СОДЕРЖАНИЕ
- Нормы СНиП по антикоррозионной защите металлоконструкций
- Пассивная антикоррозийная защита металлоконструкций
- Антикоррозионные покрытия с ингибиторами
- Активная защита металлоконструкций от коррозии
Антикоррозионная защита металлоконструкций является обязательным условием длительной эксплуатации изделий из металла. Чаще всего основным разрушающим фактором выступает влага, а если в ней растворены щелочи или кислоты, то процесс коррозии протекает еще быстрее.
Как правило, сильнее всего коррозии подвергаются места соединений конструкционных элементов и сварные швы, что приводит к нарушению целостности и угрожает безопасности людей. Для правильного выбора способа защиты от коррозии важно учитывать внешние условия и особенности распределения нагрузки. Подробнее о типах антикоррозионной защиты металлоконструкций читайте в нашем материале.
Нормы СНиП по антикоррозионной защите металлоконструкций
Перед строительством промышленных объектов заранее продумывают защиту от коррозии. В смету закладываются все расходы по обеспечению этих мер. В соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП) методы защиты называются конструктивными.
Также в документе указано, что защита подразумевает выбор материалов, которые способны предотвратить влияние неблагоприятных факторов окружающей среды на металлические поверхности, а также способы их нанесения.
СНиП содержит рекомендации выбора материалов, а также правила использования стальных изделий:
- требуется ликвидировать все щели и углубления в металлической конструкции, которые способствуют задержанию влаги, образованию ненормального температурного режима, что ведет к разрушению антикоррозийного покрытия;
- нужно защитить конструкцию от попадания воды на поверхность;
- требуется ввести в агрессивную среду специальные ингибиторы.
Читайте также: «Полочные стеллажи»
При выборе методов защиты металлических деталей и поверхностей учитывают следующие факторы:
- Способ использования, погодные условия и сейсмические факторы.
- Вид конструкции и ее назначение при эксплуатации.
- Объем области применения.
- Воздействие внешних факторов.
Если верно определить тип самого воздействия, тогда можно обработать качественно металлические детали. Антикоррозионная защита увеличивает срок службы изделий до 50 лет и более, улучшает внешний вид поверхности, обеспечивает безопасность использования.
Пассивная антикоррозийная защита металлоконструкций
Очень часто для эффективной антикоррозионной защиты металлоконструкций используют лакокрасочное покрытие. На данный момент такие способы не являются эффективными.
Невозможно предотвратить развитие ржавчины только с помощью краски по нескольким причинам:
- Сталь постоянно нагревается и охлаждается каждый день, поэтому эмаль будет испытывать перепады температур и быстро испортится.
- Прежде чем покрывать эмалью металлическую поверхность, ее очищают от оксидной пленки, грунтуют, а затем наносят лакокрасочный материал. Если конструкция очень массивная, технологию сложно применять.
На данный момент появилось много современных средств, которые облегчают процесс обработки. Препараты самостоятельно удаляют оксидную пленку, ржавчину. Перед применением составы нужно смешать, чтобы получился рабочий раствор. Производители современных химических средств гарантируют защиту любых металлических конструкций и изделий от внешних неблагоприятных воздействий на несколько десятилетий.
Высокоэффективные лакокрасочные материалы содержат много мелких металлических частиц из химических компонентов, которые сами не подвергаются ржавчине. К таким средствам относится, например, цинковая пыль.
Читайте также: «Лестница на металлическом каркасе»
Защита конструкций с помощью этого химического элемента достаточно распространена и называется «холодное цинкование». В основе современных средств находятся эпоксидные смолы или термопластичные полимеры. Красок в составе не используют. Также препарат не требует смешивания.
Выполнять работы с данным средством можно в любую погоду. Оно не боится жары или мороза, сильной влажности. Подобная обработка металлоконструкций обеспечивает двойную защиту в виде буфера из смол и протектора из слоя стойкого металла.
Современные технологии защиты конструкций из стали и железа сейчас и в будущем будут востребованы, так как гарантируют, что коррозии элементов не случится в течение длительного времени. Также холодное цинкование стоит намного дешевле и удобнее в исполнении, чем популярный горячий метод.
Антикоррозионные покрытия с ингибиторами
Задержать химические и физические процессы помогут специальные вещества – ингибиторы коррозии.
Ингибиторами называют химические элементы, способные образовывать на поверхности металла защитную пленку. Она является результатом взаимодействия раствора ингибитора и производных коррозии.
Настоящей сенсацией стало открытие химических веществ, способных останавливать процессы коррозии. Среди них есть такие соединения, как амины, азотсодержащие растворы, мочевина, сульфиды, альдегиды и прочее.
Результат действия ингибиторов определяется типом металлической поверхности, влиянием внешней среды, оказываемым давлением на материал и другими факторами.
Чтобы ингибиторы работали, необходимо правильно подготовить поверхность для нанесения. Если этого не сделать, антикоррозионная защита будет действовать около 10 лет. Когда выполнить подготовку нельзя из-за конфигурации изделия или экономически невыгодно, материал можно обработать преобразователем ржавчины. Составом покрывают деталь и выдерживают рекомендуемое время. Затем слой удаляют сухой ветошью и наносят защитное покрытие.
Читайте также: «Ограждения пожарных лестниц»
Антикоррозионную защиту металлоконструкций с помощью ингибиторов нельзя считать постоянной, она со временем растворяется в жидкой среде. С целью продления эффекта необходимо понемногу добавлять ингибитор в агрессивную среду, если она является изолированной.
Самые распространенные ингибиторы:
Катодный ингибитор коррозии
Подобная добавка не позволяет металлам растворятся во время катодного процесса. В результате действия ингибитора раствор приобретает отрицательный заряд, коррозионной ток уменьшается, а на поверхности появляется защитная пленка. Покрытие не подвержено влиянию внешней среды, даже если она довольно агрессивна. Это специфический барьер между металлом и окружающей средой. Катодные вещества не используют в кислых средах, потому что они неэффективны.
Перед применением ингибитор растворяют в жидкости, часто в качестве таковой выступает обычная вода. Профессионалы умеют определять нужную концентрацию вещества для конкретного объема жидкости. Этот тип ингибиторов менее всего эффективен по сравнению с анодными и смешанными ингибиторами.
Анодные ингибиторы коррозии
Такие химические элементы также образуют защитную пленку на поверхности металла. Вещества называют пассиваторами оттого, что их молекулы переходят из активного состояния в пассивное. Процессы распада металла снижаются, потому что скорость перехода ионов металла в раствор уменьшается, также снижается количество анодных участков, покрытых пленкой.
Использовать добавки нужно дозированно. Большое количество ингибитора действует отрицательно и ускоряет коррозионные разрушения металла. Среди анодных ингибиторов – карбонаты, силикаты, нитрит натрия.
Смешанные ингибиторы коррозии
К смешанным ингибиторам относятся хроматы. Они работают в двух направлениях – снижают анодную и катодную реакции. По сравнению с прочими ингибиторами смешанные дают лучший результат. В основе действия препаратов – окислительный процесс.
По существующей классификации ингибиторы делятся на две большие группы:
- Органические – это вещества органического происхождения, которые замедляют катодные и анодные реакции. Среди них – соединения азота, серы, кислорода, ароматические. Особенностями именно этой группы веществ является адсорбция на поверхности металла при отсутствии контакта со ржавчиной.
- Неорганические ингибиторы производят из неорганических химических элементов. При правильной работе с этой группой компонентов они образуют прочную пленку для защиты металлоконструкций от коррозии. Если применять ингибиторы в неограниченном количестве, это приведет к ускорению негативных процессов для целостности материала. Среди неорганических веществ – хроматы, бихроматы натрия и калия, бикарбонат кальция и другие.
Читайте также: «Металлические ограждения для лестниц»
Главные виды ингибиторов:
- Действующие в кислотной среде – амины, ацетиленовые спирты, серосодержащие соединения, альдегиды. Вещества используют в газовом, нефтедобывающем производстве, для защиты трубопроводов доставки газа и нефти, для покрытия прочих изделий. Ингибиторы данной группы эффективно справляются с катодной и смешанной коррозией.
- Работающие в нейтральной среде – фосфаты, нитриты, аминокислоты, хроматы, алкилфосфаты, сульфонаты. Вещества используют для покрытия конструкций в отраслях промышленности в процессах водоснабжения, охлаждения, а также в морском судоходстве. Ингибиторы образуют защитную пленку на всех поверхностях – несущих конструкциях, емкостях, отдельных деталях.
- Действующие в щелочной среде. Компоненты используются в составе моющих средств и уменьшают силу тока в его химических источниках. Ингибиторы этого вида совмещают с катионами.
Самый дешевый вариант ингибитора – кислотный. На обработку поверхности уходит небольшое количество вещества, поэтому стоимость препаратов и процедуры травления небольшая.
Кислотные ингибиторы также очищают металл от окалин и оксидных пленок. Вещества очень стойкие к воздействию внешней температуры, поэтому не разрушаются и не меняют своих свойств от увеличения температуры.
В России распространены ингибиторы коррозии металла И-5-В и И-5-ВМ. Вещества используют для деталей из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых, высокоуглеродистых и легированных сплавов. Ингибиторами покрываются конструкции в промышленности. Вещества можно смешивать и использовать одновременно.
Читайте также: «Металлические перила»
Кислотные ингибиторы коррозии эффективно уменьшают угар металла, очищают протравленный материал, благоприятно действуют на санитарно-гигиеническую обстановку на производстве.
Основное действие ингибитора заключается в антикоррозионной защите металлоконструкций. Как его применяют на практике? Вещество в растворенном виде наносится на поверхность детали и предотвращает развитие ржавчины, воздействие вредных влияний окружающей среды. Пленка возникает вследствие адсорбции на стальной детали. Очень важно, чтобы пленка не была подвержена изменениям в процессе эксплуатации. Тогда можно говорить, что ингибитор защищает металлоконструкцию эффективно.
Активная защита металлоконструкций от коррозии
К активным способам защиты металлических элементов от коррозии относится специальная обработка поверхности для придания ей дополнительных свойств.
Существует несколько типов применения цинка для предотвращения разрушения стали:
- Горячее цинкование. Обработка подразумевает тщательную подготовку элементов: зачистка оксидов, проведение пескоструйных работ. Затем деталь опускают в ванну с жидким цинком. Элемент поворачивают и выдерживают определенное время. Поверхность детали становится ровной и гарантированно защищенной от коррозии.
-
Гальваническое цинкование. Процесс обработки данным способом требует длительного времени. Металлоконструкцию укладывают в ванну с электролитом. На детали закрепляют электрический кабель, другой конец которого помещают на цирковую заготовку. Затем включают источник постоянного тока. Процесс диффузии позволяет ионам цинка освободиться и осесть на поверхности.
Результатом становится тонкий слой цинка, причем с молекулами детали образуется связь, за счет которой покрытие приобретает дополнительную прочность. Поэтому процесс гальванического цинкования помогает надежно защитить изделия от разрушения в течении долгого времени.
-
Термодиффузионное цинкование – сложный технологический способ защиты от коррозии металла. В процессе обработки стальная конструкция нагревается в печи до температуры 290-450 °С. В это время на деталь наносится цинковая пыль, которая расплавляется и срастается с металлом конструкции. На поверхности детали получается защитный сплав, более стойкий и крепкий, чем пленка.
Обработка этой технологией позволяет защитить конструкции на долгие годы. После нанесения защитного покрытия металлические элементы отлично выдерживают агрессивные среды – огонь, соленую воду. Для выполнения данной обработки требуется специальное оборудование.
Читайте также: «Конструкционная сталь»
Чтобы защитить металлические конструкции от коррозии, нужно выбрать правильный способ. Для этого нужно оценить, насколько рационально использовать каждый ингибитор и технологию в конкретной ситуации. Рассчитать расходы поможет специалист, поэтому стоит обратиться к профессионалам.
Вкладывая деньги в защиту от коррозии, вы на долгие годы сохраните внешний вид и функционал изделия. Также в будущем заметно сократятся расходы на лакокрасочные материалы, ремонт и косметику конструкций.
