Антикорозійна обробка металоконструкцій матеріали та технологія

Щоб забезпечити довговічність металевих виробів, використовується антикорозійне оброблення металоконструкцій. Ця процедура спрямована на те, щоб захистити конструкції від впливу агресивного середовища та атмосферних опадів. Завдяки покриттю поверхня з металу зберігає свої первісні властивості, у тому числі естетичні.

Суть процесу

Корозія – це процес електрохімічної чи хімічної взаємодії металу з довкіллям, через що метал окислюється і руйнується. Експерти говорять про те, що збитки від корозії у промисловій сфері сягають 4% від валового національного продукту будь-якої країни. Корозія відбувається внаслідок дії на метал кисню, води, тому потрібна своєчасна антикорозійна обробка металоконструкцій. Технологія передбачає обробку поверхонь тонким шаром із металу, сплавів металу або неметалічних складів.

Особливості обробки

Через те, що метал починає руйнуватися під впливом агресивного середовища, змінюються міцнісні та фізико-хімічні властивості металевих виробів. А це позначається на зниженні їхньої функціональності та довговічності. Корозія сприяє виходу з експлуатації устаткування, транспортних засобів. Саме тому важливу роль відіграє антикорозійна обробка металоконструкцій, технологія проведення якої постійно модернізується та вдосконалюється.

Обробка зовні

Найбільш схильні до впливу агресивних факторів зовнішні поверхні металевих виробів. Для їхнього захисту застосовуються конструктивні методи захисту. Вони використовуються при проектуванні та виготовленні виробів ще до того, як починається активна експлуатаціяметалеві елементи. Конструктивні методи передбачають вибір матеріалу, який може протистояти впливу середовища. Для цих цілей добре підходять сталі із міцною плівкою, високополімерних матеріалів, кераміки, скла. Крім того, антикорозійне оброблення металоконструкцій супроводжується методами раціональної експлуатації виробів:

усуненням щілин, тріщин, проміжків, які можуть залишатися у виробі і через які всередину може потрапити волога;
ліквідацією зон, у яких може застоюватися волога;
захист поверхні від води;
введенням інгібіторів в агресивне довкілля.

Пасивний захист

При застосуванні пасивних методів захисту металева поверхня обробляється якимось покриттям, завдання якого – запобігати контакту металу та кисню або металу та вологи. З цією метою проводиться антикорозійне оброблення металоконструкцій. Матеріали для цього використовуються сучасні, з покращеними експлуатаційними властивостями. Такі покриття виконують кілька функцій:

бар'єрну;
протекторну;
перетворюючу;
пасиваторну.

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

Які матеріали?

Коли проводиться антикорозійна обробка металоконструкцій, засоби підбираються дуже ретельно. Для пасивування поверхонь застосовуються лакофарбові матеріали, що містять фосфатну кислоту або хроматні пігменти, які уповільнюють корозійні процеси. При нанесенні грунтовок, що пасивують, використовується розпилювач. УЗалежно від того, скільки компонентів у цих складах, їх можна застосовувати для обробки і чорних, і кольорових металів.

Пасивна обробка може виступати і як протектор, але в такому випадку використовуються фарби, в яких більше 86% металевого пилу з елемента високої відновлювальної здатності порівняно з поверхнею, що обробляється. У більшості випадків, коли застосовується антикорозійне оброблення металоконструкцій, фарби вибираються з наповненням високодисперсного порошку цинку. Ця технологія отримала назву холодного цинкування, що збільшує термін служби металевої поверхні та її стійкість до абразивного зношування.

Фарби та емалі

Захист металевих конструкцій виконується на основі засобів трьох типів:

Лакофарбовими покриттями, які легко і просто наносяться та представлені у різноманітності колірних рішень. За допомогою фарб можна обробляти металеві конструкції великих розмірів та будь-яких конфігурацій.
Пластмасові антикорозійні покриття, в основі яких лежать фторпласт, нейлон, ПВХ. Дані склади відрізняються високою водо-, кислото-і лугостійкістю.
Покриття з каучуком в основі використовуються, коли виконується антикорозійна обробка резервуарів та металоконструкцій із внутрішньої сторони.

Активні методи захисту

Метал вимагає спеціального захисту, навіщо застосовуються активні методи. Стійкість металевих виробів до зовнішніх факторів досягається:

Гарячим цинкуванням деталей: за даною технологією деталь спочатку піддається знежиренню, потім - піскоструминної обробки або травлення кислотою, внаслідок чого покривається тонким цинковим шаром. Хімічна реакція призводить до того, що на поверхні металуутворюється захисна плівка. Вона екранує метал та захищає його від вологи. Найчастіше гаряче цинкування застосовується обробки великих об'єктів – баків, цистерн.
Електрохімічним цинкуванням: даний метод передбачає дифузійне вилучення іонів цинку із слабокислого розчину під час електролізу. Гальванічна обробка металоконструкцій застосовується для обробки металовиробів, деталей середнього розміру.
Термодифузійним нанесенням цинкового покриття: за такої технології атоми цинку проникають у поверхню заліза під впливом високої температури. Покриття виходить міцним та зносостійким, причому вихідна деталь повторюється повністю, навіть якщо поверхня з виїмками або рельєфом.

Антикорозійна обробка металоконструкцій може проводитись у додатку з електрохімічним захистом.

Сучасні методи

Найчастіше для захисту металевої поверхні від корозії застосовуються саме лакофарбові покриття, тому що вони доступніші за ціною і прості у застосуванні. Але такий шар потребує оновлення кожні 5-7 років, що трудомістко і затратно. А використовувати гальванічні та електрохімічні методи дуже дорого, хоча про іржу можна забути приблизно на 50 років.

Саме тому все частіше антикорозійна обробка металоконструкцій виконується за допомогою рідкої гуми. Це двокомпонентний матеріал, який здатний надійно та довго захищати поверхню від зовнішніх впливів. Застосування еластомеру дозволяє наносити безшовний мембранний прошарок, який наноситься розпилювальним пістолетом. Гума швидко застигає на поверхні, при цьому не утворюються ні патьоки, ні нерівності. Причому працювати можна навіть із вологою металевою поверхнею. Виробники таких засобів говорять про те, що таке покриття можепрослужити близько 20 років, не втрачаючи своїх первісних властивостей.

Підготовка поверхні

Надійний захист металу від іржі може бути досягнутий лише в тому випадку, якщо поверхня була підготовлена на належному рівні. Саме обладнання для антикорозійної обробки металоконструкцій не відрізняється складністю, тому його застосування не викликає жодних проблем. Підготовка поверхні виконується механічним чи хімічним методом. Найбільш популярні хімічні методи, оскільки механічні що неспроможні забезпечити належного рівня захисних засобів. Але вибирати технологію потрібно відповідно до обраних лакофарбових покриттів та умов їх подальшої експлуатації.

Фосфатування та хроматування

Підготовка металевої поверхні здійснюється залежно від типу металу. Підготовка поверхні із чорних металів виконується за допомогою фосфатування, а кольорові метали обробляються обома методами. Загалом хімічна підготовка металевої поверхні складається з кількох етапів:

знежирення поверхні;
промивання за допомогою питної води;
нанесення конверсійного шару;
повторного промивання питною водою;
промивання демінералізованою водою;
пасивації.

Хімічна обробка металу виконується розпиленням (струменевою обробкою при низькому тиску), зануренням, пароструминним і гідроструминним методами. Перші два методи передбачають використання спеціальних агрегатів, які готують поверхню. Метод вибирається відповідно до виробничої програми, конфігурації та габаритів виробів та багатьох інших факторів.

Обробка трубопроводів

Антикорозійна обробка металоконструкцій та трубопроводіввиконується відповідно до вимог державних стандартів. Обробка може проводитися як для функціонуючого трубопроводу, так і під час його реконструкції чи ремонту. Захищати трубопроводи можна активними та пасивними методами – він вибирається відповідно до способу прокладання. Для труб, прокладених поверх землі, використовуються матеріали, стійкі до впливу довкілля. За активного методу захисна поверхня створюється за допомогою речовин, які можуть забезпечити електрохімічний захист покриття. Захист трубопроводів виконується у кілька етапів:

Спочатку поверхня труби позбавляється ізоляційних покриттів, іржі, окалини та всіх забруднень.
На очищену поверхню наносяться антикорозійні матеріали, при цьому роботи можуть проводитися за температури 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 та товщина сухої плівки покриття.

Активний та пасивний захист

Антикорозійна обробка металоконструкцій, принцип якої залежить від матеріалів, що застосовуються, може виконуватися з активним і пасивним захистом поверхонь. Обидва варіанти спрямовані на те, щоб захистити металеві труби від шкідливих факторів довкілля. А якщо водопровід розташовується на великій глибині, є потреба у захисті металу від контакту із ґрунтом. Завдяки захисним шарам з фарби, лаку, емалі створюється безперервний та дуже міцний бар'єр, який захищає поверхню від негативного впливу зовнішнього середовища.

Обробка трубопроводу часто виконується порошковимиречовинами з урахуванням пластичних матеріалів. Вони наносять на трубу, яка попередньо розігрівається до певної температури.

Таким чином, проведення антикорозійної обробки – це можливість запобігти появі іржі на будь-яких металевих поверхнях. Різноманітність варіантів та методів обробки – запорука того, що можна захистити будь-що – від труб та автомобіля до невеликої металевої деталі.