Чтобы обеспечить долговечность металлических изделий, используется антикоррозийная обработка металлоконструкций. Эта процедура направлена на то, чтобы защитить конструкции от воздействия агрессивной среды и атмосферных осадков. Благодаря покрытию поверхность из металла сохраняет свои первоначальные свойства, в том числе и эстетические.
Суть процесса
Коррозия – это процесс электрохимического или химического взаимодействия металла с окружающей средой, из-за чего металл окисляется и разрушается. Эксперты говорят о том, что ущерб от коррозии в промышленной сфере достигает 4 % от валового национального продукта любой страны. Коррозия происходит вследствие воздействия на металл кислорода, воды, поэтому требуется своевременная антикоррозийная обработка металлоконструкций. Технология предполагает обработку поверхностей тонким слоем из металла, сплавов металла или неметаллических составов.
Особенности обработки
Из-за того, что металл начинает разрушаться под воздействием агрессивной среды, меняются прочностные и физико-химические свойства металлических изделий. А это сказывается на снижении их функциональности и долговечности. Коррозия способствует выходу из строя оборудования, транспортных средств. Именно поэтому важную роль играет антикоррозийная обработка металлоконструкций, технология проведения которой постоянно модернизируется и совершенствуется.
Обработка снаружи
Наиболее подвержены воздействию агрессивных факторов внешние поверхности металлических изделий. Для их защиты применяются конструктивные методы защиты. Они используются при проектировании и изготовлении изделий еще до того, как начинается активная эксплуатация металлических элементов. Конструктивные методы предполагают выбор материала, который может противостоять воздействию среды. Для этих целей хорошо подходят стали с прочной пленкой, высокополимерных материалов, керамики, стекла. Кроме того, антикоррозийная обработка металлоконструкций сопровождается методами рациональной эксплуатации изделий:
- устранением щелей, трещин, зазоров, которые могут оставаться в изделии и через которые внутрь может попасть влага;
- ликвидацией зон, в которых может застаиваться влага;
- защитой поверхности от воды;
- введением ингибиторов в агрессивную окружающую среду.
Пассивная защита
При применении пассивных методов защиты металлическая поверхность обрабатывается каким-нибудь покрытием, задача которого – предотвращать контакт металла и кислорода или металла и влаги. С этой целью проводится антикоррозийная обработка металлоконструкций. Материалы для этого используются современные, с улучшенными эксплуатационными свойствами. Такие покрытия выполняют несколько функций:
- барьерную;
- протекторную;
- преобразующую;
- пассиваторную.
Барьерная защита предполагает механическую изоляцию поверхности металла. Чаще всего применяются такие средства для обработки черных металлов. Но если целостность защитной пленки будет нарушена, под ней может возникнуть подпленочная коррозия.
Какие материалы?
Когда проводится антикоррозийная обработка металлоконструкций, средства подбираются очень тщательно. Для пассивирования поверхностей применяются лакокрасочные материалы, содержащие в себе фосфатную кислоту или хроматные пигменты, которые замедляют коррозионные процессы. При нанесении пассивирующих грунтовок используется распылитель. В зависимости от того, сколько компонентов в этих составах, их можно применять для обработки и черных, и цветных металлов.
Пассивная обработка может выступать и как протектор, но в таком случае используются краски, в которых больше 86% металлической пыли из элемента высокой восстановительной способности по сравнению с обрабатываемой поверхностью. В большинстве случаев, когда применяется антикоррозийная обработка металлоконструкций, краски выбираются с наполнением высокодисперсного порошка цинка. Данная технология получила название холодного цинкования, что увеличивает срок службы металлической поверхности и ее стойкость к абразивному износу.
Краски и эмали
Защита металлических конструкций выполняется на основе средств трех типов:
- Лакокрасочными покрытиями, которые легко и просто наносятся и представлены в разнообразии цветовых решений. С помощью красок можно обрабатывать металлические конструкции больших размеров и любых конфигураций.
- Пластмассовыми антикоррозийными покрытиями, в основе которых лежат фторпласт, нейлон, ПВХ. Данные составы отличаются высокой водо-, кислото- и щелочестойкостью.
- Покрытия с каучуком в основе используются, когда выполняется антикоррозийная обработка резервуаров и металлоконструкций с внутренней стороны.
Активные методы защиты
Металл требует специальной защиты, для чего применяются активные методы. Стойкость металлических изделий к внешним факторам достигается:
- Горячим цинкованием деталей: по данной технологии деталь сначала подвергается обезжириванию, затем – пескоструйной обработке или травлению кислотой, вследствие чего покрывается тонким цинковым слоем. Химическая реакция приводит к тому, что на поверхности металла образуется защитная пленка. Она экранирует металл и защищает его от влаги. Чаще всего горячее цинкование применяется для обработки крупных объектов – баков, цистерн.
- Электрохимическим цинкованием: данный метод предполагает диффузионное извлечение ионов цинка из слабокислого раствора в ходе электролиза. Гальваническая обработка металлоконструкций применяется для обработки метизов, деталей среднего размера.
- Термодиффузионным нанесением цинкового покрытия: при такой технологии атомы цинка проникают в поверхность железа под воздействием высокой температуры. Покрытие получается прочным и износостойким, причем исходная деталь повторяется полностью, даже если поверхность с выемками или рельефом.
Антикоррозийная обработка металлоконструкций может проводиться в дополнении с электрохимической защитой.
Современные методы
Чаще всего для защиты металлической поверхности от коррозии применяются именно лакокрасочные покрытия, так как они более доступны по цене и просты в применении. Но такой слой нуждается в обновлении каждые 5-7 лет, что трудоемко и затратно. А использовать гальванические и электрохимические методы слишком дорого, хотя о ржавчине можно забыть примерно на 50 лет.
Именно поэтому все чаще антикоррозийная обработка металлоконструкций выполняется с помощью «жидкой резины». Это двухкомпонентный материал, который способен надежно и долго защищать поверхность от внешних воздействий. Применение эластомера позволяет наносить бесшовную мембранную прослойку, наносится которая распылительным пистолетом. Резина быстро застывает на поверхности, при этом не образуются ни потеки, ни неровности. Причем работать можно даже с влажной металлической поверхностью. Производители таких средств говорят о том, что такое покрытие может прослужить порядка 20 лет, не теряя своих первоначальных свойств.
Подготовка поверхности
Надежная защита металла от ржавчины может быть достигнута только в том случае, если поверхность была подготовлена на должном уровне. Само оборудование для антикоррозийной обработки металлоконструкций не отличается сложностью, поэтому его применение не вызовет никаких проблем. Подготовка поверхности выполняется механическим или химическим методом. Более популярны химические методы, так как механические не могут обеспечить должного уровня защитных средств. Но выбирать технологию нужно в соответствии с выбранными лакокрасочными покрытиями и условиями их дальнейшей эксплуатации.
Фосфатирование и хроматирование
Подготовка металлической поверхности выполняется в зависимости от типа металла. Подготовка поверхности из черных металлов выполняется с помощью фосфатирование, а цветные металлы обрабатываются обоими методами. В целом химическая подготовка металлической поверхности состоит из нескольких этапов:
- обезжиривания поверхности;
- промывки с помощью питьевой воды;
- нанесения конверсионного слоя;
- повторной промывки питьевой водой;
- промывки деминерализованной водой;
- пассивации.
Химическая обработка металла выполняется распылением (струйной обработкой при низком давлении), погружением, пароструйным и гидроструйным методами. Первые два метода предполагают использование специальных агрегатов, которые подготавливают поверхность. Метод выбирается в соответствии с производственной программой, конфигурацией и габаритами изделий и многими другими факторами.
Обработка трубопроводов
Антикоррозийная обработка металлоконструкций и трубопроводов выполняется в соответствии с требованиями государственных стандартов. Обработка может проводиться как для функционирующего трубопровода, так и во время его реконструкции или ремонте. Защищать трубопроводы можно активными и пассивными методами – он выбирается в соответствии со способом прокладки. Для труб, проложенных поверх земли, используются материалы, стойкие к воздействию окружающей среды. При активном методе защитная поверхность создается с помощью веществ, которые могут обеспечить электрохимическую защиту покрытия. Защита трубопроводов выполняется в несколько этапов:
- Сначала поверхность трубы избавляется от изоляционных покрытий, ржавчины, окалины и всех загрязнений.
- На очищенную поверхность наносятся антикоррозийные материалы, при этом работы могут проводиться при температуре от +5 градусов и при влажности не больше 80 %.
После проведения обработки нужно тщательно осмотреть трубопровод, чтобы выявить дефекты, если они есть на поверхности. Специальными приборами определяется качество соединения поверхности и покрытия, качеством самого покрытия и толщина сухой пленки покрытия.
Активная и пассивная защита
Антикоррозийная обработка металлоконструкций, принцип которой зависит от применяемых материалов, может выполняться с активной и пассивной защитой поверхностей. Оба варианта направлены на то, чтобы защитить металлические трубы от вредных факторов окружающей среды. А если водопровод располагается на большой глубине, есть потребность в защите металла от контакта с грунтом. Благодаря защитным слоям из краски, лака, эмали создается непрерывный и очень прочный барьер, который защищает поверхность от негативного воздействия внешней среды.
Обработка трубопровода часто выполняется порошковыми веществами на основе пластических материалов. Они наносятся на трубу, которая предварительно разогревается до определенной температуры.
Таким образом, проведение антикоррозионной обработки – это возможность предотвратить появление ржавчины на любых металлических поверхностях. Многообразие вариантов и методов обработки – залог того, что можно защитить что угодно – от труб и автомобиля до небольшой металлической детали.
