Разработчик и производитель
Разработчик 
Антикоррозионная защита металлоконструкций является необходимым условием для их долговечной эксплуатации. Главным разрушительным фактором часто выступает влага, а если в ней присутствуют кислоты или щелочи, процесс коррозии ускоряется ещё больше.
Обычно наиболее подвержены коррозии места соединений конструктивных элементов и сварные швы, что может нарушить целостность конструкции и создать угрозу для безопасности людей. При выборе подходящего метода защиты от коррозии важно учитывать внешние условия и особенности нагрузки. Более подробную информацию о типах антикоррозионной защиты металлоконструкций вы можете найти в нашем материале.
Перед началом строительства промышленных объектов заранее планируют меры по защите от коррозии. Все затраты на эти мероприятия включаются в смету. В соответствии с строительными нормами и правилами (СНиП) методы защиты называются конструктивными.
Документ также указывает, что защита подразумевает выбор материалов, способных предотвращать влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на металлические поверхности, а также методы их нанесения. СНиП содержит рекомендации по выбору материалов и правилам эксплуатации стальных изделий:
- Необходимо устранять все щели и углубления в металлической конструкции, которые могут задерживать влагу и создавать неестественные температурные условия, что может привести к разрушению антикоррозийного покрытия.
- Следует защитить конструкцию от попадания воды на поверхность.
- В агрессивных средах требуется использовать специальные ингибиторы.
При выборе методов защиты металлических деталей и поверхностей необходимо учитывать следующие факторы:
- Способ использования, погодные условия и сейсмическую активность.
- Вид конструкции и её предназначение в процессе эксплуатации.
- Объем области применения.
- Воздействие внешних факторов.
Правильное определение характера воздействий позволит качественно обработать металлические детали. Антикоррозионная защита может значительно увеличить срок службы изделий — до 50 лет и более, улучшить внешний вид поверхности и обеспечить безопасность использования.
Для надежной антикоррозионной защиты металлоконструкций лакокрасочные покрытия часто используются, однако в настоящее время их эффективность оставляет желать лучшего.
Существует несколько причин, по которым невозможно полностью предотвратить образование ржавчины только с помощью краски:
1. Сталь ежедневно испытывает циклы нагрева и охлаждения, что приводит к температурным колебаниям, способствующим быстрому разрушению эмали.
2. Перед нанесением краски металлические поверхности очищаются от оксидной пленки и грунтуются, что усложняет процедуру на крупных конструкциях.
Сейчас существует множество современных средств, которые значительно упрощают процесс обработки. Эти препараты способны самостоятельно удалять оксидную пленку и ржавчину. Перед использованием их необходимо смешать для получения рабочего раствора. Производители современных химических составов гарантируют защиту металлопродукции от неблагоприятных внешних факторов на срок до нескольких десятилетий.
Современные высокоэффективные лакокрасочные материалы содержат небольшие металлические частицы, которые не подвержены ржавчине. Одним из таких средств является цинковая пыль.
Защита конструкций с использованием данного химического элемента получила широкое распространение и называется «холодное цинкование». Современные средства на его основе содержат эпоксидные смолы или термопластичные полимеры, при этом краски в состав не добавляются. Также данное средство не требует предварительного смешивания.
Работы с таким препаратом можно проводить в любых погодных условиях, так как он не боится ни жары, ни холода, ни высокой влажности. Эта обработка металлоконструкций обеспечивает двойную защиту — за счет слоя смол и защитного покрытия из стойкого металла.
Современные технологии защиты стальных и железных конструкций будут востребованы как сейчас, так и в будущем, так как они гарантируют длительную защиту от коррозии. Кроме того, холодное цинкование является более экономичным и удобным в применении, чем традиционный горячий метод.
Специальные вещества, известные как ингибиторы коррозии, помогают замедлить химические и физические процессы.
Ингибиторы представляют собой химические соединения, которые способны формировать защитную пленку на металлической поверхности. Эта пленка образуется в результате взаимодействия раствора ингибитора с продуктами коррозии.
Сенсацией стало открытие химических веществ, способных останавливать коррозийные процессы. К таким соединениям относятся амины, азотсодержащие растворы, мочевина, сульфиды, альдегиды и другие.
Эффективность действия ингибиторов зависит от типа металлической поверхности, воздействия внешней среды, давления на материал и других факторов.
Для того чтобы ингибиторы работали, необходимо тщательно подготовить поверхность перед нанесением. Неправильная подготовка может сократить срок защиты до 10 лет. Если подготовка затруднена из-за сложной формы изделия или невыгодна с экономической точки зрения, можно воспользоваться преобразователем ржавчины. Его наносят на деталь, выдерживают необходимое время, а затем удаляют остатки сухой тряпкой и наносят защитное покрытие.
Антикоррозионную защиту металлоконструкций с использованием ингибиторов нельзя считать постоянной, так как со временем она растворяется в жидкой среде. Для продления эффекта рекомендуется постепенно добавлять ингибитор в агрессивную среду, если она изолирована.
Наиболее распространенными ингибиторами являются:
Такая добавка предотвращает растворение металлов в процессе катодной защиты. Под воздействием ингибитора раствор получает отрицательный заряд, что способствует снижению коррозионного тока и образованию защитной пленки на поверхности. Это покрытие устойчиво к агрессивной внешней среде, создавая охранительный барьер между металлом и окружающей средой. Однако катодные вещества не рекомендуется использовать в кислых средах, так как они оказывается неэффективными.
Перед применением ингибитор разводят в жидкости, чаще всего в простой воде. Специалисты умеют точно определять необходимую концентрацию вещества в зависимости от объема жидкости. Этот вид ингибиторов демонстрирует меньшую эффективность по сравнению с анодными и смешанными ингибиторами.
Эти химические элементы также создают защитную пленку на металлической поверхности. Их называют пассиваторами, поскольку молекулы таких веществ переходят из активного в пассивное состояние. Это приводит к снижению процессов распада металла, так как уменьшается скорость, с которой ионы металла переходят в раствор, а также сокращается количество анодных участков, покрытых пленкой.
Использование добавок должно быть строго дозированным. Избыточное количество ингибитора может негативно сказаться на процессе и даже ускорить коррозионное разрушение металла. К числу анодных ингибиторов относят карбонаты, силикаты и нитрит натрия.
Смешанные ингибиторы, к которым относятся хроматы, действуют в двух направлениях, уменьшая как анодные, так и катодные реакции. В сравнении с другими видами ингибиторов, смешанные показывают более высокую эффективность. Их действие основано на окислительных процессах.
По существующей классификации ингибиторы разделяются на две крупные категории:
1. Органические ингибиторы — это соединения органического происхождения, которые замедляют как катодные, так и анодные реакции. К ним относятся вещества, содержащие азот, серу, кислород, а также ароматические соединения. Основная особенность данной группы заключается в их способности адсорбироваться на металлической поверхности при отсутствии контакта с коррозийными продуктами.
2. Неорганические ингибиторы производятся из элементарных неорганических химических соединений. При правильном использовании они формируют прочную защитную пленку на металле, что предотвращает коррозию. Однако неуместное применение может ускорить повреждение материала. К неорганическим веществам относятся хроматы, бихроматы натрия и калия, а также бикарбонат кальция.
Основные виды ингибиторов:
- Ингибиторы в кислотной среде — такие как амины, ацетиленовые спирты, серосодержащие соединения и альдегиды. Эти вещества применяются в газовой и нефтяной промышленности для защиты трубопроводов, а также для покрытия различных изделий. Они эффективно борются с катодной и смешанной коррозией.
- Ингибиторы в нейтральной среде — такие как фосфаты, нитриты, аминокислоты, хроматы, алкилфосфаты и сульфонаты. Эти вещества находят применение в промышленных процессах, связанных с водоснабжением и охлаждением, а также в морском судоходстве. Они создают защитную пленку на различных поверхностях, включая несущие конструкции и емкости.
- Ингибиторы в щелочной среде – используются в составе моющих средств, уменьшая ток в химических источниках. Эти ингибиторы обычно комбинируются с катионами.
Самыми доступными являются кислотные ингибиторы, так как для обработки поверхностей требуется небольшое количество вещества, что делает и сам процесс травления экономичным.
Кислотные ингибиторы также эффективно очищают металлы от окалин и оксидов. Они обладают высокой стойкостью к температурным колебаниям, не теряя своих свойств при нагревании.
В России популярны ингибиторы коррозии И-5-В и И-5-ВМ, которые применяются для деталей из различных углеродистых и легированных сплавов. Эти вещества широко используются в промышленности и могут смешиваться для совместного применения.
Кислотные ингибиторы коррозии активно снижают коррозию металла, очищают обработанный материал и способствуют улучшению санитарно-гигиенических условий на производстве.
Основная функция этих ингибиторов заключается в антикоррозионной защите металлических конструкций. Как же они используются на практике? Вещество в растворенной форме наносят на поверхность детали, тем самым предотвращая образование ржавчины и защищая от негативного воздействия внешней среды. Защитная пленка образуется в результате адсорбции на стальной поверхности. Ключевым моментом является стабильность этой пленки в процессе эксплуатации; только при этом условии можно считать, что ингибитор обеспечивает надежную защиту металлоконструкции.
Активные методы защиты металлических компонентов от коррозии включают специальные процедуры обработки поверхности с целью улучшения ее свойств.
Существует несколько способов применения цинка для предотвращения разрушения стали:
1. Горячее цинкование. Этот метод требует тщательной подготовки элементов: удаления оксидов и проведения пескоструйной обработки. После подготовки детали погружаются в ванну с расплавленным цинком, где они вращаются и выдерживаются определенное время. В результате поверхность изделия становится ровной и надежно защищенной от коррозии.
2. Гальваническое цинкование. Этот процесс занимает значительное время. Металлические конструкции помещаются в ванну с электролитом, на детали устанавливается электрический кабель, другой конец которого подключается к цирковой заготовке. Затем включается источник постоянного тока, что позволяет ионам цинка диффундировать и осаждаться на поверхности. В итоге образуется тонкий слой цинка, который соединяется с молекулами металла, обеспечивая дополнительную прочность покрытия. Этот метод способствует долгосрочной защите изделий от разрушения.
3. Термодиффузионное цинкование. Это сложный технологический процесс защиты металла от коррозии. В ходе обработки стальная конструкция нагревается в печи до температуры 290-450 °C, после чего на деталь наносится цинковая пыль, которая расплавляется и соединяется с металлом. На поверхности образуется защитный сплав, который более прочен и устойчив, чем обычная пленка.
Использование этого метода обеспечивает защиту конструкций на протяжении многих лет. После нанесения защитного покрытия металлические элементы хорошо справляются с воздействием агрессивных сред, таких как огонь и соленая вода. Для этой обработки требуется специализированное оборудование.
Для выбора оптимального способа защиты металлических конструкций от коррозии необходимо оценить целесообразность применения каждого метода в конкретной ситуации. Специалист поможет рассчитать затраты и определить наилучший подход.
Инвестируя в защиту от коррозии, вы сможете сохранить внешний вид и функциональность изделия на многие годы вперёд. Кроме того, это приведет к значительному снижению расходов на лакокрасочные материалы, ремонт и обслуживание конструкций в будущем.
