Антикорозійна обробка металоконструкцій: матеріали і технологія

Щоб забезпечити довговічність металевих виробів, використовується антикорозійна обробка металоконструкцій. Ця процедура спрямована на те, щоб захистити конструкцію від впливу агресивних середовищ і атмосферних опадів. Завдяки покриттю поверхню з металу зберігає свої початкові властивості, в тому числі і естетичні.

Суть процесу

Корозія – це процес електрохімічного або хімічної взаємодії металу з навколишнім середовищем, із-за чого метал окислюється і руйнується. Експерти говорять про те, що збиток від корозії у промисловій сфері досягає 4 % від валового національного продукту будь-якої країни. Корозія відбувається внаслідок впливу на метал кисню, води, тому потрібно своєчасна антикорозійна обробка металоконструкцій. Технологія передбачає обробку поверхонь тонким шаром металу сплавів металу або неметалевих складів.

Особливості обробки

З-за того, що метал починає руйнуватися під впливом агресивного середовища, що змінюються міцність і фізико-хімічні властивості металевих виробів. А це позначається на зниженні їх функціональності і довговічності. Корозія сприяє виходу з ладу обладнання, транспортних засобів. Саме тому важливу роль відіграє антикорозійна обробка металоконструкцій, технологія проведення якої постійно модернізується і удосконалюється.

Обробка зовні

Найбільш схильні до впливу агресивних факторів зовнішні поверхні металевих виробів. Для їх захисту застосовуються конструктивні методи захисту. Вони використовуються при проектуванні та виготовленні виробів ще до того, як починається активна експлуатація металевих елементів. Конструктивні методи припускають вибір матеріалу, який може протистояти впливу середовища. Для цих цілей добре підходять сталі з міцною плівкою, високополімерних матеріалів, кераміки, скла. Крім того, антикорозійна обробка металоконструкцій супроводжується методами раціональної експлуатації виробів:

усуненням щілин, тріщин, щілин, які можуть залишатися у виробі і через які всередину може потрапити волога;

ліквідацією зон, в яких може застоюватися волога;

захистом від поверхні води;

введенням інгібіторів в агресивне навколишнє середовище.

Пасивна захист

При застосування пасивних методів захисту металева поверхня обробляється будь-яким покриттям, завдання якого – запобігати контакту металу і кисню або металу і вологи. З цією метою проводиться антикорозійна обробка металоконструкцій. Матеріали для цього використовуються сучасні, з поліпшеними експлуатаційними властивостями. Такі покриття виконують кілька функцій:

бар'єрну;

протекторний;

перетворюючу;

пассиваторную.

Бар'єрна захист передбачає механічну ізоляцію поверхні металу. Найчастіше застосовуються такі засоби для обробки чорних металів. Але якщо цілісність захисної плівки буде порушена, під нею може виникнути подпленочная корозія.

Які матеріали?

Коли проводиться антикорозійна обробка металоконструкцій, засоби підбираються дуже ретельно. Для пасивації поверхонь застосовуються лакофарбові матеріали, що містять в собі фосфатну кислоту або хроматние пігменти, які уповільнюють корозійні процеси. При нанесенні пасивуючих грунтовок використовується розпилювач. В залежності від того, скільки компонентів в цих складах, їх можна застосовувати для обробки чорних і кольорових металів.
Пасивна обробка може виступати і як протектор, але в такому випадку використовуються фарби, в яких більше 86% металевого пилу з елементу високої відновної здатності порівняно з оброблюваною поверхнею. У більшості випадків, коли застосовується антикорозійна обробка металоконструкцій, фарби вибираються з наповненням високодисперсного порошку цинку. Дана технологія отримала назву холодного цинкування, що збільшує термін служби металевої поверхні і її стійкість до абразивного зносу.

Фарби та емалі

Захист металевих конструкцій виконується на основі засобів трьох типів:

Лакофарбовими покриттями, які легко наносяться і представлені в різноманітності колірних рішень. За допомогою фарб можна обробляти металеві конструкції великих розмірів і будь-яких конфігурацій.

Пластмасовими антикорозійними покриттями, в основі яких лежать фторпласт, нейлон, ПВХ. Дані склади відрізняються високою водо-, кислото - і лугостійкість.

Покриття з каучуком в основі використовуються, коли виконується антикорозійна обробка металоконструкцій резервуарів і з внутрішньої сторони.

Активні методи захисту

Метал вимагає спеціального захисту, для чого застосовуються активні методи. Стійкість металевих виробів до зовнішніх чинників досягається:

Гарячим цинкуванням деталей: за даної технології деталь спочатку піддається знежирення, потім – піскоструминної обробці або труїть кислотою, внаслідок чого покривається тонким цинковим шаром. Хімічна реакція призводить до того, що на поверхні металу утворюється захисна плівка. Вона екранує метал і захищає його від вологи. Найчастіше гаряче цинкування застосовується для обробки великих об'єктів – баків, цистерн.

Електрохімічним цинкуванням: даний метод передбачає дифузійний вилучення іонів цинку з слабокислого розчину в ході електролізу. Гальванічна обробка металоконструкцій застосовується для обробки металевих виробів, деталей середнього розміру.

Термодифузійний нанесенням цинкового покриття: при такій технології атоми цинку проникають в поверхню заліза під впливом високої температури. Покриття виходить міцним і зносостійким, причому вихідна деталь повторюється повністю, навіть якщо поверхня з виїмками або рельєфом.

Антикорозійна обробка металоконструкцій може проводитися в доповненні з електрохімічного захисту.

Сучасні методи

Найчастіше для захисту металевої поверхні від корозії застосовуються саме лакофарбові покриття, так як вони більш доступні за ціною і прості в застосуванні. Але такий шар потребує оновлення кожні 5-7 років, що трудомістко і дорого. А використовувати гальванічні та електрохімічні методи занадто дорого, хоча про іржі можна забути приблизно на 50 років. Саме тому все частіше антикорозійна обробка металоконструкцій виконується з допомогою «рідкої гуми». Це двокомпонентний матеріал, який здатний надійно і довго захищати поверхню від зовнішніх впливів. Застосування еластомеру дозволяє наносити безшовну мембранну прошарок, яка наноситься розпилювальний пістолет. Гума швидко застигає на поверхні, при цьому не утворюються ні плями, ні нерівності. Причому працювати можна навіть із вологою металевою поверхнею. Виробники таких коштів говорять про те, що таке покриття може прослужити близько 20 років, не втрачаючи своїх початкових властивостей.

Підготовка поверхні

Надійний захист металу від іржі може бути досягнута тільки в тому випадку, якщо поверхня була підготовлена на належному рівні. Саме обладнання для антикорозійної обробки металоконструкцій не відрізняється складністю, тому його застосування не викличе жодних проблем. Підготовка поверхні виконується механічним або хімічним методом. Більш популярні хімічні методи, так як механічні не можуть забезпечити належного рівня захисних засобів. Але вибирати технологію потрібно у відповідності з обраними лакофарбовими покриттями та умов їх подальшої експлуатації.

Фосфатування і хроматування

Підготовка металевої поверхні виконується в залежності від типу металу. Підготовка поверхні з чорних металів виконується з допомогою фосфатування, а кольорові метали обробляються обома методами. В цілому хімічна підготовка металевої поверхні складається з декількох етапів:

знежирення поверхні;

промивання з допомогою питної води;

нанесення конверсійного шару;

повторного промивання питною водою;

промивання демінералізованої водою;

пасивації.

Хімічна обробка металу виконується розпиленням (струменевою обробкою при низькому тиску), зануренням, пароструйним і гидроструйним методами. Перші два методи припускають використання спеціальних агрегатів, які підготовляють поверхню. Метод вибирається у відповідності з виробничою програмою, конфігурацією і габаритами виробів і багатьма іншими факторами.

Обробка трубопроводів

Антикорозійна обробка металоконструкцій і трубопроводів виконується у відповідності з вимогами державних стандартів. Обробка може проводитися як для функціонуючого трубопроводу, так і під час його реконструкції або ремонту. Захищати трубопроводи можна активними та пасивними методами – він вибирається у відповідності зі способом прокладки. Для труб, прокладених поверх землі, використовуються матеріали, стійкі до впливу навколишнього середовища. При активному методі захисна поверхня створюється з допомогою речовин, які можуть забезпечити електрохімічний захист покриття. Захист трубопроводів виконується в кілька етапів:

Спочатку поверхню труби позбувається ізоляційних покриттів, іржі, окалини і всіх забруднень.

На очищену поверхню наносяться антикорозійні матеріали, при цьому роботи можуть проводитися при температурі від +5 градусів і при вологості не більше 80 %.

Після проведення обробки потрібно ретельно оглянути трубопровід, щоб виявити дефекти, якщо вони є на поверхні. Спеціальними приладами визначається якість з'єднання поверхні та покриття, якістю самого покриття і товщина сухої плівки покриття.

Активна і пасивна захист

Антикорозійна обробка металоконструкцій, принцип якої залежить від застосовуваних матеріалів, може виконуватися з активної та пасивної захистом поверхонь. Обидва варіанти спрямовані на те, щоб захистити металеві труби від шкідливих факторів навколишнього середовища. А якщо водопровід розташовується на великій глибині, є потреба у захисту металу від контакту з грунтом. Завдяки захисним шарам фарби, лаку, емалі створюється безперервний і дуже міцний бар'єр, який захищає поверхню від негативного впливу зовнішнього середовища. Обробка трубопроводу часто виконується порошковими речовинами на основі пластичних матеріалів. Вони наносяться на трубу, яка попередньо розігрівається до певної температури. Таким чином, проведення антикорозійного обробки – це можливість запобігти появі іржі на будь-яких металевих поверхнях. Різноманіття варіантів і методів обробки – запорука того, що можна захистити що завгодно – від труб і автомобіля до невеликої металевої деталі.