Антикоррозийная защита металлоконструкций: способы и материалы

Содержание

1 Стандартная схема антикоррозийной обработки
2 Систематизация коррозии
- 2.1 Электрохимическое ржавление
- 2.2 Химическая ржавчина
3 Нормы и правила СНиП
4 Способы сохранности
5 Подготовка металлической поверхности
6 Новые способы защиты

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:

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.

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.

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.

Рекомендуется уделять особое внимание в подготовке основания, ведь от этого зависит качество покрытия и успех целого комплекса операций по противокоррозионному действию.

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.

«Текучая резина» – инновационный полимер, способный выполнить долговечную антикоррозионную защиту металлоконструкций. Эластомер наносится с помощью пульверизатора. После покрытия эмульсия из битума мгновенно застывает, не образуя подтеков шероховатостей. Металлические конструкции, обрабатываемые с использованием резинового слоя совершенно индифферентны к экстремальным температурам и влажности.