Перетворення - іржа - Велика Енциклопедія Нафти та Газа, стаття, сторінка 2
Перетворення - іржа
Нанесення МР слід проводити при температурі навколишнього повітря не нижче 10°С (оптимальна температура 15-25°С) та відносній вологості 30-80% за відсутності атмосферних опадів. Наявність вологи на металевій поверхні не є перешкодою для нанесення МР, крім МС-0152 та ЕП-0180, а у разі застосування ПРЖ № 3 навіть бажано, тому що на вологій поверхні процес перетворення іржі інтенсифікується. [16]
Ефективність очищення перетворювачами залежить від товщини шару іржі та від того, наскільки повно кислота прореагувала з нею. Не всяка іржа переходить у фосфат заліза, деякі види іржі з кислотою не реагують, наприклад, гетит і магнетит. Вони стійкі до фосфорної кислоти, тому перетворення іржі протікає в повному обсязі і окремі ділянки металу залишаються покритими продуктами корозії. Частина фосфорної кислоти, що не вступила в реакцію з іржею, взаємодіє з металом, що супроводжується виділенням водню і руйнуванням утвореної захисної плівки. При нестачі кислоти частина іржі залишається під захисною плівкою та надалі сприяє розвитку корозії. Деякі перетворювачі містять епоксидну смолу, яку вводять для зв'язування частини фосфорної кислоти, яка не вступила в реакцію з іржею. [17]
Останнім часом у Радянському Союзі та за кордоном розробляються методи підготовки поверхні за допомогою речовин, що перетворюють іржу на фосфат заліза. Така обробка з успіхом може використовуватися в тих випадках, коли відкладення продуктів корозії не перевищують 0 1 мм, конструкція, що захищається, працює в м'яких (з точки зору корозії) умовах і відновлення покриттів не пов'язане з труднощами. Основниминедоліками методу є неможливість здійснення контролю повноти перетворення іржі, відсутність гарантії рівномірності і міцності утвореного фосфатного шару, а також небезпека виникнення концентраційних потенціалів (за наявності залишків фосфорної кислоти, що не прореагувала), що зумовлюють осмотичне проникнення вологи до поверхні металу. Очевидно, що застосування такого методу підготовки поверхні при влаштуванні антикорозійних покриттів на трубах у випадках підземної прокладки виключається. Натомість застосовують фосфатування, сутність якого полягає в утворенні міцно пов'язаного з поверхнею попередньо очищеного металу пористого шару важко розчинних фосфатів заліза, марганцю та цинку. Такий фосфатний шар має розвинену поверхню, що забезпечує міцне зчеплення з лакофарбовою плівкою. [18]
Особливо великі труднощі зустрічаються при перетворенні щільної іржі [40, стор Маху [51] вказується на відсутність будь-яких переваг при застосуванні перетворювачів іржі в порівнянні зі звичайними методами очищення. Навіть за сприятливих умов проведення процесу перетворення іржі виходить тонка пориста (1 - 2 мкм) плівка фосфатів заліза, що не забезпечує достатній захист металу від корозії. Не кожен вид іржі здатний переходити до фосфату заліза. Слабо зчеплені продукти корозії необхідно перед нанесенням перетворювача іржі видаляти. При застосуванні перетворювачів іржі залишаються ділянки, покриті продуктами корозії, що не зазнали повного перетворення на фосфатну плівку. [19]
В результаті реакцій, що протікають, утворюється захисний фосфатний шар (фосфіт заліза), на який потім наносять звичайні грунтовки. Ефективність застосування ґрунтовок-перетворювачів залежить відтовщини шару іржі та від того, наскільки повно кислота прореагувала з нею. Не всяка іржа переходить у фосфат заліза, деякі види іржі з кислотою не реагують, наприклад, гетит і магнетит. Вони стійкі до фосфорної кислоти, тому перетворення іржі протікає в повному обсязі, і окремі ділянки металу залишаються покритими продуктами корозії. Частина фосфорної кислоти, що не вступила в реакцію з іржею, взаємодіє з металом, що супроводжується виділенням водню і руйнуванням утвореної захисної плівки. При нестачі кислоти частина іржі залишається під захисною плівкою та надалі сприяє розвитку корозії. Деякі перетворювачі містять епоксидну смолу, яку вводять для зв'язування частини фосфорної кислоти, яка не вступила в реакцію з іржею. [20]
У середній смузі воно повинне становити 4 - 6 діб при середньодобовій температурі 15 - 16 С та відносній вологості повітря 75 % і більше. У районах південних та з сухим кліматом термін витримки значно збільшується. Для скорочення часу витримки до 4 – 6 діб поверхня обробляється водою за допомогою кисті. Якщо через одну-дві доби після нанесення перетворювача іржі випадають атмосферні опади, то вони не тільки не перешкоджають проходженню реакції, але сприяють більш високоякісному очищенню поверхні. Реакція перетворення іржі у фосфати цинку та заліза супроводжується виділенням бульбашок водню та зміною кольору поверхні. Через добу поверхня темніє, а через дві-три доби при високій вологості або випаданні атмосферних опадів (дощ, роса) вона стає сірою. Такий колір характерний для фосфатованої поверхні. [21]
Автоперетворювач іржі лігнинний - суміш, що складається з амінолігніну, фосфорної кислоти, емульгатора,коагулятора та води. Має тиксотропні властивості, легко утримується на вертикальних і стельових - поверхнях. При кімнатній температурі процес перетворення іржі проходить за 16-20 год, при 100-110 С за 15-20 хв. Дозволяється нанесення перетворювача на вологу поверхню. [22]
Сам танін, що представляє за своєю хімічною природою пентадигалоїл глюкозу, містить велику кількість реакційноздатних груп і утворює із солями Fe3 у кислому середовищі темно-синій, нерозчинний у воді таннат заліза. Екстракти природних танідів містять суміші поліфенолів, глюкоандів та фенолокислот. Дослідження [27] показали, що розчини (20% - ні) дубильних речовин, а також органічних кислот (лимонної, щавлевої, янтарної, саліцилової) можуть бути використані як перетворювачі іржі при товщині її шару не більше 50 мкм. Кращі результати отримані при введенні до складу перетворювача іржі на основі танніну фосфорної та саліцилової кислот у вигляді спиртових розчинів. В результаті було розроблено два препарати для перетворення іржі на основі фосфорної та саліцилової кислот, танніну або синтану-12, що є сул'фінованим продуктом конденсації сланцевих фенолів з формальдегідом, що містить близько 60 % танідів. Перетворювачі іржі утворюють захисну плівку, що оберігає метал від корозії на кілька тижнів. Для посилення антикорозійних властивостей плівки поверх її наносяться покриття на основі смоли ФАЕД-8 та ФАЕД-8 з 15% алюмінієвої пудри. [23]
Слід зазначити, що, згідно [18], перетворювачі іржі на основі фероціанідів не тільки не мають захисних властивостей, але сприяють розвитку корозії. Кислий розчин, що утворюється Zn (H2P04) 2 через 5 - 6 год після виготовлення наносять на іржаву поверхнюметалу. Взаємодія розчину з іржею починається через 20 - 25 хв після нанесення і продовжується від 4 до 5 діб. За вказаний період часу значення рН обробленої поверхні змінюється від 15 до 55, що свідчить про зв'язування (перетворенні) продуктів корозії розчином кислих фосфатів цинку. Слід зазначити, що більш простим, економічним і доцільним є застосування для перетворення іржі розчину препарату мажеф (з додаванням до нього вільної фосфорної кислоти), під дією якого утворюється фосфатна залізо-марганцева плівка, що володіє більш високими захисними властивостями в порівнянні з цинкфосфатної плів. [24]