Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Однією з серйозних загроз для інструментів і конструкцій, виконаних з металу, є корозія. З цієї причини більшої актуальності набуває проблема їх захисту від настільки неприємного процесу. При цьому сьогодні відомо чимало методів, які дозволяють досить ефективно вирішити цю проблему.

Антикорозійний захист - навіщо вона потрібна

Корозія є процес, що супроводжується руйнуванням поверхневих шарів конструкцій зі сталі і чавуну, що виникає в результаті електрохімічного і хімічного впливу. Негативним наслідком цього стає серйозна псування металу, його роз'їдання, що не дозволяє використовувати його за призначенням.

Експертами було проведено достатньо доказів того, що щорічно близько 10% від загального обсягу видобутку металу на планеті йде на усунення втрат, пов'язаних з впливом корозії, через яку відбувається розплавлення металів і повна втрата експлуатаційних властивостей металевими виробами.

При перших ознаках впливу корозії вироби з чавуну і сталі стають менш герметичними, міцними. У той же час погіршуються такі якості, як теплопровідність, пластичність, відбивний потенціал і деякі інші важливі характеристики. Надалі конструкції і зовсім не можна застосовувати за призначенням.

Додатково до цього саме з корозією пов'язують більшість виробничих і побутових аварій, а також і деякі екологічні катастрофи. Трубопроводи, що використовуються для транспортування нафти і газу, які мають значні ділянки, покриті іржею, можуть в будь-який момент втратити свою герметичності, що може створити загрозу для здоров'я людей і природи в результаті прориву подібних магістралей. Це дає розуміння того, чому так важливо вживати заходів щодо захисту конструкцій з металу від корозії, вдаючись до допомоги традиційних і новітніх засобів і методів.

На жаль, поки не вдалося створити такий технології, яка б змогла повністю захистити сталеві сплави і метали від корозії. При цьому є можливість для затримання і зменшення негативних наслідків подібних процесів. Це завдання вирішується за допомогою використання великої кількості антикорозійних засобів і технологій.

Пропоновані сьогодні методи боротьби з корозією можуть бути представлені у вигляді наступних груп:

  • Використання електрохімічних методів захисту конструкцій;
  • Створення захисних покриттів;
  • Розроблення і виробництво новітніх конструкційних матеріалів, що демонструють високу стійкість до корозійних процесів;
  • Додавання в корозійну середу особливих з'єднань, завдяки яким можна уповільнити поширення іржі;
  • Грамотний підхід до вибору відповідних деталей і конструкцій з металів для сфери будівництва.

Захист виробів з металу від корозії

Забезпечити здатність захисного покриття виконувати поставлені перед ним завдання можна за рахунок цілого ряду спеціальних властивостей:

  • Стійкість до зношування і високий рівень твердості;
  • Підвищені характеристики міцності зчеплення з поверхнею оброблюваного вироби;
  • Наявність коефіцієнта теплового розширення, що передбачає незначне відхилення від розширення захищається;
  • Високий рівень захисту від негативного впливу з боку шкідливих факторів зовнішнього середовища.

Створювати подібні покриття слід тим розрахунком, щоб вони розташовувалися на всій площі конструкції у вигляді максимально рівномірного і суцільного шару.

Доступні сьогодні захисні покриття для металу можуть бути класифіковані на наступні типи:

  • металеві та неметалеві;
  • органічні і неорганічні.

Подібні покриття набули широкого поширення в багатьох країнах. Тому їм буде приділено особливу увагу.

Боротьба з корозією за допомогою органічних покриттів

Найчастіше для захисту металів від корозії вдаються до такого ефективного методу, як використання лакофарбових складів. Цей метод протягом багатьох років демонструє високу ефективність і простоту в плані реалізації.

Використання подібних з'єднань в боротьбі проти іржі передбачає досить переваг, серед яких простота і доступна ціна не є єдиними:

  • Використовувані покриття можуть надавати оброблюваного виробу різний колір, в результаті це дозволяє не тільки надійно захистити виріб від іржі, але і забезпечити конструкцій більш естетичний зовнішній вигляд;
  • Відсутність складнощів з реставрацією захисного шару в разі його пошкодження.

На жаль, однак у лакофарбових складів є і певні недоліки, до числа яких слід віднести наступні:

  • низький коефіцієнт термічної стійкості;
  • низька стійкість у водному середовищі;
  • низька стійкість до впливу механічного характеру.

Це змушує, чого не суперечать вимогам чинних СНиП, вдаватися до їхньої допомоги в ситуації, коли вироби піддаються впливу з боку корозії з максимальною швидкістю 0, 05 мм на рік, при цьому розрахунковий термін служби не повинен перевищувати 10 років.

Асортимент пропонованих сьогодні на ринку лакофарбових складів може бути представлений у вигляді наступних елементів:

  • Фарби. Під ними маються на увазі суспензії пігментів, що характеризуються мінеральної структурою;
  • Лаки. Представлені у вигляді розчинів і масел, присутніх в розчинниках органічного походження. При їх використанні ефект досягається лише після закінчення полімеризації смоли або масла або ж в момент випаровування, викликаного впливом додаткових каталізаторів або ж нагріванням;
  • Пленкообразователи. Йдеться про природні та штучні з'єднаннях. Серед них найбільшу популярність здобула оліфа, яку використовують в цілях захисту конструкцій зі сталі і чавуну;
  • Емалі. Мають вигляд лакових розчинів, що містять групу підібраних пігментів в подрібненому вигляді;
  • смягчители і різноманітні пластифікатори. Сюди слід віднести адипінова кислоту, яка представлена у вигляді ефіру, дібутілфтолат, касторове масло, трикрезилфосфат, каучук, а також інші елементи, завдяки яким можна підвищити еластичність захисного шару;
  • етилацетат, толуол, бензин, спирт, ксилол, ацетон і інші. До допомоги перерахованих компонентів вдаються для поліпшення адгезії використовуваних лакофарбових складів;
  • Інертні наповнювачі. Представлені у вигляді найдрібніших частинок азбесту, тальку, крейди та каоліну. Завдяки їх застосуванню плівки набувають підвищену стійкість до корозії, при цьому вдається домогтися зменшення витрати інших компонентів лакофарбових покриттів;
  • Пігменти і фарби;
  • Каталізатори, які в середовищі фахівців іменуються як сикативи. Їх користь полягає в скороченні часу, необхідного для висихання захисних складів. Найбільшого поширення набули кобальтові та магнієві солі жирних органічних кислот.

При виборі того чи іншого лакофарбового складу слід звертати увагу на умови експлуатації оброблюваних конструкцій з металу. Застосовувати матеріали на основі епоксидних елементів бажано для тих виробів, які будуть експлуатуватися в атмосферах, що містять випаровування хлороформу, двовалентного хлору, а також для обробки виробів, які планується використовувати в різних типах кислот.

Високу стійкість до кислот демонструють і лакофарбові матеріали, що містять поліхлорвінілу. Додатково до цього до них вдаються з метою забезпечення захисту металу, який буде контактувати з маслами і лугами. Якщо ж виникає завдання в забезпеченні захисту конструкцій, які будуть взаємодіяти з газами, то зазвичай вибір зупиняють на матеріалах, що містять полімери.

Вирішуючи питання з кращим варіантом захисного шару, слід звертати уваги на вимоги вітчизняних СНиП, передбачених для конкретної галузі промисловості. Подібні саннормам містять перелік таких матеріалів і способів захисту від корозії, до яких допускається вдаватися, а також ті, які не слід застосовувати. Скажімо, якщо звернутися до Сніпу 3.04.03-85, то там представлені рекомендації щодо захисту будівельних споруд різного призначення:

  • систем трубопроводів, які використовуються для транспортування газу і нафти;
  • обсадних сталевих труб;
  • тепломагістралей;
  • конструкцій, виконаних зі сталі та залізобетону.

Обробка неметаллическими неорганічними покриттями

Метод електрохімічного або хімічної обробки дозволяє створювати на виробах з металу особливі плівки, що не допускають негативний вплив з боку корозії. Зазвичай для цієї мети застосовуються фосфатні і оксидні плівки, при створенні яких враховуються вимоги СНиП, оскільки подібні з'єднання відрізняються за механізмом захисту для різних конструкцій.

фосфатні плівки

Зупиняти вибір на фосфатних плівках рекомендується, якщо необхідно забезпечити захист від корозії виробів з кольорових і чорних металів. Якщо звернутися до технології подібного процесу, то він зводиться до приміщення виробів в розчин цинку, заліза або марганцю у вигляді суміші з кислими фосфорними солями, які попередньо нагріті до позначки 97 градусів. Створювана плівка представляється відмінною основою, щоб в подальшому можна було покрити її лакофарбовим складом.

Важливим моментом є те, що довговічність фосфатного шару знаходиться на досить низькому рівні. Також він володіє і іншими недоліками - низькою еластичністю і міцністю. До фосфатуванню вдаються з метою забезпечення захисту деталей, експлуатація яких проходить в умовах високих температур або солоною водного середовища.

оксидні плівки

Свою сферу застосування мають і оксидні захисні плівки. Вони створюються при впливі на метали розчинами лугів за допомогою використання струму. Досить часто для оксидування застосовують такий розчин, як їдкий натр. Серед фахівців процес створення оксидного шару часто іменується воронінням. Це обумовлено створенням на поверхні мало і високовуглецевих сталей плівки, що має привабливий чорний колір.

Спосіб оксидування є затребуваним в тих випадках, коли виникає завдання по збереженню початкових геометричних розмірів. Найчастіше захисне покриття подібного типу створюється на точних приладах і стрілецькому озброєнні. Зазвичай плівка має товщину не більше 1, 5 мікрона.

додаткові способи

Існують і інші способи захисту від корозії, які грунтуються на використанні неорганічних покриттів:

  • Пасивування. Суть його зводиться до приміщення оброблюваного вироби з металу в розчини нітратів або хроматов.
  • Анодування. Для цього методу застосовують спеціальні ванни, для приготування яких використовують щавлеву кислоту (5-10%), хромовий ангідрид (3%) і сірчану кислоту (190 грам на літр розчину).
  • Емалювання. В основі цього методу лежить використання поєднання компонентів, представлених Сплавлення польовим шпатом, цинком, крейдою, піском, титаном і іншими речовинами.

висновок

У кожного інструменту і устаткування, яка виконана зі сталі, є обмежений термін служби. При цьому не завжди виріб може демонструвати його в тому вигляді, який закладений спочатку виробником. Цьому можуть перешкодити різні негативні фактори, в тому числі і корозія. З метою захисту від неї доводиться вдаватися до різних методів і засобів.

З огляду на всю важливість процедури щодо захисту від корозії, необхідно правильно підібрати метод, а для цього важливо враховувати не тільки умови експлуатації виробів, а й їх початкові властивості. Подібний підхід дозволить забезпечити надійний захист від іржі, в результаті виріб зможе набагато довше використовуватися за своїм прямим призначенням.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка