет) придет в негодность;
  • перед нанесением лакокрасочного покрытия, защищаемую поверхность необходимо подвергать специальной очистке от оксидной пленки, после этого поверхность грунтуется, и лишь потом наносится основной слой защиты. Для объемных стальных конструкций такая технология нанесения защиты является слишком трудоемким процессом.

В настоящий момент отмеченные недостатки частично устранены: появились новые химические составы для обработки, которые самостоятельно справляются как с оксидной пленкой, так и со ржавчиной. Как правило, такие средства поступают к изготовителю конструкций в раздельном варианте и смешиваются непосредственно перед нанесением. Производители этих средств обещают защитить каждую стальную конструкцию при любых погодных условиях на протяжении десятилетий.

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).

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.

Читать еще:  Мастер-класс по декупажу на дереве: Как сделать имитацию металла

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.

Электрохимическая защита металла от коррозии

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.

Защита оборудования от коррозии

Коррозия – это процесс, который приводит к разрушению металлических конструкций под воздействием агрессивной среды.

Причиной коррозии являются внешние атмосферные осадки и жидкость, протекающая внутри трубопроводов.

Защита оборудования и трубопроводов от коррозии в нефтеперерабатывающей отрасли играет ключевую роль, ведь нарушение механической целостности и герметичности магистралей приводит к авариям и невосполнимым потерям сырья.

Методы защиты оборудования от коррозии

В зависимости от типа оборудования и его условий эксплуатации, для защиты от коррозии применяют один из четырех методов:

  • пассивная защита;
  • активная защита;
  • снижение агрессивности среды;
  • использование коррозионно-стойких материалов.

Каждый из указанных способов обладает своими конструктивными особенностями и техническими характеристиками. В некоторых случаях используют комбинированную защиту, применяя несколько методов.

Пассивная защита оборудования от коррозии

Этот способ используется для внешней защиты металлических поверхностей и включает три направления:

  • нанесение антикоррозийных покрытий. Внешняя защита строительных конструкций и оборудования от коррозии осуществляется путем покраски поверхности мастиками и эмалями, которые служат протекторным слоем между внешней средой и металлом. В качестве альтернативы используют электрохимическое нанесение на поверхность углеродистой стали слоя никеля, цинка или хрома;
  • способ укладки трубопроводов. При монтаже магистралей используют метод установки с воздушным зазором, который играет роль изолятора, предотвращая образование ржавчины на поверхности труб. Этот способ актуален для подземной прокладки коммуникаций;
  • обработка растворами, которые не взаимодействуют с водой. На поверхность металлов наносится слой фосфатов, которые образуют защитную пленку, резко замедляя процесс коррозии.

Активная защита оборудования от коррозии

Этот способ защиты основан на электромагнитных явлениях и разности потенциалов между защитным слоем и средой.

Применяют два варианта:

  • использование магниевого анода. Его помещают внутрь трубопровода или резервуара с водой. Подключенный к источнику тока, анод начинает постепенно растворяться, насыщая среду ионами магния, которые нейтрализуют или замедляют процесс коррозии. Анод является расходным элементом, который подлежит замене по мере своего растворения;
  • индуцированный ток. Этот способ используется для защиты трубопроводов. К магистрали подключается генератор тока (отрицательный полюс), а сам трубопровод играет роль нерастворимого анода, на котором образование коррозии невозможно.

Защита оборудования от коррозии при помощи этого способа построена на добавлении в воду или другую среду, которая идет по трубопроводу, химических ингибиторов, которые снижают агрессивность, уменьшая ионное разрушение металлической поверхности.

При прокладке магистралей используют трубы, изготовленных из материалов, которые не подвержены воздействию коррозии – легированные сплавы, нержавеющая сталь, полимерные материалы и бетон.

Изначальная инертность материалов к воздействию воды надежно защищает магистральные трубопроводы от разрушения.

Больше о методах активной и пассивной защиты оборудования от коррозии можно узнать на ежегодной выставке «Нефтегаз».

Защита металлоконструкций от атмосферной коррозии

А.П.Гулидов, инженер, НПК «Вектор», к.т.н. Н.Ю.Тимофеева, МГУПП, каф. «Технология металлов»

Новости теплоснабжения № 9 (сентябрь); 2003 г.

Известный человечеству не одно тысячелетие процесс разрушения металлов под воздействием окружающей воздушной среды принято называть атмосферной коррозией. Атмосферная коррозия – наиболее распространенный вид коррозии, ее проявления настолько многоисленны и разнообразны, что совершенствование методов борьбы с ней не утрачивает своей актуальности.

Механизм и основные факторы атмосферной коррозии металлов

Атмосферной коррозии подвержены все металлоконструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе (около 50 % от всего имеющегося металлофонда), а именно: трубопроводы и емкостное оборудование надземного расположения, металлические части строений, опор, мостов, транспортные и погрузочно-разгрузочные средства. Поверхности конструкций при эксплуатации неизбежно подвергаются увлажнению и загрязнению, что является первопричиной возникновения и развития коррозионных процессов.

По механизму протекания данный вид коррозии в большинстве случаев является электрохимическим процессом, за исключением «сухой» коррозии, протекающей по химическому механизму. Электрохимический процесс подразумевает наличие на корродирующей поверхности катодных и анодных участков, а также электролита, роль которого выполняет пленка влаги (толщиной от нескольких молекулярных слоев до одного миллиметра), постоянно присутствующая на поверхности металла. Возникновение гальванических элементов «катод – анод» на основных конструкционных материалах – углеродистых сталях происходит из-за дифференциации их поверхности на участки с различными электродными потенциалами (теория локальных коррозионных элементов).

Причины дифференциации могут быть различны:

  • неоднородность структуры металла (в углеродистых сталях присутствуют фазы – феррит и цементит, структурные составляющие – перлит, цементит и феррит, имеющие различные электродные потенциалы);
  • наличие на поверхности сталей оксидных пленок, загрязнений, неметаллических включений и т.п.;
  • неравномерное распределение окислителя на границе «металл-электролит», например, различные влажность и аэрация на различных участках поверхности металла;
  • неравномерность распределения температуры;
  • контакт разнородных металлов.

В настоящее время известно более тридцати пяти факторов, влияющих на скорость атмосферной коррозии, основными из которых являются: степень увлажнения металла, состояние поверхности конструкции (пористость, загрязненность), химический состав атмосферы (наличие гигроскопичных и агрессивных продуктов).

По степени увлажнения корродирующей поверхности различают:

мокрую атмосферную коррозию – при относительной влажности воздуха около 100 % и наличии на поверхности металла видимой пленки влаги;

влажную атмосферную коррозию – при относительной влажности воздуха ниже 100 % и наличии на поверхности металла пленки влаги, образующейся в результате капиллярной, адсорбционной или химической конденсации;

сухую атмосферную коррозию – коррозию при относительной влажности воздуха менее 50 % и толщине пленки влаги до 10 нм.

Различие это достаточно условно, т.к. в практических условиях возможен взаимный переход одного типа коррозии в другую. На рис. 1 приведена качественная зависимость скорости атмосферной коррозии металлов от толщины слоя влаги на поверхности корродирующего металла. Загрязнение воздушных сред и, как следствие, поверхности конструкций агрессивными примесями происходит в результате функционирования объектов промышленности, из-за технического несовершенства узлов химического и другого оборудования, негерметичности разъемных соединений, случайных проливов технических жидкостей, разгерметизации коммуникаций, наличия микродефектов в металле и т.п. Загрязнения подразделяют на две группы: органического и неорганического происхождения. Первые попадают на поверхность извне, вторые могут попадать извне и возникать в результате взаимодействия газов, загрязняющих атмосферу (оксиды серы и азота, хлор, хлористый водород и т.д.), с поверхностью металла. Примеси, способные растворяться в воде, активируют электрохимическую реакцию вследствие образования разбавленных кислот и увеличения электропроводности пленок влаги, а малорастворимые, рыхлые, несплошные продукты коррозии создают условия для возникновения и работы макрогальванических пар. Помимо агрессивных газов в атмосфере могут содержаться частицы твердых веществ и аэрозоли солей. Их источниками могут служить разрушающиеся горные породы, солончаковые почвы, приморские зоны, имеющие повышенное содержание хлоридно-сульфатных натриевых солей. Также твердые частицы выделяются при сгорании различного топлива, производстве цемента и удобрений. Частицы переносятся воздушными массами на расстояния до одной тысячи километров и, оседая на поверхности металла, становятся центрами конденсации влаги из воздуха. Практически установлено, что скорость атмосферной коррозии в загрязненной различными газами и твердыми примесями атмосфере в десятки раз выше, чем в чистой.

Методы защиты металлов от атмосферной коррозии

Продление сроков эксплуатации различных металлоконструкций до их морального износа – основная цель решения многовековой проблемы коррозии металлов. Согласно определению термин «коррозия» означает процесс. Этот процесс заключается в физико-химической реакции между металлом и окружающей средой, приводящей к изменениям в свойствах материала и окружающей среды. Результатом процесса является «коррозионный эффект», сокращающий сроки службы металлоконструкций, ухудшающий функциональные характеристики включающих их технических систем и приводящий к увеличению затрат, слагаемыми которых являются не только затраты на стоимость ремонта и замену поврежденных коррозией частей оборудования, но и затраты на возмещение убытков от различных неполадок в результате коррозии (остановок производства или аварий, приводящих к разрушениям или несчастным случаям). Часть этих затрат неизбежна, однако их бесспорно можно значительно сократить за счет лучшего использования и постоянного совершенствования на практике методов защиты, которыми мы сегодня располагаем.

Защита от коррозии в целом представляет комплекс мероприятий, направленных на предотвращение и ингибирование коррозионных процессов, сохранение и поддержание работоспособности узлов и агрегатов машин, оборудования и сооружений в требуемый период эксплуатации. Методы защиты металлоконструкций от коррозии основаны на целенаправленном воздействии, приводящем к полному или частичному снижению активности факторов, способствующих развитию коррозионных процессов, и условно подразделяются на методы воздействия на металл, окружающую среду, а также комбинированные методы. Среди первых наибольшее распространение получили методы нанесения покрытий постоянного действия, консервационных покрытий, легирование, среди вторых – методы полной или частичной герметизации с использованием поглотителей влаги (статическая осушка воздуха, очистка окружающей атмосферы от загрязнений, поддержание определенных температурных режимов). При отсутствии желаемого эффекта от раздельного применения методов воздействия на металл и среду прибегают к комбинированным методам, основанным на комплексном воздействии на металл с помощью защитных покрытий и окружающую среду.

Из применяемых на практике методов защиты от атмосферной коррозии наиболее подробного рассмотрения, как наиболее распространенный и достаточно эффективный, заслуживает метод нанесения защитных лакокрасочных покрытий (далее ЛКП).

Лакокрасочные покрытия: применение для защиты от атмосферной коррозии и причины выхода из строя

В структуре мировых затрат на противокоррозионную защиту на лакокрасочные покрытия приходится около 39 % средств, что в два раза превышает затраты на разработку и производство коррозионно-стойких материалов. Все разновидности ЛКП относятся к группе органических покрытий и представляют собой твердую пленку органических веществ с пигментами и наполнителями, получаемую при высыхании лакокрасочного состава, нанесенного на защищаемую поверхность. Защитные свойства ЛКП зависят от сплошности и плотности пленки, изолирующей поверхность металла от окружающей среды, а также характера взаимодействия покрытия с поверхностью металла. Толщина покрытий может изменяться от десятков до сотен микрометров в зависимости от их назначения.

К основным достоинствам ЛКП следует отнести:

§ возможность применения для защиты любых конструкций, независимо от размера, непосредственно на монтажных и строительных площадках;

§ простоту и возможность механизации технологического процесса нанесения покрытий;

§ покрытия на большинстве металлоконструкций, трубопроводах и оборудовании могут ремонтироваться и восстанавливаться непосредственно в процессе эксплуатации;

§ малый расход материала на единицу площади и низкая стоимость по сравнению с другими видами защитных покрытий.

Одним из основных показателей, определяющим эффективность применения того или иного вида покрытия, является его долговечность, а именно: способность покрытия сохранять защитные свойства до предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Долговечность покрытия определяется многими факторами, в том числе его физико-механическими и химическими свойствами, степенью подготовки поверхности металла перед окрашиванием, правильным выбором покрытия или системы покрытий для конкретных условий эксплуатации.

Cтраницы: 1 | 2 | читать дальше>>

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector