Postupci zaštite metala od korozije. Metode zaštite od korozije metala. Pitanje: Što su emajlirane cijevi

Korištenje korozione zaštite za metale je goruće pitanje za mnoge.

Korozija je, u stvari, spontani proces uništavanja metala, čiji je uzrok štetni utjecaj okoline, uslijed kojeg nastaju kemijski, fizikalno-kemijski procesi, što dovodi do tužnih posljedica.

Korozija metala može ga u potpunosti uništiti. Stoga je potrebno riješiti nastalu hrđu.

I to ne samo u trenutku pojave. Preventivni rad za sprečavanje korozije metala je također važan.

Slijedeće vrste korozije razlikuju se po vrsti:

točka;
krutinu;
kroz;
mrlje ili čirevi;
slojevita;
podzemne i druge.

Korozija se događa ne samo pod utjecajem vode, već i tla, industrijskog ulja. Kao što vidimo, vrste korozije široko su zastupljene, ali metode zaštite nisu toliko brojne.

Antikorozivne metode mogu se grupirati na temelju sljedećih metoda:

elektrokemijska metoda - omogućuje vam smanjenje destruktivnog procesa na temelju zakona cijepanja;
smanjenje agresivne reakcije radnog okruženja;
kemijska otpornost metala;
zaštita metalne površine od štetnih utjecaja okoliša.

Površinska zaštita i galvanska metoda koriste se već u vrijeme rada metalnih konstrukcija i proizvoda.

Uključuju sljedeće metode zaštite: katodna, zaštitna i inhibicijska.

Elektrokemijska zaštita temelji se na djelovanju električne struje, pod njenim stalnim utjecajem zaustavlja se korozija.

Uvođenje inhibitora u agresivno okruženje koje dolazi u kontakt s metalom može smanjiti brzinu korozijskih procesa.

Kemijska otpornost i površinska zaštita obje su metode očuvanja filma. Oni se već mogu koristiti kako u fazi izrade metalnih proizvoda, tako i u vrijeme rada.

Razlikuju se sljedeće metode: limarstvo, pocinčavanje, bojenje itd. Boja kao zaštitni premaz protiv hrđe najčešća je i korištena metoda.

Zaštitna antikorozivna zaštita metala

Glavni princip koji određuje zaštitnu zaštitu je prijenos korozije s glavne metalne konstrukcije na nadomjestak.

Odnosno, na zaštićeni metal pričvršćen je još jedan metal, koji ima negativan električni potencijal. Zaštitnik se, u radnom stanju, uništava i zamjenjuje drugim.

Zaštitna zaštita relevantna je za građevine koje su dugo vremena bile u neutralnom okruženju: voda, zemlja, tlo.

Kao zaštitnik koriste se cink, magnezij, željezo, aluminij. Upečatljiv primjer gdje se koristi zaštita gazišta su brodski brodovi koji su stalno u vodi.

Inhibitor

Ovim alatom smanjuje se agresivni učinak ulja, kiselina i drugih kemijskih tekućina. Koristi se u cjevovodima, metalnim spremnicima.

Predstavlja se u obliku proizvoda koji se sastoji od borne kiseline s dietanolaminom i biljnim uljem. U sastavu je dizelskog goriva i zrakoplovnog kerozina.

Uz pomoć inhibitora, metali su dobro zaštićeni od korozije u okruženjima kao što su transformatorska ulja, mase nafte i hidrogen sulfida.

Međutim, aktivna baza ovog sredstva je netopljiva u mineralnom ulju i stoga ne štiti metal od atmosferske korozije.

Metalno lakiranje

Boja je daleko najpristupačniji i najčešće korišteni antikorozivni materijal.

Premaz lakom i lakom stvara mehanički sloj koji stvara prepreku utjecaju agresivnog okruženja na metalnu konstrukciju ili proizvod.

Boja se može koristiti i prije pojave hrđe i tijekom faze korozije.

U drugom slučaju, prije nanošenja premaza, površina koja se tretira mora biti pripremljena: za čišćenje nastalih oštećenja od korozije, za zavarivanje pukotina, tek nakon toga boja se nanosi, formirajući zaštitni sloj.

Uz pomoć ovog alata zaštićene su vodovodne cijevi, metalni elementi stambenih zgrada - ograde, pregrade.

Još jedan plus ove zaštite je što boja može biti različitih boja, prema tome, premaz će poslužiti i kao ukras.

Zajednička uporaba metoda zaštite od korozije

Zajedno se mogu primijeniti različite antikorozivne metode zaštite metala. Najčešće se koriste boje i zaštitnici.

Boja je sama po sebi prilično nepraktičan antikorozivni materijal, jer mehanički, vodeni, zračni utjecaji mogu oštetiti njezin sloj.

Zaštitnik će pružiti dodatnu zaštitu u slučaju da se boja pokvari.

Moderna boja može istovremeno biti zaštitnik ili inhibitor. Zaštitna zaštita nastaje ako boja sadrži metale u prahu: aluminij, cink, magnezij.

Inhibicijski učinak postiže se kada boja sadrži fosfornu kiselinu.

Zaštita u proizvodnji određuje SNiP

U proizvodnji je zaštita od korozije važna točka, jer hrđa može dovesti ne samo do propadanja, već i do katastrofe. SNiP 2.03.11 - 85 norma je koju poduzeća moraju slijediti kako bi spriječili štetne posljedice.

Obavljeni laboratorijski rad omogućio je opisivanje u SNiP tipovima oštećenja od korozije, izvore korozije, kao i preporuke za osiguranje normalnog rada metalnih konstrukcija.

U skladu sa SNiP, koriste se sljedeće metode zaštite:

impregnacija (brtveni tip) s materijalima povećane kemijske otpornosti;
lijepljenje s filmskim materijalima;
upotreba raznih boja i lakova, mastika, oksida, metaliziranih premaza.

Dakle, SNiP omogućava primjenu svih metoda.

Međutim, ovisno o tome gdje se građevina nalazi, u kakvom okruženju (izrazito agresivna, srednja, slaba ili potpuno neagresivna) SNiP određuje uporabu zaštitne opreme, a također određuje njihov sastav.

Istodobno, SNiP razlikuje drugu podjelu medija na krute, tekuće, plinovite, kemijske i biološki aktivne.

U stvari, SNiP za svaki građevinski materijal: aluminij, metal, čelik, armirani beton i drugi, čini svoje zahtjeve.

Nažalost, nisu sve metode zaštite primjenjive na metale kod kuće. Glavna metoda koja se koristi je i dalje premazivanje boje.

Ostale metode se koriste u proizvodnji.

Opis

Korozija metala predstavlja njegovo uništavanje kao rezultat oksidacije kemijskim ili elektrokemijskim procesima. Rust je sjajan primjer takve korozije. Međutim, postoje mnoge vrste korozije metala.

Vrste korozije metala

Postoji nekoliko klasifikacija korozije metala. Dakle, prema vrsti uništavanja razlikuju se kontinuirana, lokalna i pitting korozija. Prvi utječe na cijelu površinu metala ravnomjerno. Lokalizirana korozija rezultira u odvojenim mrljama od korozije. A korozija u piticima ukazuje na početnu fazu oštećenja i očituje se u odvojenim točkama uništavanja.

Po prirodi prodora u metal mogu se razlikovati intergranularna (interkristalna) i transkristalna korozija. Prvi prodire između zrna metala, birajući najslabije točke njihovih spojeva. Drugi ide ravno kroz metalna zrna. Oboje su opasni po tome što brzo dovode do pucanja metala i gubitka čvrstoće. U tom slučaju površina proizvoda može ostati netaknuta.

U ovoj klasifikaciji odvojeno možemo razlikovati koroziju noža, koja obično dovodi do glatke pukotine smještene paralelno sa zavarom. U pravilu se događa pri korištenju metalnih proizvoda u agresivnim okruženjima.

Prema metodi interakcije metala s okolinom uobičajeno je razlikovati kemijska i elektrokemijska korozija. metal... Kada su kemijski, atomi metala vežu se s atomima oksidirajućih sredstava koja djeluju na njega, a koji su dio medija. U pravilu se to događa pri interakciji s medijem koji nije provodnik električne energije. Tijekom elektrokemijske korozije, kationi kristalne rešetke metala vežu se s ostalim komponentama korozivne okoline. U tom će slučaju sam oksidant dobiti oslobođene elektrone. Ova vrsta korozije tipična je za interakciju metala s otopinama ili rastopljenim elektrolitima.

Može se razlikovati vrste korozije metala prema vrsti okoliša na koju utječu. Dakle, oni emitiraju plinsku, atmosfersku, tekuću i podzemnu koroziju. Međutim, najčešće govorimo o mješovitim vrstama korozije, kada više medija djeluje na metal odjednom.

Metode zaštite metala od korozije

Postoji nekoliko osnovnih metoda zaštite metala od korozije:
- povećanje kemijskog sastava metala kako bi se poboljšale njegove antikorozijske karakteristike;
- izolacija metalne površine antikorozivnim materijalima;
- smanjenje agresivnosti okoliša u kojem se proizvode i rade metalni proizvodi;
- stavljanje vanjske struje koja osigurava elektrokemijsku zaštitu od korozije.
Dakle, moguće je zaštititi metalne proizvode od korozije prije ili za vrijeme uporabe.

Dugo se bavimo problemom zaštita metala od korozije a mi možemo ponuditi najbolje mogućnosti. Najjednostavniji od njih i naširoko koristi se upotreba posebnih metalnih zaštitnih premaza. Stoga se upotrebom anodnih prevlaka povećava na maksimalan negativni elektrokemijski potencijal metala, isključujući mogućnost korozije. Katodna prevlaka ima manje izražen učinak i zahtijeva deblji sloj, ali istodobno značajno povećava tvrdoću i otpornost na habanje proizvoda.

Ako razmotrimo vrste premaza sa stajališta njihove proizvodnje, tada možemo razlikovati kemijsko i elektrolitičko taloženje, taloženje vrućim i hladnim, prskanje metala, oblaganje i termičku difuziju.

Jedan od najpopularnijih načina zaštite metala od korozije je nanošenje nemetalnih spojeva. To može biti plastika, keramika, guma, bitumen, poliuretan, boje i lakovi i još mnogo toga. Štoviše, ovi potonji predstavljaju najširi raspon i mogu se koristiti ovisno o okolišnim uvjetima u kojima će se proizvod koristiti. Tako se razlikuju premazi boja i lakova koji su otporni na učinke vode, atmosfere, kemijskih otopina itd.

Da bi se ublažio učinak korozivne sredine, u njega se može unijeti mala količina inhibitora, koji dovode do neutralizacije ili deoksigenacije medija i tvore adsorpcijski film koji štiti metalnu površinu. U ovom slučaju film može do određene mjere promijeniti elektrokemijske parametre metala.

Elektrokemijska zaštita metala od korozije sastoji se od katodne ili anodne polarizacije (vanjsko djelovanje struje). To je moguće i pričvršćivanjem zaštitnih sredstava protiv korozije na metalni proizvod.

U modernoj proizvodnji veliki se značaj pridaje razvoju metalnih legura otpornih na koroziju. Na primjer, otpornost na koroziju uvelike se poboljšava kad se krom i nikl dodaju željeznoj leguri. Magnezijeve legure za istu svrhu legiraju se s manganom, a nikl legure s bakrom.

Naša tvrtka "Chermetkom" posvećuje veliku pažnju problemu zaštite metalnih proizvoda od korozije, nanošenjem posebnih premaza, obradu metalnih proizvoda električnom strujom ili obavljanje zaštitne zaštite. Kod nas možete kupiti i proizvode od legure otporne na koroziju. Štoviše, metal i proizvodi od njega mogu se kupiti u našim skladištima u Moskvi ili naručiti da se izrađuju prema pojedinačnom projektu.

Dodatno

Dodatna kartica za objavljivanje podataka o trgovini, dostavi ili bilo kojem drugom važnom sadržaju. To će vam pomoći da odgovorite na pitanja kupca i razriješite njegove sumnje u vezi kupnje. Koristite ga kako smatrate prikladnim.

Možete je ukloniti ili vratiti natrag promjenom jednog potvrdnog okvira u postavkama komponente. Vrlo ugodno.

Antikorozivna zaštita potrebna je za svaki alat i konstrukcijske proizvode izrađene od metala, jer na ovaj ili onaj način svi oni doživljavaju negativan korozivni učinak okoline oko nas.

1

Korozija se podrazumijeva kao uništavanje površinskih slojeva čeličnih i lijevanih željeza kao rezultat elektrokemijske i kemijske izloženosti. Jednostavno oštećuje metal, korodira ga, čineći ga neprikladnim za daljnju upotrebu.

Stručnjaci su dokazali da se svake godine oko 10 posto svih iskopanih metala na Zemlji troši na pokrivanje gubitaka (napominjemo - smatraju se nepovratnim) od korozije, što dovodi do raspršivanja metala, kao i do kvara i oštećenja metalnih proizvoda.

Konstrukcije od čelika i lijevanog željeza u prvim fazama udara korozije smanjuju njihovu nepropusnost, čvrstoću, električnu i toplinsku vodljivost, plastičnost, reflektivni potencijal i niz drugih važnih karakteristika. Nakon toga građevine postaju potpuno neupotrebljive.

Osim toga, pojave korozije uzrok su industrijske i kućne nesreće, a ponekad i stvarne ekološke katastrofe. Iz hrđavih i nepropusnih cjevovoda za naftu i plin u svakom trenutku može se izliti tok spojeva opasnih po ljudski život i prirodu. Uzimajući u obzir sve gore navedeno, svatko može razumjeti koliko je važna kvalitetna i učinkovita zaštita od korozije koristeći tradicionalna i najnovija sredstva i metode.

Korozija se ne može u potpunosti izbjeći kad su u pitanju čelične legure i metali. Ali sasvim je moguće odgoditi i smanjiti negativne učinke hrđe. U te svrhe sada postoji puno antikorozivnih sredstava i tehnologija.

Sve suvremene metode borbe protiv korozije mogu se podijeliti u nekoliko skupina:

uporaba elektrokemijskih metoda zaštite proizvoda;
uporaba zaštitnih premaza;
dizajn i proizvodnja inovativnih, vrlo otpornih na hrđe građevinskih materijala;
uvođenje u korozivno okruženje spojeva koji mogu smanjiti korozivno djelovanje;
racionalna konstrukcija i rad metalnih dijelova i konstrukcija.

2

Da bi se zaštitni premaz mogao nositi sa zadacima koji su mu dodijeljeni mora imati niz posebnih kvaliteta:

biti izdržljivi i što tvrđi;
mora biti karakteriziran visokim pokazateljem čvrstoće prianjanja na površinu obratka (tj. da ima povećanu adheziju);
imati takvu vrijednost toplinskog širenja, koja bi se malo razlikovala od širenja zaštićene konstrukcije;
biti maksimalno nedostupan štetnim čimbenicima okoliša.

Također, premaz treba nanositi na cijelu strukturu što ravnomjernije i što trajnije.

Svi zaštitni premazi koji se danas koriste podijeljeni su u:

metalni i nemetalni;
organske i anorganske.

3

Najčešća i relativno jednostavna opcija zaštite metala od hrđe, koja je poznata već jako dugo, je upotreba boja i lakova. Za antikorozijsku obradu materijala s takvim spojevima karakterizira ne samo jednostavnost i niska cijena, već i sljedeća pozitivna svojstva:

mogućnost nanošenja premaza različitih boja - što konstrukcijama daje elegantan izgled i pouzdano ih štiti od hrđe;
elementarna priroda vraćanja zaštitnog sloja u slučaju oštećenja.

Nažalost, boje i lakovi imaju vrlo nizak koeficijent toplinske otpornosti, malu otpornost na vodu i relativno nisku mehaničku čvrstoću. Iz tog razloga, u skladu s postojećim SNiP-om, preporučuje se njihova upotreba u slučajevima kada se proizvodi korodiraju brzinom većom od 0,05 milimetra godišnje, a njihov planirani radni vijek ne prelazi deset godina.

Komponente modernih sastava boja i lakova uključuju sljedeće elemente:

boje: suspenzije pigmenata s mineralnom strukturom;
lakovi: otopine (koloidne) smole i ulja u organskim otapalima (zaštita od korozije u njihovoj primjeni postiže se nakon polimerizacije smole ili ulja ili isparavanja pod utjecajem dodatnog katalizatora, kao i pri zagrijavanju);
umjetni i prirodni spojevi koji se nazivaju sredstva za tvorbu filma (na primjer, suho ulje je možda najpopularniji nemetalni „zaštitnik“ od lijevanog željeza i čelika);
emajli: lakirane otopine s kompleksom odabranih pigmenata u drobljenom obliku;
omekšivači i razni plastifikatori: adipinska kiselina u obliku estera, dibutil ftalat, ricinusovo ulje, trirezil fosfat, guma i drugi elementi koji povećavaju elastičnost zaštitnog sloja;
etil acetat, toluen, benzin, alkohol, ksilen, aceton i drugi (te komponente su potrebne tako da se boje i lakovi lako nanose na površinu koja se tretira);
inertna punila: najmanje čestice azbesta, talka, krede, kaolina (povećavaju antikorozivne sposobnosti filmova, a smanjuju i otpad drugih komponenti premaza boja i lakova);
pigmenti i boje;
katalizatori (na jeziku stručnjaka - sredstva za sušenje): kobalt i magnezijeve soli masnih organskih kiselina neophodnih za brzo sušenje zaštitnih spojeva.

Boje i lakovi se odabiru uzimajući u obzir uvjete u kojima obrađuje radni komad. Sastavi temeljeni na epoksidnim elementima preporučuju se za uporabu u atmosferi u kojoj su stalno prisutne pare kloroforma i dvovalentnog klora, kao i za obradu struktura u različitim kiselinama (dušična, fosforna, solna i sl.).

Boje i lakovi s polivinil vinilom također su otporni na kiseline. Koriste se i za zaštitu metala od djelovanja ulja i alkalija. Ali za zaštitu struktura od plinova često se koriste spojevi na bazi polimera (epoksi, organofluorin i drugi).

Prilikom odabira zaštitnog sloja, vrlo je važno uzeti u obzir zahtjeve ruskog SNiP-a za različite industrije. Takvi sanitarni standardi jasno pokazuju koji se spojevi i metode zaštite od korozije mogu upotrijebiti, a koji su bolji. Na primjer, SNiP 3.04.03-85 sadrži preporuke za zaštitu različitih građevinskih konstrukcija:

magistralni plinovodi i naftovodi;
čelično kućište;
grijaće mreže;
armirano betonske i čelične konstrukcije.

4

Sasvim je moguće oblikovati posebne filmove na metalnim proizvodima pomoću elektrokemijske ili kemijske obrade kako bi se zaštitili od hrđe. Najčešće se stvaraju fosfatni i oksidni filmovi (opet, nužno se uzimaju u obzir odredbe SNiP-a, jer su zaštitni mehanizmi takvih spojeva različiti za različite proizvode).

Fosfatni folije pogodni su za zaštitu od korozije obojenih i obojenih metala. Suština ovog postupka je uroniti proizvode u otopinu cinka, željeza ili mangana s kiselim fosfornim solima zagrijanim na određenu temperaturu (oko 97 stupnjeva). Dobiveni film idealan je za nanošenje boje i laka na njega.

Imajte na umu da sam sloj fosfata nema dug životni vijek. Nije jako elastična i vrlo krhka. Fosfatiranje se koristi za zaštitu dijelova koji djeluju na visokim temperaturama ili u slanoj vodi (poput morske vode).

Oksidni zaštitni folije se također ograničavaju. Dobivaju se preradom metala u alkalnim otopinama pod utjecajem struje. Dobro poznata otopina za oksidaciju je natrijev hidroksid (četiri posto). Postupak dobivanja oksidnog sloja često se naziva bluing, budući da film karakterizira lijepa crna boja na površini čelika s niskim i visokim udjelom ugljika.

Oksidacija se vrši u situacijama kada se početni geometrijski parametri moraju održavati nepromijenjeni. Oksidni sloj obično se nanosi na precizne instrumente i malokalibarsko oružje. Debljina takvog filma u većini slučajeva ne prelazi jedan i pol mikrona.

Ostale metode zaštite od korozije pomoću anorganskih premaza:

5

Ako su metalni proizvodi polarizirani, brzina elektrokemijskog hrđe može se značajno smanjiti. Elektrokemijska zaštita od korozije sastoji se od dvije vrste:

anoda;
katodno.

Anoda tehnologija je pogodna za materijale iz:

legure na bazi željeza (visoko legirane);
s niskom razinom dopinga;
ugljični čelik.

Suština tehnike anodne zaštite je jednostavna: metalni proizvod, kojem treba dati antikorozijska svojstva, povezan je s katodnim zaštitnikom ili s "plusom" (vanjskog) izvora struje. Ovaj postupak smanjuje količinu hrđe za nekoliko tisuća puta. Elementi i spojevi s visokim pozitivnim potencijalom (olovo, platina, olovni dioksid, platinirana mjedi, tantal, magnetit, ugljik i drugi) mogu djelovati kao zaštitnik katode.

Anodna zaštita od korozije bit će učinkovita samo ako uređaj za obradu konstrukcija ispunjava sljedeće zahtjeve:

na njemu nema zakovice;
zavarivanje svih elemenata vrši se najkvalitetnije;
pasiviranje metala vrši se u tehnološkom okruženju;
broj praznina i utora je minimalan (ili ih nema).

Opisana vrsta elektrokemijske zaštite je nesigurna zbog rizika aktivnog anodnog otapanja konstrukcija tijekom prekida napajanja strujom. U tom smislu, provodi se samo kad postoji poseban sustav kontrole za provedbu svih operacija predviđenih tehnološkom shemom.

Katodna zaštita smatra se češćom i manje opasnom, što je prikladno za metale koji nemaju tendenciju pasiviranja. Ova metoda uključuje povezivanje strukture s negativnim potencijalom elektrode ili s "minusom" trenutnog izvora. Katodna zaštita koristi se za sljedeće vrste opreme:

spremnici i uređaji (njihovi unutarnji dijelovi) djeluju u kemijskim postrojenjima;
uređaji za bušenje, kablovi, cjevovodi i druge podzemne konstrukcije;
elementi obalnih građevina koji dolaze u kontakt sa slanom vodom;
mehanizmi izrađeni od legure visokog kroma i bakra.

U ovom slučaju anoda je ugljen, lijevano željezo, otpadni metal, grafit, čelik.

6

U proizvodnim pogonima s korozijom se može uspješno riješiti mijenjanjem sastava agresivne atmosfere u kojoj djeluju metalni dijelovi i konstrukcije. Postoje dvije mogućnosti za smanjenje agresivnosti okoliša:

uvođenje u njega inhibitora korozije (usporivača);
uklanjanje iz okoliša onih spojeva koji su uzrok korozije.

Inhibitori se obično koriste u rashladnim sustavima, spremnicima, kupkama za kiselo uklanjanje, raznim spremnicima i drugim sustavima u kojima korozivno okruženje ima približno konstantan volumen. Retarderi su podijeljeni na:

organske, anorganske, isparljive;
anoda, katodna, mješovita;
radeći u alkalnom, kiselom, neutralnom okruženju.

Ispod su najpoznatiji i najčešće korišteni inhibitori korozije koji udovoljavaju zahtjevima SNiP za različite proizvodne pogone:

bikarbonat kalcija;
borati i polifosfati;
dikromati i kromati;
nitrili;
organski usporivači (višebazni alkoholi, tioli, amini, aminokiseline, aminokiseline s polikarboksilnim svojstvima, isparljivi spojevi "IFKHAN-8A", "VNKh-L-20", "NDA").

Ali da biste smanjili agresivnost korozivne atmosfere, možete koristiti sljedeće metode:

evakuaciju;
neutralizacija kiselina s kaustičnom sodom ili vapnom (nasuta);
odzračivanje da biste ga uklonili iz kisika.

Kao što vidite, danas postoji mnogo načina zaštite metalnih konstrukcija i proizvoda. Važno je samo ispravno odabrati opciju koja je optimalna za svaki određeni slučaj, a tada će dijelovi i konstrukcije od čelika i lijevanog željeza služiti vrlo, vrlo dugo.

7

Želimo vrlo kratko razmotriti SNiP podatke koji opisuju zahtjeve za zaštitu od hrđe građevinskih konstrukcija (aluminij, metal, čelik, armirani beton i druge). Pružaju savjete o korištenju različitih metoda zaštite od korozije.

SNiP 2.03.11 predviđa zaštitu površina građevinskih konstrukcija na sljedeće načine:

impregnacija (brtveni tip) s materijalima povećane kemijske otpornosti;
lijepljenje s filmskim materijalima;
upotreba raznih boja i lakova, mastika, oksida, metaliziranih premaza.

U stvari, ti SNiP omogućuju vam da koristite sve metode koje smo opisali za zaštitu metala od hrđe. U ovom slučaju pravila propisuju sastav posebne zaštitne opreme, ovisno o okruženju u kojem se zgrada nalazi. S tog stajališta, okolina može biti: srednja, slaba i vrlo agresivna, kao i potpuno neagresivna. Također u SNiP prihvaćena je podjela medija na biološki i kemijski aktivne, na krute, tekuće i plinovite.

Glavni uvjet antikorozivne zaštite metala i legura je smanjenje brzine korozije. Moguće je smanjiti brzinu korozije pomoću različitih metoda zaštite metalnih konstrukcija od korozije. Glavni su:

1 Zaštitni premazi.

2 Obrada korozivnog okruženja za smanjenje korozivnosti (posebno s konstantnim količinama korozivnih okoliša).

3 Elektrokemijska zaštita.

4 Razvoj i proizvodnja novih građevinskih materijala s povećanom otpornošću na koroziju.

5 Prijelaz u više struktura od metala do kemijski otpornih materijala (plastični visoko molekularni materijali, staklo, keramika itd.).

6 Racionalno oblikovanje i rad metalnih konstrukcija i dijelova.

1. Zaštitni premazi

Zaštitni premaz mora biti kontinuiran, ravnomjerno raspoređen po cijeloj površini, nepropusan za okoliš, imati visoku adheziju (čvrstoću prianjanja) na metal, biti čvrst i otporan na habanje. Koeficijent toplinske ekspanzije trebao bi biti blizu koeficijenta toplinskog širenja metala zaštićenog predmeta.

Razvrstavanje zaštitnih premaza prikazano je na Sl. 43

Zaštitni premazi

Nemetalni metalni premazi

InorganicOrganicCathodeAnode

Slika 43 - Shema razvrstavanja zaštitnih premaza

1.1 Metalni premazi

Nanošenje zaštitnih metalnih premaza jedan je od najčešćih načina borbe protiv korozije. Ovi premazi ne samo da štite od korozije, već daju površini niz vrijednih fizičkih i mehaničkih svojstava: tvrdoću, otpornost na habanje, električnu vodljivost, topljivost, reflektivnost, pružaju ukrasnu završnu obradu proizvodima itd.

Prema metodi zaštitnog djelovanja metalni premazi dijele se na katodne i anodne.

Katodne prevlake imaju pozitivnije, a anodno - više potencijala elektrode s negativnim elektrodama u odnosu na potencijal metala na koji se nanose. Tako, na primjer, bakar, nikal, srebro, zlato, naneseni na čelik, jesu katodne prevlake, a cink i kadmij u odnosu na isti čelik su anodni premazi.

Treba napomenuti da vrsta premaza ne ovisi samo o prirodi metala, već i o sastavu korozivne okoline. Limenka u odnosu na željezo u otopinama anorganskih kiselina i soli igra ulogu katodnog premaza, a u velikom broju organskih kiselina (konzervirana hrana) služi kao anoda. U normalnim uvjetima, katodni premazi mehanički štite metal proizvoda, izolirajući ga od okoliša. Glavni zahtjev za katodne premaze je poroznost. Inače, kada je proizvod uronjen u elektrolit ili kada tanki film vlage kondenzira na njegovoj površini, izložena (u porama ili pukotinama) područja od baznog metala postaju anode, a površina premaza postaje katoda. Na mjestima diskontinuiteta započet će korozija osnovnog metala, koja se može širiti ispod premaza (Sl. 44, a).

Slika 11. Shema korozije željeza s poroznim katodnim (a) i anodnim (b) premazima

Anodni premazi štite metal proizvoda ne samo mehanički, već uglavnom elektrokemijski. U rezultirajućoj galvanskoj ćeliji prevlaka postaje anoda i podvrgava se koroziji, a izložena (u porama) područja od baznog metala djeluju kao katode i ne uništavaju se sve dok se održava električni kontakt prevlake sa zaštićenim metalom i protječe dovoljno struje kroz sustav (sl. 4 b). Stoga stupanj poroznosti anodnih prevlaka, za razliku od katodnih premaza, ne igra značajnu ulogu.

U nekim se slučajevima može primijeniti elektrokemijska zaštita prilikom nanošenja katodnih obloga. To se događa ako je metalni sloj učinkovita katoda s obzirom na radni komad, a osnovni metal ima tendenciju pasiviranja. Rezultirajuća anodna polarizacija pasivizira nezaštićena (u pore) područja osnovnog metala i komplicira njihovo uništavanje. Ova vrsta anodne elektrokemijske zaštite očituje se za bakrene prevlake na čelikima 12X13 i 12X18H9T u otopinama sumporne kiseline.

Glavna metoda nanošenja zaštitnih metalnih premaza je galvaniziranje. Primjenjuju se i toplinska difuzija i mehanotermalne metode, kao i metalizacija raspršivanjem i uranjanjem u talinu.

1.2 Popločavanje.

Galvanska metoda nanošenja zaštitnih metalnih prevlaka vrlo je rasprostranjena u industriji. U usporedbi s drugim metodama oblaganja metala, ima niz ozbiljnih prednosti: visoka učinkovitost (metalna zaštita od korozije postiže se vrlo tankim premazima), mogućnost dobivanja premaza od istog metala s različitim mehaničkim svojstvima, jednostavna kontrola postupka (regulacija debljine i svojstava metalnih taloga od strane promjene u sastavu elektrolita i režimu elektrolize), mogućnost dobivanja legura različitih sastava bez upotrebe visokih temperatura, dobrog prianjanja na osnovni metal itd.

Nedostatak galvanske metode je neravnina debljine premaza na proizvodima složenog profila.

Elektrokemijsko taloženje metala vrši se u galvanskoj kupki s istosmjernom strujom (slika 45). Predmet prekriven metalom obješen je na katodu. Ploče napravljene od taloženog metala (topljivih anoda) ili od materijala netopljivog u elektrolitu (netopive anode) koriste se kao anode.

Bitna komponenta elektrolita je metalni ion, koji se taloži na katodi. Sastav elektrolita može također sadržavati tvari koje povećavaju njegovu električnu vodljivost, reguliraju anodni proces, osiguravaju konstantan pH, površinski aktivne tvari koje povećavaju polarizaciju katodnog procesa, posvjetljujuće i izravnavajuće dodatke itd.

Slika 5. Kupka za galvanizaciju metalnih elektrodepozicija:

1 - slučaj; 2 - kućište za ventilaciju; 3 - zavojnica za grijanje; 4 - izolatori; 5 - anodne šipke; 6 - katodne šipke; 7 - mjehurić za miješanje sa komprimiranim zrakom

Ovisno o obliku u kojem se ion metala koji se raspršuje nalazi se u otopini, svi se elektroliti dijele na složene i jednostavne. Pražnjenje složenih iona na katodi događa se pri većem prenaponu od pražnjenja jednostavnih iona. Stoga su talozi dobiveni iz složenih elektrolita sitnije zrnati i jednolični u debljini. Međutim, ti elektroliti imaju manju učinkovitost struje metala i manju gustoću struje, tj. po svojstvu su inferiorni od jednostavnih elektrolita u kojima je metalni ion u obliku jednostavnih hidratiziranih iona.

Raspodjela struje po površini proizvoda u kadi za galvanizaciju nikada nije jednolika. To dovodi do različite brzine taloženja i, posljedično, debljine premaza u pojedinim dijelovima katode. Naročito jaka varijacija debljine primijećena je na proizvodima složenog profila, što negativno utječe na zaštitna svojstva premaza. Ravnomjernost debljine nanesenog premaza poboljšava se povećanjem električne vodljivosti elektrolita, porastom polarizacije s povećanjem gustoće struje, smanjenjem trenutnog prinosa metala s povećanjem gustoće struje i povećanjem udaljenosti između katode i anode.

Sposobnost galvanske kupelji da stvara jednolično debele premaze na reljefnoj površini naziva se sposobnost raspršivanja. Složeni elektroliti imaju najveću snagu raspršivanja.

Za zaštitu proizvoda od korozije koriste se galvanski taloženje mnogih metala: cinka, kadmija, nikla, kroma, kositra, olova, zlata, srebra itd. Koriste se i elektrolitičke legure, na primjer Cu - Zn, Cu - Sn, Sn - Bi i višeslojne prevlake.

Anodni premazi s cinkom i kadmijem štite crne metale najučinkovitije (elektrokemijski i mehanički) od korozije.

Cink prevlake se koriste za zaštitu dijelova stroja, cjevovoda i čeličnih limova od korozije. Cink je jeftin i lako dostupan metal. Štiti glavni proizvod mehaničkim i elektrokemijskim metodama, jer u prisutnosti pora ili golih mrlja, cink se uništava, a čelična baza ne korodira.

Prevladavaju cinkove prevlake. Cink štiti oko 20% svih čeličnih dijelova od korozije, a oko 50% cinka proizvedenog u svijetu koristi se za galvansko poliranje.

Posljednjih godina razvijen je rad za izradu zaštitnih galvanskih premaza od legura na bazi cinka: Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, Zn - Co (0,6 - 0,8% Co). Stoga je moguće povećati korozijsku otpornost premaza za 2-3 puta.

Razvoj industrije čelika neraskidivo je povezan s potragom za načinima i sredstvima za sprečavanje uništavanja metalnih proizvoda. Zaštita od korozije, razvoj novih tehnika kontinuirani je proces u tehnološkom lancu proizvodnje metala i proizvoda od metala. Proizvodi koji sadrže željezo postaju neupotrebljivi pod utjecajem različitih fizičkih i kemijskih čimbenika vanjske okoline. Te učinke vidimo u obliku hidratiziranih ostataka željeza, odnosno hrđe.

Postupci zaštite metala od korozije biraju se ovisno o radnim uvjetima proizvoda. Stoga se ističe:

Korozija povezana s atmosferskim pojavama. Ovo je destruktivan proces depolarizacije metala kisikom ili vodikom. To dovodi do uništavanja kristalne molekularne rešetke pod utjecajem vlažnog zračnog okoliša i drugih agresivnih čimbenika i nečistoća (temperatura, prisutnost kemijskih nečistoća itd.).
Korozija u vodi, prvenstveno morskoj. U njemu je proces brži zbog sadržaja soli i mikroorganizama.
Procesi uništavanja koji se događaju u tlu. Korozija tla prilično je složen oblik oštećenja metala. Mnogo ovisi o sastavu tla, vlazi, grijanju i drugim čimbenicima. Pored toga, proizvodi, poput cjevovoda, zakopani su duboko u zemlji, što otežava dijagnostiku. A korozija često utječe na pojedinačne sudbine bodovno ili u obliku ulcerativnih vena.

Vrste zaštite od korozije biraju se pojedinačno, ovisno o okruženju u kojem će se nalaziti zaštićeni metalni proizvod.

Tipične vrste oštećenja hrđe

Postupci zaštite čelika i legura ovise ne samo o vrsti korozije, već i o vrsti uništavanja:

Rust pokriva površinu proizvoda u neprekidnom sloju ili u odvojenim područjima.
Pojavljuje se u obliku mrlja i prodire u dubinu dijela uporno.
Uništava metalnu molekularnu rešetku u obliku duboke pukotine.
U čeličnom proizvodu koji se sastoji od legura dolazi do uništavanja jednog od metala.
Dublje opsežno hrđanje, kada se postupno razbija ne samo površina, već i prodiranje u duboke slojeve građe.

Vezani članak: Kako spriječiti hrđanje na metalu?

Vrste lezija mogu se kombinirati. Ponekad ih je teško odmah prepoznati, posebno ako se dogodi precizno uništavanje čelika. Metode zaštite od korozije uključuju posebnu dijagnostiku za utvrđivanje razmjera oštećenja.

Ispuštaju kemijsku koroziju bez stvaranja električne struje. U kontaktu s naftnim proizvodima, alkoholnim otopinama i drugim agresivnim sastojcima dolazi do kemijske reakcije, praćene emisijama plinova i visokim temperaturama.

Elektrokemijska korozija je kada metalna površina dođe u kontakt s elektrolitom, posebno vodom iz okoliša. U ovom slučaju dolazi do difuzije metala. Pod utjecajem elektrolita nastaje električna struja, elektroni metala koji ulaze u leguru zamjenjuju se i pomiču. Struktura se urušava i formira hrđu.

Topljeni čelik i njegova zaštita od korozije dvije su strane iste kovanice. Korozija nanosi ogromnu štetu industrijskim i poslovnim zgradama. U slučajevima velikih tehničkih struktura, na primjer, mostovi, kule za prijenos energije, prepreke, to također može izazvati katastrofe koje je stvorio čovjek.

Korozija metala i metode zaštite od njega

Kako zaštititi metal? Korozija metala i načini zaštite od njega postoje mnogi. Za zaštitu metala od hrđe koriste se industrijske metode. U domaćim se uvjetima koriste razni silikonski emajli, lakovi, boje, polimerni materijali.

industrijski

Zaštita željeza od korozije može se podijeliti u nekoliko glavnih područja. Metode zaštite od korozije:

Pasivnost. Pri primanju čelika dodaju se drugi metali (krom, nikal, molibden, niobij i drugi). Odlikuju ih poboljšane karakteristike kvalitete, vatrostalnost, otpornost na agresivno okruženje itd. Kao rezultat, nastaje oksidni film. Te se vrste čelika nazivaju legiranim.

Premazivanje površine drugim metalima. Načini zaštite metala od korozije su različiti: galvansko posipanje, uranjanje u rastopljeni sastav, nanošenje na površinu pomoću posebne opreme. Rezultat je metalni zaštitni film. U te se svrhe najčešće koriste krom, nikal, kobalt, aluminij i drugi. Koriste se i legure (bronca, mjed).

Upotreba metalnih anoda, protektora, češće od magnezijevih legura, cinka ili aluminija. Kao rezultat kontakta s elektrolitom (vodom), započinje elektrokemijska reakcija. Zaštitnik se raspada i tvori zaštitni film na čeličnoj površini. Ova tehnika dobro je funkcionirala za dijelove podmorskih brodova i offshore bušaće uređaje.

Vezani članak: Metode za borbu protiv korozije aluminija

Inhibitori kiselog jezgra. Uporaba tvari koje smanjuju razinu izloženosti metalu u okolišu. Koriste se za konzerviranje, skladištenje proizvoda. I također u industriji rafiniranja nafte.

Korozija i zaštita metala, bimetala (obloga). Ovo je prevlaka čelika slojem drugog metala ili kompozita. Pod utjecajem tlaka i visokih temperatura dolazi do difuzije i adhezije površina. Na primjer, poznati bimetalni radijatori za grijanje.

Korozija metala i načini zaštite od njega, koji se koriste u industrijskoj proizvodnji, prilično su raznoliki, to su kemijska zaštita, prevlačenje staklenim emajlom, proizvodi od emajla. Čelik je temperiran na visokim, preko 1000 stupnjeva.

Na videu: metalna obloga od cinka kao zaštita od korozije.

domaćinstvo

Zaštita metala od korozije kod kuće prije svega je kemija za proizvodnju boja i lakova. Zaštitna svojstva spojeva postižu se kombiniranjem različitih komponenti: silikonskih smola, polimernih materijala, inhibitora, metalnog praha i strugotine.

Zaštita površine od hrđe, prije bojenja je potrebno koristiti posebne temeljne premaze ili pretvarač hrđe, posebno stare strukture.

Koje su vrste pretvarača:

Prajmeri - pružaju prijanjanje, prijanjanje na metal, izravnavaju površinu prije lakiranja. Većina ih sadrži inhibitore koji značajno usporavaju proces korozije. Preliminarna primjena sloja temeljnog premaza može značajno uštedjeti boju.
Kemijski spojevi - pretvara željezni oksid u druge spojeve. Nisu osjetljivi na hrđanje. Oni se nazivaju stabilizatori.
Spojevi koji pretvaraju hrđu u sol.
Smole i ulja koja vežu i zaptivaju hrđu, čime je neutraliziraju.

Sastav ovih proizvoda uključuje komponente koje u najvećoj mogućoj mjeri usporavaju proces stvaranja hrđe. Pretvarači su uključeni u liniju proizvoda proizvođača koji proizvode boje za metal. Razlikuju se po svojoj konzistenciji.

Bolje je odabrati temeljni premaz i boju iste tvrtke, tako da su prikladni u kemijskom sastavu. Prvo morate odlučiti koje ćete metode odabrati za primjenu sastava.

Zaštitne boje za metal

Boje metala dijele se na otporne na toplinu, koje se mogu koristiti na visokim temperaturama, a za normalne temperaturne uvjete i do osamdeset stupnjeva. Koriste se sljedeće glavne vrste boja za metal: alkidne, akrilne, epoksidne boje. Postoje posebne boje protiv korozije. Oni su dvodelni ili trodijelni. Miješaju se neposredno prije upotrebe.