Как предотвратить появление ржавчины на металле?

Способы защитить металл от коррозии

Антикоррозийная защита может проводиться такими методами как:

• Повышение общей коррозионной устойчивости металла методом изменения его хим. структуры;
• Также может использоваться изолирование поверхности металла с применением особенных покрытий;
• Снижение показателя агрессивности места, где применяется металл;
• Применение токов, увеличивающих устойчивость к влиянию коррозии.

Защитные составы достаточно легки в применении, недорого стоят и быстро обновляются при желании, а также создают более декоративный вид для металлического изделия.

Протекция от коррозии обусловливается физической изоляцией металла, или мощным электрическим-химическим влиянием антикоррозионного покрытия на поверхности. Главными минусами большей части лакокрасочных материалов является их слабая водопроницаемость, а иногда и слабая температурная устойчивость.

Защитная пленка как преграда разрушению

Покрытие верхней части металла особым лакокрасочным слоем служит отличной преградой для образования коррозии, а следовательно, способно снижать распространение коррозии. Особое значение в этом деле имеет качество покрытия(используется антикоррозийная краска) – учитывается толщина слоя краски и его пористость.

Также качество покрытия металла будет зависеть от уровня подготовки поверхности и метода работы с антикоррозионным покрытием. Любая ржавчина должны быть зачищена.

Антикоррозионные краски и лаки

Антикоррозийная краска по металлу представляют собой вещество, предохраняющее металл от воздействия опасной внешней среды.

• Составом смазывают поврежденную поверхность.
• Такой материал создает более устойчивое к атмосферному влиянию покрытие.
• Максимальная укрывистость к ржавчине.

Также может использоваться краска по ржавчине. Краска по ржавчине при ее своевременном и правильном нанесении на металл гарантирует долгую протекцию трубопроводов и металлических систем. Такая краска способна защитить элементы механизмов и промышленных аппаратов, а также деталей машин от пагубного влияния ржавчины. С помощью краски проводится обработка технологическим систем и прочего оборудования, в том числе гидротехнических механизмов и мостов.

• Элакор-ПУ — эмали для обработки металлических деталей и краска по металлу.
• Толстослойное антикоррозионное покрытие на основе алкидных смол. FEIDAL Coatings.
• Эмаль ПФ, ПФ 115 и эмаль ПФ-1189. «Сигма краски».
• Антикоррозийная краска NOR-MAALI. Применяется в качестве поверхностной краски. Производитель CARBOLINE — Норвегия, Линейка красок Nor-Maali достаточно широкая – около сотни видов. В основном они используются в промышленных целях: судостроении, мостостроении, строительстве

Однако не любая краска может гарантировать лучший показатель защиты. Стоит рассмотреть виды противокоррозийных эмалей. Специалисты используют ЛКМ для снижения цены работ. Кроме этого, данная продукция ускоряет технологический процесс нанесения покрытия.

Особенности использования антикоррозионного покрытия стальных труб «Уризол»

Одним из самых распространенных материалов в борьбе с ржавчиной трубопроводов является двухкомпонентный материал на основе полимочевины – Уризол. Это вещество активно борется с почвенной и атмосферной коррозией. Кроме общей поверхности конструкции, данным составом просто обрабатывать фитинги, крановые узлы, соединительные детали трубопроводных магистралей.

Первый компонент – Уреапол, который наносится как основа и по сути является смолой, второй компонент — Уреанат, который является активным веществом.

Нанесение Уризола

Как и другие защитные составы, Уризол в несколько слоев для достижения необходимой толщины слоя. Предварительно поверхность должна быть подготовлена: очищена от грязи, наросшей ржавчины, пыли и отслоившейся краски, если такая имеется. Поверхность вымывается чистящими растворами и обезжиривается углеводородными растворителями.

Специалист смешивает необходимые компоненты в специальных пропорциях для качественной работы покрытия. Само нанесение происходит с помощью специальной распылительной установки, когда состав попадает на защищаемую поверхность он находится в жидком состоянии, переходит в гелеобразное и твердеет. После затвердевания, измеряется толщина полученного слоя, если она недостаточна для длительной защиты, процедура повторяется до нарастания необходимого слоя. После достижения технологической толщины составу дается время на окончательную усушку в 24 часа – защита внутренней поверхности стальных труб от коррозии готова.

Преимущества защитного состава Уризол

• высокий уровень полимеризации без специальных катализаторов;
• незначительная чувствительность к температурным и влажностным воздействиям;
• быстрое высыхание слоев, что предотвращает появление подтеков и неровностей;
• длительный срок службы – при нанесении квалифицированными специалистами достигает 30 и более лет;
• высокая экологичность и безвредность для человека;
• низкая пожароопасность, которая обеспечивается отсутствием примесей.

Характеристики Уризола

Характеристика	Свойство
Время высыхания, мин	≤ 10
Диэлектрическая сплошность. Отсутствие пробоя при электрическом напряжении, кВ/мм	≥ 5
Прочность при ударе, Дж — при температуре (20±5)ºС; — при температуре (40±3)ºС; — при температуре минус (40±3)ºС	≥ 6 ≥ 6 ≥ 6
Адгезия к стали методом отрыва (для всех типов покрытий) при температуре (20±5)ºС, МПа	≥7
Относительное удлинение при разрыве при температуре (20±5)ºС, %	≥20
Прочность покрытия на изгиб при температуре испытаний (20±5)ºС	Отсутствие трещин и мест отслаивания

Прямые и косвенные проблемы, связанные с коррозией металла

Основная беда коррозии – постепенное разрушение корродировавших частей конструкций и изделий. При этом степень повреждение по внешнему виду можно оценить не всегда, и потеря прочности становится неожиданной и критичной.

Особенно сильно действует межкристаллическая, то есть проходящая по границам кристаллов, коррозия. Внешне процесс может быть совершенно незаметен, в то время как уровень потери прочности достигает уже 50…60%.

Наименьшее воздействие на прочностные свойства изделий оказывает поверхностное разрушение.

На фото показана часть конструкций башни Шухова в Москве. Поверхностное ржавление существенно снизило конструктивную прочность, но не привело к разрушению сооружения (пока)

Оценить уровень потерь от коррозии металла крайне сложно. Дело даже не в непосредственных убытках от разрушения корродировавших деталей или конструкций, а в простоях техники и сооружений и нарушениях их работоспособности в целом, связанных с коррозионным разрушением отдельных элементов.

Особенности протекторной защиты

Учитывая физико-химические особенности такой защиты металлических сооружений, можно сделать вывод о нецелесообразности применения протектора в случае, если конструкция эксплуатируется в кислых средах. Протекторная защита рекомендована к применению, если сооружение находится в нейтральной среде (грунт, вода, воздух и пр.).

Чтобы защитить железный трубопровод, в качестве протектора имеет смысл использовать кадмий, хром, цинк, магний (более активные металлы). Но и при их использовании существует ряд нюансов.

Например, чистый магний имеет высокую скорость ржавления, чистый цинк из-за крупнозернистой структуры растворяется неравномерно, алюминий быстро покрывается оксидной пленкой. Чтобы предотвратить негативные явления, в чистое вещество, которое будет служить протектором, вводят легирующие составляющие. Фактически протектором выступает не чистый металл, а его сплав с другими веществами.

Магниевая защита

Чаще всего в качестве защиты применяют сплавы магния. Легирующими компонентами состава выступают алюминий (максимум 7 %), цинк (до 5 %), также вводят медь, свинец и никель, но их суммарная доля не превышает сотой части состава. В качестве протектора такие составы могут применяться в средах с показателем кислотности не выше 10,5.

Даже в составе сплава магний быстро растворяется, а потом на его верхнем слое появляются труднорастворимые соединения. Магниевые сплавы имеют существенный недостаток — после нанесения они могут спровоцировать растрескивание металлических изделий, способствовать возникновению повышенной водородной хрупкости.

Цинковая защита

Альтернативой магниевому сплаву для защиты конструкций, расположенных в соленой воде, выступают цинковые составы. Легирующими компонентами для цинка становятся кадмий (максимальный показатель 0,15 %), алюминий (менее 0,5 %) и незначительное количество железа, свинца и меди (суммарно до 0,005 %). От влияния морской воды такой протектор будет идеальным, но в нейтральных средах протекторы из цинкового сплава быстро покроются оксидами и гидроксидами, сведя на нет весь антикоррозийный комплекс.

Цинковые сплавы выступают как протекторы от коррозии, обеспечивая максимальную взрыво- и пожарную безопасность. Этими составами целесообразно обрабатывать трубопроводы для горючих и взрывоопасных веществ, например, газа. Еще один «балл» в свой актив такие составы получают за экологическую безопасность – при анодном растворении не образуется загрязняющих веществ. Поэтому цинковые композиции часто применяются для коррозийной защиты нефтепроводов, а также для транспортирующих нефть танкеров и судов.

От воздействия проточной соленой воды обычно применяют алюминиевые составы. В сплав также вводят цинк (до 8 %), магний (до 5 %) и индий с кремнием , таллием и кадмием с незначительной долей (до 0,02 %). Добавки предупреждают возникновение окислов на алюминии. Также алюминиевые сплавы пригодны в условиях, где используется магниевая защита.

Что происходит с металлом в процессе коррозии

Поверхность металлических объектов в химически или электрически активной среде постепенно разрушается, окисляясь и теряя частицы металла. Их замещение на более хрупкие окислы приводит к потере прочности, изменению эксплуатационных характеристик объекта.

Под действием электролитов (конденсат, дождевая вода и снег, морская и речная, озерная вода, растворы щелочей и кислот, жидкости с высоким содержанием солей) на поверхности металла образуются так называемые гальванические элементы. В зависимости от химического потенциала соприкасающихся материалов металл быстрее или медленнее растворяется. Особенно сильно воздействие коррозии на границе двух металлов – например, в местах установки заклепок на металлический лист или по сварочным швам.

При химической коррозии электрических процессов нет, идет прямое окисление металла атмосферным (или находящимся в газовой, жидкой среде) кислородом. Так, например, образуется окалина при нагреве железистых сплавов до высоких температур (например, во время ковки).

На фото слева – часть кованого ножа, еще не очищенного от окалины, справа – уже отшлифованная.

Отдельно стоит рассмотреть процесс так называемой питтинговой коррозии (язвенной). Этот термин связан с англоязычным понятием pitting, от pit — покрывать(ся) ямками, язвами. В процессе такого разрушения на поверхности металла образуются вначале мелкие, точечные ямки и полости, которые затем разрастаются в глубь массива.

Первичные нарушения целостности наблюдаются в тех местах, где на поверхности металлической детали есть микроповреждения – выход на поверхность зерен, микротрещин, пор, различных включений. Очень часто причиной начала язвенной коррозии являются остатки прокатной окалины, не полностью удаленной при механической обработке и/или нанесении защитного слоя.

Виды

Коррозия может происходить в присутствии электролитов и неэлектролитов. Поэтому основными видами коррозии металлов по механизму возникновения являются:

• химическая – возникает в отсутствии электролита в сухой или влажной среде;
• электрохимическая – происходит в присутствии электролита.

Химическая коррозия связана с неэлектролитами – веществами, не проводящими электрический ток в растворах или расплавах. К неэлетролитам относятся многие простые неорганические (кислород, водород) и органические (эфир, бензол) вещества.

Химическая коррозия может происходить в присутствии газов (водорода, кислорода, хлора), органических кислот и солей. Молекулы металла соединяются с химическими элементами, и на металлической поверхности возникают плёнки – оксиды, сульфиды, гидриды. Внешне это заметно по изменению цвета. Железо, соединяясь с кислородом, образует Fe₂O₃ – оксид железа (III) – рыжую ржавчину.

Рис. 2. Оксид железа.

Если в расплаве или в растворе присутствуют вещества, проводящие электрический ток (электролиты), то появляется электрохимическая коррозия. Она возникает в присутствии солей, кислот, щелочей или при соприкосновении поверхностей двух металлов, между которыми находится влажная среда. Из-за разности окислительно-восстановительных потенциалов возникает гальванический элемент – источник электрического тока. Металл выступает в роли анода (восстановителя), электролит – катода (окислителя). Анод, отдавая электроны, окисляется или коррозирует.

Рис. 3. Схема электрохимической коррозии.

Классификация коррозии может проводиться по другим признакам. По очагу поражения коррозия бывает:

• местной;
• сплошной;
• точечной.

Коррозия может происходить в разных средах:

• газовой (безводной);
• атмосферной (влажной);
• жидкостной;
• грунтовой;
• радиационной.

Соль ускоряет процесс ржавления, поэтому корабли быстрее ржавеют в морской, чем в пресной воде.

Что мы узнали?

Коррозия – окисление и разрушение металла под воздействием окружающей среды. Процесс окисления может происходить в присутствии или в отсутствии электролитов. Коррозия, возникающая без воздействия электролитов, называется химической. На поверхности металлов возникают оксиды, гидроксиды, соли. Под действием электролитов возникает электрохимическая коррозия. Окислению подвергается металл, выступающий в роли анода.

Тест по теме

1. Вопрос 1 из 5

   Что происходит при коррозии?

   • Окисление металла и восстановление корозионной среды
   • Восстановление металла и окисление корозионной среды
   • Окисление металла и коррозионной среды
   • Восстановление металла и коррозионной среды

Начать тест(новая вкладка)

2 Антикоррозионная защита при помощи протекторов – особенности методики

Применение протекторной защиты от коррозии трубопроводов и конструкций из металла в кислых средах не имеет смысла, что обусловлено повышенным темпом саморастворения протектора. Она рекомендуется для использования в нейтральных средах, будь то обычный грунт, речная или морская вода.

По отношению к железу более активными являются следующие металлы – магний, хром, кадмий, цинк и некоторые другие. Теоретически именно их следует применять для защиты газопровода либо другой конструкции. Но здесь имеется ряд нюансов, которые обуславливают технологическую нецелесообразность использования чистых металлов в качестве «защитников».

Магний в чистом виде, например, характеризуется повышенной скоростью собственного ржавления, на алюминии очень быстро появляется оксидная толстая пленка, а цинк без каких-либо примесей ввиду своей дендритной крупнозернистой структуры имеет свойство растворяться крайне неравномерно. Чтобы нивелировать все эти негативные явления, в чистые металлы, предназначенные для защиты трубопроводов и металлоконструкций от коррозии, добавляют легирующие компоненты. Другими словами, антикоррозионная защита, например, газопровода, подземного резервуара в большинстве случаев выполняется при помощи различных сплавов.

Часто используются сплавы на основе магния. В них вводят алюминий (от 5 до 7 процентов) и цинк (от 2 до 5 процентов), а также незначительные количества (буквально сотые либо десятые доли) никеля, свинца, меди. Защита от коррозии магниевыми сплавами применяется тогда, когда конструкция из металла (элементы трубопроводов, газопровода и так далее) функционирует в средах с показателем рН не более 10,5 (обычный грунт, водоемы с пресной или слабосоленой водой).

Такое ограничение связано с тем, что магний сначала очень быстро растворяется, а затем на его поверхности формируются соединения, характеризуемые затрудненным растворением. Стоит сказать отдельно об опасности использования магниевых композиций для защиты от коррозии – они могут стать причиной растрескивания изделий из металла, а также их охрупчивания (водородного).

Для металлоконструкций, установленных в соленой воде, газопровода, проложенного по морскому дну, рекомендуется использование протекторов на базе цинка, которые содержат:

• кадмий (от 0,025 до 0,15 %);
• алюминий (не более 0,5 %);
• медь, свинец, железо (от 0,001 до 0,005 % в сумме).

Протекторная защита трубопроводов в морской воде цинковыми составами будет гарантированно эффективной и длительной. Если же такие протекторы применять в грунте или пресных водоемах, они практически мгновенно покрываются гидроксидами и оксидами, что сводит на нет все антикоррозионные мероприятия.

А вот в соленой проточной воде, на прибрежном морском шельфе обычно эксплуатируются алюминиевые защитники от коррозии. В них содержится таллий, кадмий, кремний, индий (суммарно до 0,02 %), магний (не более 5 %) и цинк (не более 8 %). Данный состав не дает возможности появляться на алюминии окислам. Протекторная защита из алюминиевых составов используется в тех же условиях, что и из магниевых.

Цинковые протекторы обычно применяются для антикоррозионной защиты тех металлоконструкций, для которых должна быть обеспечена максимальная пожарная и взрывобезопасность (в частности, разнообразных трубопроводов для транспортировки потенциально горючих материалов, например, газопровода). Также цинковые защитные композиции не создают при анодном растворении загрязняющих соединений. За счет этого им практически нет замены, когда речь идет о защите от коррозии трубопроводов, по которым перемещают нефть, а также нефтеналивных и грузовых судов и танкеров.

Виды коррозии металлов

Учитывая сложность процесса и его многообразие, классификация видов коррозии ведется по нескольким группам признаков:

• механизм – химический или электрохимический;
• окружающая среда. Выделяют общую газовую, атмосферную (с наиболее активным действием кислорода), электролитную и неэлектролитную, подземную (иначе почвенную), биологическую среды. Также агрессивной средой считаются блуждающие токи;
• условия протекания. С погружением, без погружения и частичным погружением в среду, с непосредственным контактом, через щель, в результате трения. Выделяют межкристаллитное воздействие (по границам кристаллов и зон), коррозию под постоянным или переменным электрическим напряжением;
• степень разрушения объекта. Коррозия может быть сплошной, захватывающей всю поверхность объекта (равномерной, неравномерной, избирательной) или локальной. В этом случае отмечают пятна, язвы, точки и сквозные поражения, а также межкристаллитный вариант.

Несколько примеров для лучшего понимания сути и разновидностей коррозии.

• Повреждение днища автомобиля. Считается химическим, с активным действием влаги и атмосферного кислорода, активных газов выхлопа, дорожной «химии» и частично моющих средств при помывке авто. В случае пробоя электропроводки на днище могут воздействовать слабые токи, в этом случае коррозия будет уже электрохимической и заметно ускорится.

• Ржавление гвоздей и другого крепежа из сплавов железа в строительных конструкциях. Химический процесс, связан с атмосферной влагой и кислородом. При повышенной кислотности материала, в котором установлен крепеж, или увеличении кислотности атмосферных осадков и газовой среды ржавление усиливается и проходит быстрее.

• Сваи в морской воде. Активное воздействие агрессивного электролита (которым является морская вода) приводит к быстрому разрушению металлических конструкций. Скорость коррозии усиливают перепады температуры и механическое воздействие волн.

• Поверхностное разрушение сантехнических устройств и радиаторов отопления. Это характерный пример электрохимической коррозии, где в роли электролита выступает водопроводная вода (теплоноситель в отопительной системе) и моющие средства для сантехники.

Последний вариант (на фото) – это именно коррозия, но не ржавление, поскольку сплав, как правило, создается не на основе железа.

Способы защиты металла

Электрохимическая коррозия – одно из основных препятствий, которые встречаются на пути человеческой деятельности. Защита от воздействия разрушительных процессов и их протекания на поверхности конструкций и сооружений – одна из перманентных и насущных задач любого промышленного производства, и любой бытовой деятельности человека.

Разработано несколько способов такой защиты, и все они активно применяются в повседневном цикле жизнедеятельности:

• Электрохимическая защита – электролитическое по принципу работы использование химических закономерностей, защищает металл с помощью анодного, катодного и протекторного принципа.
• Электроискровая обработка с использованием различных установок – бесконтактных, контактных, анодно-механических.
• Электродуговое напыление – основное преимущество в толщине наносимого слоя и относительной дешевизне производимого процесса.
• Эффективная антикоррозийная обработка – удаление загрязнений и очистка обрабатываемой поверхности, с последующим нанесением на поверхность сначала противокоррозионного, а затем и дополнительного защитного слоя.

Все эти способы наработаны в процессе деятельности человека с целью защиты инструментария, средств передвижения и транспортировки на стыке нескольких промышленных отраслей, и с использованием научных достижений.

Электрохимическая коррозия, которая является естественным процессом разрушения поверхности металла под воздействием нейтральных или агрессивных факторов окружающей среды, представляет собой сложную проблему. Убытки от нее терпят и машиностроительные, и транспортные, и промышленные предприятия, средства передвижения. И это проблема, которая требует ежедневного разрешения.

Коррозия в естественных условиях

К
данному виду коррозии относится
атмосферная, подземная и морская.
Атмосферная
коррозия
– это разрушение поверхности металлов
во влажных средах при температуре
окружающей среды. Атмосферная коррозия
протекает, в основном, с кислородной
деполяризацией. В условиях промышленной
атмосферы (загрязненной CO₂,
SO₂,
NO₂
HCl
и др.) она может протекать и с водородной
деполяризацией.

Коррозионное
разрушение металлических конструкций
в почвах и грунтах называют подземной
коррозией.
Ей подвержены различные трубопроводы,
кабели, опоры и др. Почва и грунты
представляют одну из наиболее сложных
по химическому составу и структуре
коррозионных сред. К характеристикам
почв и грунта относятся влажность,
пористость, кислотность, солевой состав
и др. Поры занимают электролиты, содержащие
минеральные соли и растворенные газы
(O₂,
CO₂,
N₂).
Для подземной коррозии характерны
язвенные и точечные разрушения. Пористые
грунты агрессивнее глинистых, так как
легко аэрируются и сохраняют влагу в
течение длительного времени. Повышение
влажности грунтов до 20 % уменьшает
сопротивление, а следовательно,
способствует увеличение скорости
коррозии.

Максимальные
значения наблюдаются при влажности
15…25 %. Дальнейшее увеличение влажности
затрудняет доступ кислорода. На скорость
коррозии влияет и рН почвы. Особенно
велика коррозия в торфяных и болотистых
грунтах, имеющих рН3,
в которых она протекает с водородной
деполяризацией. Как правило, скорость
коррозии возрастает с увеличением
глубины залегания металлических
конструкций и разрушению подвергаются
те участки, к которым затруднен доступ
кислорода (рис. 7.). Борьбу с подземной
коррозией осуществляют либо нанесением
защитных и изолирующих покрытий, либо
электрохимической (катодной, протекторной)
защитой.

Рис.
1. Схема подземной коррозии при
неравномерной аэрации почвы различной
пористости.

Коррозия
в морской воде.
Морская вода обладает хорошей электрической
проводимостью из-за содержания в ней
растворенных солей и газов; рН морской
воды изменяется в пределах 7,2…8,6.
Концентрация растворенного кислорода
достигает до 8 мг/л. В ней содержится
большое количество микроорганизмов,
способствующих ускорению коррозии.
Наиболее опасным является то, что морская
вода содержит значительное количество
Cl-
—
ионов, являющихся ионами-активаторами,
препятствующими образованию пассивных
пленок на поверхности металла. Коррозия
на аэрируемых участках протекает с
поглощением кислорода на катодных
участках (2Н₂О
+ О₂
+
44ОН-),
а на деаэрированных — с водородной
деполяризацией (2Н₂О
+ 2Н₂+
2 ОН-).
Коррозия в морской воде наиболее
интенсивно развивается в зоне,
располагающейся выше ватерлинии, где
происходит периодическое смачивание
поверхности металла.

Для
защиты корпусов морских судов применяют
лакокрасочные покрытия на виниловой,
фенолформальдегидной, каменноугольной
и битумной основах. Подводную часть
судов защищают специальными покрытиями,
в состав которых входят токсичные для
микроорганизмов вещества (CuO,
HgO
и др. соединения). Для борьбы с морской
коррозией используют также протекторную
и катодную защиты.

Защита
от коррозии – это комплекс мер,
закладывающихся на стадии конструирования,
осуществляемых в процессе изготовления
и проводимых в ходе эксплуатации
различных конструкций. В связи с этим
защиту можно осуществить путем воздействия
либо на материал, либо на конструкцию,
либо на коррозионную среду.

Как обеспечить протекторную защиту

Покрытие труб специальными составами – это задача не только производителя, в процессе эксплуатации конструкции обеспечение защитных свойств тоже должно выполняться. Всего существует несколько способов защиты металла от воздействия агрессивных сред:

• химическая обработка;
• покрытие стенок специальными составами;
• защита от блуждающих токов;
• подведение катода или анода.

О пассивных и активных способах

Антикоррозионная защита – это целый комплекс мероприятий, проводимых предприятиями. Пассивные методы защиты предполагают выполнение следующих работ:

• На стадии монтажа между трубопроводом и грунтом оставляют воздушный зазор, препятствующий попаданию грунтовой воды, в том числе в составе с кислотными и щелочными примесями.
• Покрытие специализированными составами, назначение которых распространяется от негативных воздействий почвы.
• Обработка металла химическими составами, с образованием тонкой пленки.

Активные способы защиты предусматривают использование тока и обмен ионов на основе химических реакций, за счет чего обеспечивается:

• Защита подземных трубопроводов от коррозии созданием электродренажной системы для изоляции трубопроводного транспорта от блуждающих токов.
• Защита анодом от разрушения металлических поверхностей.
• Катодная защита для увеличения сопротивления металлических оснований.

Только с учетом всех способов, препятствующих образованию ржавчины на металле, будет увеличен срок службы конструкций. Антикоррозионная защита трубопроводов должна выполняться комплексно.

На видео: защита трубопроводов и кабельных линий от электрической коррозии.

https://youtube.com/watch?v=l_pU59HIdlo

О достоинствах применения протекторов

Защита труб этим способом производится с добавлением компонента – ингибитора. Это материал с отрицательным электрическим зарядом. Под воздействием воздушных масс он растворяется, а конструкция остается целой и не подвергается ржавлению. Протекторная защита от коррозии применяется для продления срока службы строительных конструкций, систем отопления и водоснабжения, а также магистрального и промыслового трубопроводного транспорта.

Применение электрохимической защиты позволяет устранить причины многих видов коррозии. Такая антикоррозийная защита трубопроводов – неплохое решение даже для предприятий, не имеющих финансовых возможностей по обеспечению полноценной защиты от неконтролируемого процесса.

Для обеспечения грамотного подхода следует:

• Протекторы, изготовленные из алюминия, использовать в средах морских вод и прибрежных шельфах.
• В средах с небольшой электропроводностью использовать магниевые протекторы. Но, опять же, они не подходят для обработки внутреннего покрытия резервуаров, нефтяных отстойников в связи с тем, что обладают достаточно низкой взрывопожароопасностью.
• Использовать протекторы для защиты от сред пресной воды.
• Проекторы, выполненные на основе цинка, являются полностью безопасными, их можно применять на пожаро- и взрывоопасных производствах.

Протекторной антикоррозионной защите можно отнести следующий ряд преимуществ:

• недостаток денежных средств и производственных мощностей у предприятия не будет препятствием ее выполнению;
• возможность защиты конструкций небольших размеров;
• если трубы покрыты теплоизоляционными материалами, то такая защита приемлема.

Используемые материалы и цели применения

Противокоррозионная защита необходима для всех металлических оснований. Данный вид противостояния от ржавчины широко используется для обработки танкеров, так как эти суда наиболее подвержены воздействию воды, имеющей в составе агрессивные компоненты. Даже специальная окраска не справляется с решением этой проблемы.

Наиболее рациональным выбором для покрытия стальных конструкций будет использование протекторов с отрицательным потенциалом. При изготовлении таких устройств применяется магний, цинк или алюминий. Большая разница потенциалов металла и стальных поверхностей способствует увеличению спектра защитного действия, в результате различные виды коррозии устраняются.

Пассивная защита требуется стальным покрытиям и изделиям из металла. Сущность метода заключается в применении гальванических анодов, обеспечивающих противодействие подземных трубопроводов коррозии. При произведении расчета для данной установки, необходимо учитывать следующие показатели:

• параметры силы тока;
• сопротивление от перепадов напряжения;
• характеристики степени защиты, применяемые для 1 км трубопровода;
• показатель расстояния между элементами защиты.

Коррозия некоторых металлов

Коррозия меди

Коррозия меди – это ее разрушение под влиянием окружающей среды. Медь в разных концентрациях в других металлах имеет широкое применение в массе отраслей промышленности всего мира. Медь используется в строительстве в связи с максимальной коррозионной устойчивостью этого металла и ее высокой степенью теплопроводности.

Коррозия железа

Окислительная реакция во время коррозии железа проходит путем прохода электронов на окислитель. Продукт коррозии этого вида металла — ржавчина. На практике вы можете видеть ржавчину с достаточно разнообразной гаммой оттенков — от темно-красного и до светло-оранжевого, либо практически черного оттенка.

Влияние коррозии на алюминий

Коррозия алюминия наблюдается во многих средах и может не проходить лишь в тех случаях, в которых на верхней части металла образовалось защитное покрытие.

Важно помнить, что щелочи способны быстро растворить защитную пленку алюминия, который начинает свою реакцию с водой. В итоге металл обычно растворяется в среде с выделением большого количество водорода

Таким образом проходит «коррозия алюминия и его сплавов» в природе.

Происхождение термина «Холодное цинкование»

В статье «Надежные российские покрытия для промышленных объектов» компании ВМП, г. Екатеринбург (Журнал «Промышленная окраска» №05-06), указана следующая информация:

«Покрытие ЦИНОЛ, содержащее 96% (мас.) цинка имеет измеренный потенциал близкий к величинам характерным для горячего цинкования. Он незначительно меняется в течение длительного времени и способствует эффективной катодной защите. Когда данный факт был установлен впервые, покрытие ЦИНОЛ по аналогии с горячим цинкованием (т.е. покрытием, полученным погружением в расплав цинка) наименовали «холодным», термин прижился на рынке и позже был распространен на другие цинкнаполненные покрытия, наносимые лакокрасочными методами».

Эксплуатация протекторных цинкнаполненных грунтовок

Известно, что по мере окисления цинка с образованием в микропорах и на поверхности покрытия плотных продуктов химической реакции, протекторная защита постепенно снижается, а барьерная возрастает. Соотношение двух механизмов защиты и характер их изменения во времени индивидуален для каждого материала. Изначально протекторные свойства покрытия сильно зависят от содержания цинкового порошка, его размера, характера упаковки, природы пленкообразующего вещества. Чем больше содержание цинка и выше электропроводность покрытия, тем лучше они выражены. Но менее выраженные протекторные свойства цинкнаполненных покрытий могут быть компенсированы более выраженными барьерными механизмами защиты.

Защитные покрытия

Металлические покрытия.

По принципу защитного действия различают анодные и катодные покрытия. Анодные покрытия имеют в водном растворе электролитов более отрицательный электрохимический потенциал, чем защищенный металл, а катодные – более положительный. Вследствие смещения потенциала анодные покрытия уменьшают или полностью устраняют коррозию основного металла в порах покрытия, т.е. оказывают электрохимическую защиту, в то время как катодные покрытия могут усиливать коррозию основного металла в порах, однако ими пользуются, т.к. они повышают физико-механические свойства металла, например износостойкость, твердость. Но при этом требуются значительно большие толщины покрытий, а в ряде случаев дополнительная защита.

Металлические покрытия разделяются также по способу их получения (электролитическое осаждение, химическое осаждение, горячее и холодное нанесение, термодиффузионная обработка, металлизация напылением, плакирование).

Неметаллические покрытия

Данные покрытия получают нанесением на поверхность различных неметаллических материалов – лакокрасочных, каучуковых, пластмассовых, керамических и др.

Наиболее широко используются лакокрасочные покрытия, которые можно разделить по назначению (атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, водостойкие, специальные, маслобензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные, консервационные) и по со составу пленкообразователя (битумные, эпоксидные, кремнийорганические, полиуретановые, пентафталевые и др.)

Покрытия, получаемые химической и электрохимической обработкой поверхности Эти покрытия представляют собой пленки нерастворимых продуктов, образовавшихся в результате химического взаимодействия металлов с внешней средой. Поскольку многие из них пористы, они применяются преимущественно в качестве подслоев под смазки и лакокрасочные покрытия, увеличивая защитную способность покрытия на металле и обеспечивая надежное сцепление. Методы нанесения – оксидирование, фосфатирование, пассивирование, анодирование.