Защита металла от коррозии в воде

Защита металла от коррозии в агрессивной воде

В строительстве используется обычная сталь, которую приходится защищать от коррозии уже в изделиях.

Различают методы защиты от коррозии конструкций, работающих в атмосферных условиях, и конструкций, находящихся в почвенной среде. Защиту конструкций осуществляют либо снижением агрессивного действия среды, либо изоляцией металла от нее.

Первый метод (первичная защита) — снижение агрессивного действия среды — эффективен при условии, что среда замкнута и изолирована. Примером может служить удаление агрессивных компонентов из воздуха помещений путем вентиляции.

Защита от коррозии

Защита от коррозии. Основана новейшими технологиями военно-промышленными комплексом. Предназначается.

Второй метод (вторичная защита) — изоляция металла от среды — весьма распространен и не только в атмосферных условиях, но и в заглубленных сооружениях.

Первичная защита включает весь комплекс мероприятий, позволяющих обеспечить химическую стойкость и долговечность как отдельных элементов, так и зданий и сооружений в целом без их дополнительной изоляции от непосредственного контакта с окружающей средой.

Стали повышенной коррозионной стойкости 10 ХСНД, 15 ХСНД, 10 ХНДП могут применяться без защиты в слабоагрессивных средах. Значительный экономический эффект от первичной защиты может быть получен за счет использования принципа концентрации материала и проектирования сечений оптимальной формы. Принцип концентрации материалов состоит в выборе конструкций, периметр которых должен быть минимальным при условии равной площади поперечного сечения и соответственно несущей способности. Чем меньше удельная поверхность контакта элементов с агрессивной средой, тем меньше коррозионные потери.

Наибольшую (при одинаковой площади сечения) стойкость будут иметь толстостенные элементы. С увеличением шага колонн и величины пролета долговечность металлоконструкций также возрастает. Конструкции с замкнутыми сечениями, например трубы, в 1,5—2 раза более долговечны по сравнению с такими же конструкциями из спаренных уголков.

К вторичной защите относятся лакокрасочные покрытия как наиболее распространенный метод защиты, поскольку имеют ряд преимуществ: простота нанесения на поверхность различной конфигурации, более низкая стоимость, возможность осуществления периодических ремонтов при эксплуатации, большой выбор цветовых решений. Существуют различные группы лакокрасочных материалов в зависимости от условий эксплуатации: атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, химически стойкие, термостойкие и др.

Для защиты зданий и сооружений от коррозии применяют следующие виды лакокрасочных материалов: битумные и масляно-битумные, перхлорвиниловые и на сополимерах винилхлорида, эпоксидные, на основе хлорсульфированного полиэтилена. Защита от коррозии металлов в морской воде? Для металлоконструкций используют глифталевые, фенолформальдегидные, фосфатирующие грунтовки.

Лакокрасочное покрытие включает пленкообразующие — различные типы смол (перхлорвиниловые, эпоксидные, битумные и др.).

Лакокрасочные материалы имеют несколько разновидностей, отличающихся как составом, так и защитными свойствами (грунтовка, эмаль, лак, шпатлевка). Грунт представляет собой суспензию из пленкообразующих пигментов, наполнителей, растворителей и пластификаторов. Основное назначение грунта — обеспечить адгезию металла с последующими слоями лакокрасочных материалов.

Отдельные виды грунтовок обладают протекторными, фосфатирующими или ингибирующими свойствами.

Существенного различия между красками и эмалями нет. При лакокрасочной защите на поверхности конструкции образуются сплошные тонкослойные пленки, обладающие высокой химической стойкостью, низкой диффузной проницаемостью в газовых средах.

При увеличении толщины в пленке возрастают внутренние напряжения, снижается адгезия и прочность, тогда как проницаемость мало изменяется. Защита металла от коррозии в агрессивной воде? Установлено, что критическая толщина эпоксидных покрытий на металлической поверхности составляет 100—120 мкм, пер- хлорвиниловой — 180 мкм.

Металлические конструкции, поступающие с заводов-изготовителей, должны быть, как минимум, с грунтовочным слоем. Окончательная окраска металла производится на строительной площадке лишь теми лаками и эмалями, которые сочетаются с грунтовкой. Стальные конструкции должны иметь степень очистки не ниже второй, когда при визуальном осмотре окалина и ржавчина не обнаруживаются. Такая очистка возможна при дробеструйной, пескоструйной или дробеметной обработке.

Лишь под покрытия на основе битумных материалов допускается третья степень очистки, при которой не более чем на 5 % поверхности имеются пятна и полосы сцепленной окалины, точки ржавчины, видимые невооруженным глазом.

В условиях, когда выполнить очистку металлоконструкций до третьей и тем более второй степени не представляется возможным, например, при защите от коррозии реконструированных зданий, а также для малоответственных металлоконструкций (площадки для обслуживания оборудования, лестницы и др.), применяется окраска непосредственно по ржавчине. Последнюю предварительно обрабатывают специальными составами — так называемыми преобразователями или модификаторами ржавчины. С помощью преобразователей продукты коррозии превращаются в плотный слой, обладающий адгезией с основным металлом. Толщина слоя продуктов коррозии не должна превышать 80—120 мкм.

При пластовой ржавчине необходима предварительная очистка щетками. По обработанной преобразователем поверхности наносятся химически стойкий грунт и покрытие. Преобразователи ржавчины пока не являются эквивалентной заменой лакокрасочных покрытий — они используются лишь как один из методов подготовки поверхности металлических конструкций, когда другие виды очистки невыполнимы.

Для защиты конструкций, постоянно эксплуатирующихся в условиях воздействия жидких агрессивных сред, например, растворов кислот или щелочей, с целью увеличения толщины и повышения механической прочности применяют армированные лакокрасочные покрытия. В качестве армирующего материала используют стеклоткань, стеклорогожу, стеклосетку, а также хлориновую или угольную ткань. В зависимости от состава среды они должны, также как и лакокрасочный материал, обладать соответствующей химической стойкостью.

Покрытия на основе эластомеров выполняется непосредственно нанесением на металлическую поверхность толстослойных (до 3 мм) бесшовных и химически стойких составов на основе различных материалов. Высокая химическая стойкость позволяет использовать эластомеры вместо штучных футеровочных материалов типа кислотоупорного кирпича или плитки.

Листовые или рулонные покрытия для защиты от коррозии без дополнительной футеровки применяют в весьма ограниченном количестве. Футеровка противостоит коррозионным воздействиям, температурным колебаниям, влиянию концентрированных кислот и щелочей.

Как правило, для защиты строительных конструкций используется комбинированная футеровка, включающая (со стороны агрессивной среды) наружный слой из штучных химически стойких материалов — кислотоупорный кирпич, плитки, блоки, прослойка, на которую укладывают штучные материалы; непроницаемый химически стойкий подслой из рулонных, армированных лакокрасочных материалов или эластомеров.

Свободная влага заполняет крупные пустоты и поры материала и удерживается в них с помощью гидростатических сил.

Возрастание внутренних напряжений, вызванных расклинивающим действием влаги, приводит к значительному снижению прочности материала.

Стальная арматура и металлические детали подвергаются коррозии при pH

Похожее

Защита от коррозии. Основана новейшими технологиями военно-промышленными комплексом. Предназначается.

Защита от коррозии

ЛКП удобны в нанесении, обновляемы, создают декоративный фон. Защитное действие их обусловливается либо механической изоляцией поверхности, либо химическим и электрохимическим взаимодействием покрытия и поверхности. Основными недостатками большинства ЛКП являются их ограниченная паро-, газо– и водопроницаемость, а в ряде случаев и недостаточная термо– и морозостойкость.

Вторая группа методов позволяет при необходимости создавать новые режимы защиты, обеспечивающие наименьшую коррозию изделия. Например, на отдельных участках трубопровода в зависимости от агрессивности почвы можно менять плотность катодного тока. Или для разных сортов нефти, прокачиваемой через трубы, использовать разные ингибиторы.

Вопрос: Как применяются ингибиторы коррозии?
Для борьбы с коррозией металлов широко распространены ингибиторы коррозии, которые в небольших количествах вводятся в агрессивную среду и создают на поверхности металла адсорбционную пленку, тормозящую электродные процессы и изменяющую электрохимические параметры металлов.

Протекторная защита металла достигается добавлением в материал покрытия порошковых металлов, создающих с защищаемым металлом донорские электронные пары. Для стали таковыми являются цинк, магний, алюминий. Под действием агрессивной среды происходит постепенное растворение порошка добавки, а основной материал коррозии не подвергается.

В некоторых случаях удаление ржавчины практически невозможно осуществить, что предполагает широкое применение материалов, которые можно наносить непосредственно на поверхности, поврежденные коррозией – ЛКМ по ржавчине. К этой группе относят некоторые специальные грунты и эмали, используемые в многослойных или самостоятельных покрытиях.

Вопрос: Что такое высоконаполненные двухкомпонентные системы?
Это – антикоррозийные лакокрасочные материалы с уменьшенным содержанием растворителя (процентное содержание летучих органических веществ в них не превышает 35%). На рынке материалов для домашнего применения в основном предлагаются однокомпонентные материалы. Главное преимущество высоконаполненных систем по сравнению с обычными – значительно лучшая коррозионная стойкость при сопоставимой толщине слоя, меньший расход материала и возможность нанесения более толстым слоем, что обеспечивает получение необходимой антикоррозионной защиты всего за 1-2 раза.

Вопрос: Как предохранить от разрушения поверхность гальванизированной стали?
Антикоррозионная грунтовка на основе модифицированных винилакриловых смол на растворителе «Гальвапласт» применяется для внутренних и наружных работ на основаниях из черных металлов со снятой окалиной, гальванизированной стали, оцинкованного железа. Растворитель – уайт-спирит. Нанесение – кистью, валиком, распылением. Расход 0,10-0,12 кг/кв.м; высыхание 24 часа.

Появление патины не является признаком коррозии, скорее всего это естественный защитный слой на медной поверхности.

Вопрос: Можно ли искусственно создать патину на поверхности медных изделий?
В естественных условиях зеленая патина образуется на поверхности меди в течение 5-25 лет, в зависимости от климата и химического состава атмосферы и осадков. При этом из меди и двух ее основных сплавов – бронзы и латуни – образуются карбонаты меди: ярко-зеленый малахит Сu₂(СО₃)(ОН)₂ и лазурно-голубой азурит Сu₂(СО₃)₂(ОН)₂. Для цинксодержащей латуни возможно образование зелено-синего розазита состава (Cu,Zn)₂(CO₃)(OH)₂. Основные карбонаты меди можно легко синтезировать и в домашних условиях, приливая водный раствор кальцинированной соды к водному раствору соли меди, например медного купороса. При этом в начале процесса, когда в избытке находится соль меди, образуется продукт, более близкий по составу к азуриту, а в конце процесса (при избытке соды) – к малахиту.

Сберегающее окрашивание

Грунт ГФ-021 применяют для окрашивания металлических поверхностей под покрытие различными эмалями. Он обеспечивает высокопрочное соединение окрашиваемой поверхности и ЛКМ, предупреждает расслаивание, обеспечивает дополнительную защиту от коррозии. Растворители – сольвент, ксилол. Расход – 150-200 г/кв.м.

Вопрос: Какие лакокрасочные материалы наносятся на ранее окрашенные металлические поверхности?
Краска Expo Fasadakrylat также может быть использована для окраски жестяных или алюминиевых поверхностей на открытом воздухе. Пригодна для нанесения на новые или ранее окрашенные поверхности. Имеет хорошее сцепление с поверхностями, покрытыми латексными, масляными, алкидными красками. Не желтеет, не становится хрупкой при старении, не теряет блеска и цвета с течением времени. Расход 6-8 кв.м/л. Высыхание 3 часа.

Вопрос: Какое покрытие используется для восстановления поврежденных металлических поверхностей?
«Universalspactel» (грунт) – это порошковый цементирующий компаунд серовато-белого цвета на основе алкидной смолы, модифицированной стиролом. Его применяют для производства как мелких работ по заполнению и наложению заплат, так и сплошного восстановления металлических поверхностей большой площади. На него могут наноситься лакокрасочные покрытия, содержащие сильные растворители (целлюлозные или алкидные краски). Растворитель – алкидная смола, модифицированная стиролом. Высыхание – 2 часа.

«Korrostop» – краска алкидная, грунтовочная с антикоррозийным пигментом. Применяется при окраске лестниц, цистерн, резервуаров, радиаторов, карнизов, флагштоков, водопроводных труб. Образует покрытие, стойкое к истиранию и смазочным маслам, скипидару, техническому спирту. Неустойчива к сильным растворителям. Морозоустойчива. Нанесение: кисть, распыление. Растворители – лаковый бензин, уайт-спирит. Расход 0,08-0,10 л/кв.м; высыхание 24 час.

Также могут применяться: эмаль ЭП-140 М, полуглянцевая алкидная краска «Панссаримаали», щелочестойкая матовая краска на акрилатной основе «Юкки», щелочестойкая акрилатовая краска «Hansa Sokkel», эмаль ТО ХС-5146.

«Святозар-25» – краска акриловая, имеет прекрасную адгезию к загрунтованному металлу. Растворитель – вода. Расход 130-170 г/кв.м; высыхание соответственно 3 и 1 час.

Какая защита поможет уберечь металл от коррозии практически навсегда

Такая проблема как ржавчина, знакома всем. Ржавеют не только металл, но и сплавы, содержащие в своем составе металл. Данная проблема не может быть полностью истреблена, так как сам окружающий климат при взаимодействии с металлами оказывает негативное влияние. Для борьбы с коррозией современный рынок предлагает обширный выбор средств. Начиная список от красок, и заканчивая различными растворами и очистителями.

Зачем нужна защита металла от коррозии

Коррозия не просто уничтожает огромное количество металла, последствия коррозии уходят далеко вглубь и вредят экономики мира. Если не бороться данной проблемой, то последствия будут губительнее с каждым годом.

Последствия коррозии металлов:

• коррозия приводит к понижению уровня эффективности работы металлоконструкций;
• огромные финансовые потери в результате разрушения трубопроводов, деталей машин, судов, мостов, паровозов и т.п;
• простоит производства из-за выхода из строя оборудования и испорченных металлических деталей, приводит к простоям сырья и готовой продукции;
• загрязнение продукции, как следствие снижение её качества.

Способы защиты металла от коррозии

Использование специальных антикоррозийных защитных покрытий. Для того чтобы средство эффективно справлялось с проблемой оно должно обладать рядом свойств:

• износостойкость и твердость;
• высокий уровень адгезии;
• близкая по значению величина теплового расширения с величиной металлоконструкции;
• максимальное ограждение от негативных воздействий окружающей среды.

Использование органических неметаллических покрытий. Одним из самых доступных и практичных средств является лакокрасочное покрытие.

Во-первых, такой способ отличается:

• экономичностью;
• использованием различных расцветок, что придает некоторую эстетичность внешнему виду металлоконструкции;
• элементарностью восстановления защитного слоя, в ситуации его повреждения.

Данный способ имеет и ряд негативных свойств:

• низкий уровень термостойкости;
• низкий уровень влагостойкости;
• низкий уровень устойчивости к механическим воздействиям.

Использование неметаллических неорганических покрытий. Один из более эффективных средств является создание защитной пленки на металлической конструкции при химическом воздействии. Чаще всего покрывают металл фосфатной или оксидной пленкой.

• фосфатные пленки. Используются в качестве защиты цветных и черных металлов. Изделие опускается в раствор цинка или марганца с кислыми солями. В ходе реакции на металле образуется защитная пленка и уже на нее можно наносить краску или лак. Такой способ более эффективный, чем просто покрытие пленкой или лаком;
• оксидные пленки. Наносится в случае, когда геометрические данные нужно оставить в неизменном виде, например, точные приборы, оружие.

Использование электрохимического способа защиты от коррозии

Такой способ защиты подходит в случае, если металл подвергся поляризации.

Электрохимическая защита бывает:

1. Катодная.Используется для сплавов, в состав которых входит железо, для нержавеющей и углеродистой стали. Способ защиты довольно прост: коррозийное изделие, подключается к катодному протектору или к «+» источника тока. (Подходят все элементы с высоким положительным потенциалом, углерод, свинец, тантал и другие)
2. Анодная. Данный способ используется для очистки, (внутренней части аппаратов, подземных сооружений, конструкции, касающиеся или находящиеся в соленой воде). Способ защиты довольно прост: коррозийное изделие, подключается к электродному потенциалу « — « источника тока.

Выбирать лучше всего комбинирующие средства защиты, например антикоррозийные краски уже содержащие фосфатную пленку. Отталкиваться стоит от степени ржавления и того, что это за металлоконструкция какого размера и предназначения.

Чем покрыть металл от коррозии?

Содержание:

Металлические изделия окружают нас в повседневной жизни. Однако металл активно взаимодействует с окружающей средой и со временем покрывается слоем ржавчины. Этот процесс называется коррозия. Ученые считают, что от коррозии ежегодно приходит в полную негодность около 10% от общего количества производимого металла, что в цифрах равняется годовому объему продукции крупного металлургического комбината.

Как и почему возникает ржавчина?

Для незащищенного металла практически все среды, в которых он находится, являются агрессивными. Поэтому его поверхность подвергается химическим реакциям. В результате этих реакций появляется ржавчина, и металл теряет как внешний вид, так и прочностные характеристики.

Типичный пример ржавления металла мы видим в повседневной жизни. Ржавчиной покрываются металлические лестницы, перила балконных и мостовых ограждений, металлические заборы. Также, коррозии подвергаются и металлы, которые работают в условиях высоких температур – арматура плавильных печей, детали двигателей, лопасти турбин. Не менее подвержены коррозии металлы, соприкасающиеся с жидкостями – спиртом, водой, нефтью, мазутом.

Электрохимическая коррозия металла в воде наступает вследствие реакции с растворенным в ней кислородом.

Из всего вышесказанного возникает вопрос, а чем покрыть металл от коррозии и тем самым продлить срок его эксплуатации?

Защита от ржавчины.

Защитить металл от коррозии можно. Для этого любое металлическое изделие следует покрыть защитной пленкой, которая будет различаться от структуры и химического состава металла. Существует много способов защиты металла от коррозии.

В быту есть понятие «изделие из нержавейки». Это значит, что используется легированная сталь. Долгое время нечувствительными к атмосферной коррозии могут оставаться легированные стали с добавлением хрома, меди, которые используют в строительстве. Чем меньше содержание примесей в стали и выше ее однородность, тем менее она подвержена коррозии.

Защитные покрытия, наносимые промышленным способом.

Защитное покрытие выполняется чаще всего в виде пленки (металлической, оксидной, лакокрасочной).

Для создания металлической защитной пленки используют метод гальванизации, нанесения металлов горячим способом или металлизации. Для этого металлическое изделие погружается в емкость с расплавленным защитным материалом (олово, свинец, цинк) с такой температурой, при которой защищаемый металл не плавится. Преимуществом метода металлизации является возможность покрыть защитным слоем уже готовые собранные изделия.

Защитное покрытие также наносят методом диффузии в основной металл другого — алюминия (алитирование или алюминирование), кремния (силицирование), хрома (хромирование), а также создания биметалла способом плакирования.

Еще один способ защиты от коррозии – оксидирование. Поскольку на металле присутствует естественная оксидная пленка, ее делают более прочной, обрабатывая окислителем (растворами кислот или их солей). Одним из видов нанесения такой пленки горячим способом является «воронение» стали. Также горячим способом выполняется фосфатирование металла (погружение в горячий раствор кислых фосфатов железа или марганца).

Сантехнические изделия (ванны, раковины) покрываются защитным лакокрасочным слоем (эмалируются) в промышленных условиях при очень высоких температурах (до 800°С).

Для защиты металлов во время транспортировки или для хранения металлических конструкций на складах используют жидкие масла или ингибиторы.

Защитные покрытия, применяемые в быту.

Как уже упоминалось ранее, антикоррозионной защиты требуют и обычные металлические изделия, окружающие нас в повседневном быту. В каждой квартире, а тем более в частном доме, имеется большое количество металлических деталей – балконные ограждения, заборы, решетки, гаражи, садовая техника, радиаторы, трубы холодной и горячей воды, садовые скамейки, которые покрываются со временем ржавчиной.

Доступным способом их защиты является нанесение вручную антикоррозионного покрытия в виде грунтовки или краски по ржавчине. Эти покрытия имеют специальный состав, содержащий ингибиторы и различные добавки, что позволяет наносить их непосредственно на слой ржавчины, предварительно не зачищая металл.

В состав грунтовки, например, входит преобразователь ржавчины и антикоррозионный грунт. Это очень эффективное средство, которое часто используют как самостоятельное покрытие. Такой грунт надежно будет защищать покрытую поверхность от различных атмосферных проявлений (град, снег, дождь, солнце).

Антикоррозионная краска отличается от грунта тем, что в ее состав дополнительно включен такой компонент как износостойкая эмаль, что обеспечивает очень быстрое высыхание краски на воздухе. Ее достоинство в том, что она наносится на любую поверхность (с остатками предыдущей краски, покрытую ржавчиной) из стали, чугуна, железа или железобетона. Нанесение слоя такой краски продлевает, как минимум вдвое, срок службы металлических изделий.

Из всего вышесказанного видно, что существует много различных способов, чем покрыть металл от коррозии. И в зависимости от вида покрываемого металла не составит труда выбрать нужный и эффективный, который защитит металл от ржавчины.