Антикоррозийная защита металлоконструкций

Металлические конструкции с незащищенной поверхностью плохо переносят контакты с почвой, жидкостями и газами (включая атмосферный воздух).

Электрохимические и химические взаимодействия металлов с окружающей средой провоцирует коррозию.

Наиболее уязвимыми являются железо, его сплавы и алюминий.

Этот процесс способствует уменьшению поперечного сечения конструктивных элементов и – как следствие – снижению их несущей способности и долговечности.

Предотвратить разрушение металлоконструкции можно при помощи антикоррозионной обработки поверхности.

При помощи специальных покрытий исключается прямое соприкосновение металла с агрессивной средой.

Антикоррозийная защита металлоконструкций процесс нанесения

Виды коррозии металлоконструкций

По своей природе коррозия делится на:

1. Химическую. Она возникает при прямом воздействии агрессивных сред – газов и жидкостей — на металл.
2. Электрохимическую. Характеризуется наличием реакции в месте соприкосновения металлического элемента с электролитом.

По типу поражения металлоконструкции коррозия может быть:

1. Сплошной. Равномерно покрывает поверхность материала, постепенно проникая в его толщу. Если ржавчину этого типа зачистить до чистого металла, его поверхность будет шероховатой, но трещин, точек коррозии и язв на нем не будет. Наблюдается это явление чаще всего под гайками, головками болтов, в зазорах и узких щелях, местах скопления влаги и пыли. Сплошная коррозия поражает сталь, алюминий, а также защитные покрытия (цинковые и алюминиевые) под воздействием сред высокой агрессивности.
2. Локальной. Она может проявляться в виде пятен, точек и язв. Первому варианту свойственно неглубокое проникновение в тело металла. Язвенное повреждение материала может спровоцировать возникновение охрупчивания и усталости металла — трещин. Питтинговая (точечная) коррозия характерна для нержавеющей стали и алюминиевых сплавов. Источников такого поражения являются хлоридовозбудители. Диаметр точек не превышает 2 мм, но глубина их значительно больше поперечного размера питтинга.
3. Межкристаллитной. Проявляется наличием множества трещин на обширных площадях конструкций. Локализуется на границах зерен материала, приводя к их выкрашиванию и, как следствие – к образованию язв и поверхностному шелушению.
4. Расслаивающей. Распространяется в плоскостях, параллельных направлению горячей деформации металла – экструзии, прокатки или прессования.
5. Гальванической (контактной). Возникает при наличии контакта между разнородными металлами при одновременном воздействии на них одного электролита. Зона распространения зависит от степени равномерности распределения последнего по поверхности конструкции. В грунте и воде она может распространяться на десятки метров, а в атмосферном воздухе – до нескольких миллиметров.

Кроме рассмотренных выше видов коррозий существуют и такие, как щелевые, коррозионные растрескивания и усталость, повреждения, вызванные неравномерной аэрацией, токами от внешних источников.

Независимо от причины корродирования, итог этого явления одинаков: снижается прочность металлоконструкции, тратятся больше суммы на их реставрацию или замену.

Избежать потерь можно, защитив элементы антикоррозионным покрытием. Но и оно будет эффективным только в случае качественной подготовке поверхности.

Суть предварительной обработки металла заключается в его тщательной очистке. Делается это разными способами.

Гидродинамическая очистка

В данной технологии основная роль отводится воде или специальным жидкостям, подаваемым под высоким давлением в рабочую зону. С поверхности снимаются загрязнения разного рода – окалина, ржавчина, остатки старой краски и пр.

Давление (МПа) струи может быть:

• низким – до 34;
• средним – от 34 до 70;
• высоким – 70-170;
• сверхвысоким – более 170.

Очистку производят при помощи ручных или промышленных установок. В их состав входят помпа или насос, двигатель (электрический, дизельный либо бензиновый), шланг с насадками и фильтрами и разные приспособления.

Оборудование подбирается по скорости подачи и давлению струи. Мощные установки оснащены усилителями потока.

По возникшим вопросам Звоните по телефону

8 (800) 301-80-86

Звонок по всей России бесплатный!

Технологии абразивоструйной очистки поверхности

Данный способ подготовки металлических изделий под нанесение защитных покрытий отличается от предыдущего тем, что вместо жидкости используется песок, дробь и другие абразивы с фракцией не более 3,5 мм.

Абразив подается с высокой скоростью – до 150 м/сек вместе со струей сжатого воздуха. Ударяясь о поверхность металла, поток уносит окалину, ржавчину грязь, старое покрытие.

Максимальная производительность пескоструйки составляет 37 м²/ч.

Установки делятся на:

• маломощные;
• среднемощные;
• высокопроизводительные.

Степени очистки регламентируются ГОСТ 9.402-80.

Их всего четыре:

1. Окалина и продукты корродирования не обнаруживается под 6-ти кратным увеличением.
2. Следы коррозии, неметаллические слои (включая остатки формовочной смеси), окалина невидны невооруженным глазом.
3. До 5% поверхности могут иметь литейную корку, пятна окалины – но не более 10% на любом участке поверхности размерами 25х25 мм.
4. С металла удаляются отслаивающая окалина и ржавчина.

Под антикоррозионное покрытие конструкции чистят до «белого» металла. Причем между операциями подготовки и нанесением защиты допускается временной разрыв не более:

• 6 часов – если металлоконструкция находится на открытом воздухе;
• 24 часов – в случае размещения объекта внутри помещения.

Пескоструйные аппараты отличаются по мощности. Причем этот параметр говорит не о величине давления, а об объеме бака с абразивом. У маломощных установок он составляет 15-30 литров, среднемощных – 100-150 л. Высокопроизводительное оборудование оснащено баком от 200 л.

Устройства такого типа имеют колесную пару, позволяющую транспортировать их на объект. Выпускаются и стационарные абразивоструйные установки: их вместе с автоматическими шкафами размещают в специальных помещениях.

Гидроабразивная-водопескоструйная очистка

Некий симбиоз двух вышеописанных способов подготовки металлоконструкций. Рабочими средами являются вода и абразив.

К этому методу относится и пневмогидроабразивная обработка – в этом случае гидроабразивная смесь заносится в рабочую зону сжатым воздухом.

При смешивании воды и абразива частицы последнего при смачивании становятся тяжелее, а значит, и сила удара при их столкновении с обрабатываемой поверхностью возрастет.

Водяная оболочка предотвращает повреждение основного материала. Абразивные частички нарушают целостность загрязнения. В трещины тут же проникает жидкость, завершая отделение грязи, окалины или ржавчины от тела металла.

Таким способом очищают изделия с небольшой шероховатостью, не имеющие вкраплений и наклепа. Но он совершенно не подходит для обработки больших площадей (корпуса судна, например), где большое значение имеет производительность.

АГД очистка

Суть аэрогидродинамической очистки заключается в следующем:

1. Микроскопическая капля воды с абразивом внутри разгоняется сжатым воздухом до скорости звука.
2. При ударе о поверхность она на короткое мгновение снижает прочность обрабатываемой поверхности.
3. Абразивная частичка раскалывает загрязнение на фрагменты, которые вода тут же уносит с поверхности.

АГД метод подходит для чистки любых материалов, и тонких (до 0,3 мм) листов в том числе – не приводя к их короблению.

Сода-бластинг

Технология з разряда новых, но достаточно перспективных. Основным рабочим органом является бластинговый аппарат, через который при помощи сжатого воздуха распыляются частички соды (бикарбоната натрия).

Сталкиваясь с обрабатываемой поверхностью, они приводят к возникновению микровзрыва. Процесс сопровождается выделением энергии, которая и удаляет загрязнений, не повреждая основной материал.

Очищенный металл не активируется, следовательно, и опасность появления коррозии отсутствует.

Для обеспыливания процесса в содовоздушную смесь на выходе добавляют воду. Ее расход не превышает 20 л/ч.

Очистка сухим льдом

Криогенный бластинг заключается в струйном распылении гранулированного сухого льда. Рабочее давление – 7-14 бар.

Сухой лед хорошо справляется с рыхлыми загрязнениями, но глубоко проникшее окисление удалить ему не под силу. Сухую очистку успешно применяют для освобождения судов от биомассы и многослойной коррозии.

При контакте с поверхностью объекта сухой лед превращается в пар, следовательно, отсутствует риск его накопления внутри оборудования.

И чистить его можно без предварительной разборки, повторяя процедуру необходимое количество раз, не рискуя вывести дорогостоящий станок или спецоснастку из строя.

Гидрохимическая (химическая) очистка

Эта технология основана на воздействии на нежелательные образования щелочных и кислотных (органических и минеральных) растворов.

Установки включаю в себя:

• емкости для приготовления реагента;
• химические насосы;
• шланг;
• компрессоры.

Метод химочистки применяют для обработки конструкций сложной конфигурации. По окончании процедуры обязательно проводится пассивация металла.

Подготовленную поверхность защищают от коррозии в соответствии со СНиП 2.03.11-85.

Безвоздушная (бескислородная) окраска

Процесс нанесения лакокрасочного покрытия по данной технологии выполняется без применения пневматики.

Поток краски диспергируется под воздействием высокого гидравлического давления.

Дробление рабочего состава происходит в эллиптическом сопле краскораспылителя.

Вылетая наружу, частицы краски замедляют свой полет и равномерно ложатся на поверхность. Разгоняет лакокрасочную массу до нужной скорости насос.

К рабочему составу предъявляются следующие требования:

1. Его вязкость должна соответствовать поставленной задаче (по этому параметру выбирается сопло с соответствующим диаметром выходного отверстия).
2. В массе не должно быть крупных частиц, способных выпасть в осадок.

Метод подходит только для покраски больших площадей, поскольку регулировка интенсивности факела в краскопультах этого типа не предусмотрена.

Холодное цинкование

Этот вид антикоррозионной защиты отличается от предыдущего добавлением в ЛКМ высокодисперсного цинкового порошка.

Он обеспечивает электрохимическую и барьерную защиту металла. По эффективности этот способ почти не уступает горячему цинкованию.

Наносится цинксодержащая краска, в основном, безвоздушным способом. Но допускается использование и пневматических краскопультов.

Обрабатываемая поверхность должна иметь температуру, превышающую на 3⁰С точку росы – для исключения конденсации влаги на металле.

Контролируют данный показатель посредством термометра, гигрометра и психрометра с использованием таблиц для расчета точки росы.

Гуммирование

Метод заключается в нанесении на металл каучуковых, резиновых, пластмассовых и эбонитовых смесей.

Делают это одним из следующих способов:

• оклеивают поверхности листовой резиной, а затем ее вулканизируют;
• напыляют рабочие составы при помощи спецоборудования;
• монтируют листвой пластик, а швы между ними подвергают вулканизации.

Гуммировочные смеси содержат серу:

• резиновые – 2-4 массовых части;
• полуэбониты – 12-30 м. ч.;
  эбониты – 30-50 м. ч.

Выбираются рабочие составы в соответствии с видом агрессивной среды, температурным режимом и возможностью механических воздействий.

Нанесение полимочевины

Изоцианат – «родственник» полиуретана, но превосходит последний по ряду физико-химических свойств. Напыляется он на огрунтованные и просушенные поверхности.

Для нанесения полимочевины применяют безвоздушные распылительные установки. За один проход напыляется слой толщиной до 2,5 мм. Следующие слои наносят после промежуточной сушки.

Работу можно выполнять при любой температуре диапазона -40 — +60⁰С.

Конкретные параметры влажности, точки росы и температуры указываются производителем полимочевины.

Качество покрытия контролируют посредством электроискрового дефектоскопа.

Другие способы борьбы с коррозией

Помимо вышеописанных покрытий применяют:

1. Металлизацию электродуговую: роль присадочных материалов отводится металлическим проволокам (и порошковым в том числе). Каждый предыдущий слой покрытия обрабатывается струей азота, сжатого воздуха, гелия либо аргона. При нанесении покрытия металлоконструкция разогревается не более, чем на 120⁰С.
2. Газоплазменное напыление. Присадочный материал расплавляется ацетилен-кислородной горелкой и распределяется по защищаемой конструкции сжатым воздухом.
3. Пневматическую окраску. Этот способ пригоден для защиты небольших изделий: в этом случае использование безвоздушного метода окраски нецелесообразно из-за больших потерь рабочего состава.

Способ антикоррозионой защиты выбирается в соответствии с условиями эксплуатации металлоконструкции.

В целях предотвращения корродирования металла применяются системы:

1. Двухкомпонентные высоконаполненные с минимальным количеством растворителей. Массовая доля последних — до 35%. Наносятся толстым слоем, поэтому поставленная цель достигается всего за два прохода, а иногда и за один.
2. Однослойные. Применяются, если есть возможность рассчитать нагрузки, которые будут воздействовать на металлоконструкции и в умеренных климатических условиях.
3. Не требующие тщательной предварительной очистки поверхности. Пригодны в случаях, когда качественно удалить загрязнения затруднительно, чересчур долго или нецелесообразно экономически.
4. На водной основе. Пока еще редко используемые системы из-за высокой стоимости и предвзятом отношении к их надежности.

Из всех существующих систем антикоррозионной защиты металла наиболее востребованы те из них, которые характеризуются долгосрочностью, высокими декоративными свойствами и позволяют снизить стоимость работ за счет уменьшения количества проходов и увеличения производительности.

Силор-Ультра УТК-М

Однокомпонентный полиуретановый состав, содержащий ускоритель отверждения.

После полимеризации превращается в эластичную пленку, не пропускающую воду, инертную по отношению к химическим веществам.

Силор-Ультра УТК-М является финишным покрытием и наносится поверх двухкомпонентного Силор-Ультра КМ в 2-3 слоя.

Отвердитель в количестве 0,5% от массы состава вводится непосредственно перед его применением.

Прочие технологические требования аналогичны предыдущему составу.

Химстойкое защитное покрытие Спрут+

Модифицированный состав, имеющий полиэфирную основу.

Производится в двух исполнениях:

• стандартном;
• «северном».

Последний вариант пригоден для нанесения при минусовой температуре.

Рабочий раствор готовится в таком порядке:

1. Производится расчет количества ускорителей и инициаторов отверждения (на 100% основного вещества требуется 0,5-1% добавок).
2. В массу добавляют ускоритель УНК-2 и тщательно перемешивают полученную смесь.
3. Загружают инициатор отверждения пМЭК с последующим перемешиванием.
4. Приготовленным составом пропитывают армирующий материал на полиэтиленовой пленке.

Время, за которое необходимо выработать рабочую смесь, определяется с момента внесения в нее инициатора отверждения.

Но важно учитывать, что свои коррективы вносит температура окружающей среды. Например, при 0⁰С жизнеспособность смеси составит 130-150 минут, а при 30⁰С – всего 8-18 минут.

Полное отверждение происходит через 48 часов.

Наносится Спрут+ поверх грунтовки, роль которой играет Силор-Ультра КМ. Первый слой армирующего материала укладывают на подмазочное связующее.

Затем его пропитывают рабочим составом и прикатывают валиком (или обстукивают торцевой кистью).

Операцию выполняют в направлении от центра к краям. Ее цель — удалить воздушные пузырьки.

Если доступ для инструмента ограничен, можно приглаживать и уплотнять стеклоткань рукой.

Следующий слой укладывается, спустя некоторое время, необходимое для частичного схватывания композита. Последний слой перед прикатыванием покрывают тонкой полиэтиленовой пленкой.

Подводный ремонт

Если защищаемый объект находится под водой, действуют так:

1. На пленку из полиэтилена настилается угле-или стеклоткань и обильно пропитывается составом Спрут+.
2. Вместе с пленкой армирующий материал сворачивают в рулон и уносят под воду.
3. Рулон раскатывают по поверхности объекта внахлест и прикатывают его безворсовым валиком, пока между металлом и защитой совсем не останется воды.

Для удобства полосы можно зафиксировать магнитами.

Цена на антикоррозийную и противопожарную защиту металла и металлоконструкций

По возникшим вопросам Звоните по телефону

8 (800) 301-80-86

Звонок по всей России бесплатный!