Metode de protecție a metalului împotriva coroziunii. Metode de protecție împotriva coroziunii metalelor. Întrebare: Ce sunt conductele emailate

Utilizarea protecției împotriva coroziunii pentru metale este o problemă stringentă pentru mulți.

De fapt, coroziunea este un proces spontan de distrugere a metalelor, a cărui cauză este efectul negativ al mediului, în urma căruia apar procese chimice, fizico-chimice, ceea ce duce la consecințe triste.

Coroziunea pe metal o poate distruge complet. Prin urmare, este necesar să se ocupe cu rugina rezultată.

Și nu numai în momentul apariției sale. Lucrările preventive pentru prevenirea coroziunii în metale sunt de asemenea importante.

Următoarele tipuri de coroziune se disting prin tipul lor:

• punct;
• solid;
• prin;
• pete sau ulcere;
• stratificat;
• suprafață și altele.

Coroziunea apare nu numai sub influența apei, ci și a solului, petrolului industrial. După cum vedem, tipurile de coroziune sunt reprezentate pe scară largă, dar metodele de protecție nu sunt atât de numeroase.

Metodele anticorozive pot fi grupate pe baza următoarelor metode:

1. metoda electrochimică - vă permite să reduceți procesul distructiv bazat pe legea electroplașării;
2. reducerea reacției agresive a mediului de lucru;
3. rezistența chimică a metalului;
4. protejarea suprafeței metalice împotriva influențelor adverse ale mediului.

Protecția suprafeței și metoda galvanică sunt utilizate deja în momentul funcționării structurilor și produselor metalice.

Acestea includ următoarele metode de protecție: catodice, de protecție și inhibitoare.

Protecția electrochimică se bazează pe acțiunea unui curent electric, sub influența sa constantă, coroziunea se oprește.

Introducerea inhibitorilor într-un mediu agresiv care intră în contact cu metalul poate reduce rata proceselor de coroziune.

Rezistența chimică și protecția suprafeței sunt ambele metode de conservare a filmului. Ele pot fi deja utilizate atât în \u200b\u200betapa de fabricație a produselor metalice, cât și în momentul funcționării.

Se disting următoarele metode: nuanțare, galvanizare, vopsire etc. Vopseaua ca acoperire de protecție împotriva ruginii este cea mai frecventă și folosită metodă.

Protecție anti-coroziune a metalelor

Principiul principal care determină protecția de protecție este transferul coroziunii de la structura metalică principală la un înlocuitor.

Adică, un alt metal este atașat de metalul protejat, care are un potențial electric negativ. Protectorul, aflat în stare de lucru, este distrus și înlocuit cu altul.

Protecția de protecție este relevantă pentru structurile care se află în medii neutre de mult timp: apă, pământ, sol.

Ca protector sunt folosiți zinc, magneziu, fier, aluminiu. Un exemplu izbitor în care se folosește protecția benzii de rulare sunt vasele marine care sunt constant în apă.

inhibitorul

Cu acest instrument, efectul agresiv al uleiului, acizilor și al altor lichide chimice este redus. Folosit în conducte, rezervoare metalice.

Este prezentat sub forma unui produs care constă din acid boric cu dietanolamină și ulei vegetal. Face parte din combustibilul diesel și kerosenul de aviație.

Cu ajutorul unui inhibitor, metalele sunt bine protejate împotriva coroziunii în medii precum uleiurile transformatoare, masele conținând petrol și hidrogen sulfurat.

Cu toate acestea, baza activă a acestui agent este insolubilă în uleiul mineral și astfel nu protejează metalul de coroziunea atmosferică.

Vopsea metalică

Vopseaua este de departe cel mai accesibil și cel mai utilizat material anticoroziv.

Acoperirea cu vopsea și lac creează un strat mecanic care creează un obstacol în calea efectului unui mediu agresiv asupra unei structuri sau produse metalice.

Vopseaua poate fi folosită atât înainte de debutul ruginii, cât și în faza de coroziune.

În cel de-al doilea caz, înainte de aplicarea acoperirii, trebuie pregătită suprafața de tratat: pentru a curăța deteriorarea coroziunii care a apărut, pentru a sigila fisurile, numai după aceea vopseaua este aplicată, formând un strat protector.

Cu ajutorul acestui instrument, sunt protejate conductele de apă, elementele metalice ale clădirilor rezidențiale - balustrade, pereți despărțitori.

Un alt plus al acestei protecții este faptul că vopseaua poate fi de diferite culori, prin urmare, acoperirea va servi și ca decor.

Utilizarea în comun a metodelor de protecție împotriva coroziunii

Se pot aplica împreună diferite metode anticorozive de protecție a metalelor. Cele mai utilizate picturi și protector.

Vopseaua, de la sine, este un material anticoroziv destul de practic, deoarece influențele mecanice, de apă, de aer pot deteriora stratul său.

Protectorul va oferi o protecție suplimentară dacă vopseaua este spartă.

Vopseaua modernă poate fi simultan un protector sau un inhibitor. Protecția de protecție apare dacă vopseaua conține metale pulbere: aluminiu, zinc, magneziu.

Efectul inhibitor este obținut atunci când vopseaua conține acid fosforic.

Protecția în producție este determinată de SNiP

În producție, protecția împotriva coroziunii este un punct important, deoarece rugina poate duce nu numai la rupere, ci și la dezastre. SNiP 2.03.11 - 85 este norma pe care întreprinderile trebuie să o respecte pentru a preveni consecințele adverse.

Lucrările de laborator efectuate au făcut posibilă descrierea în SNiP a tipurilor de deteriorare a coroziunii, surse de coroziune, precum și recomandări pentru asigurarea funcționării normale a structurilor metalice.

În conformitate cu SNiP, se folosesc următoarele metode de protecție:

• impregnare (tip de sigilare) cu materiale cu rezistență chimică crescută;
• lipire cu materiale de film;
• utilizarea unei varietăți de vopsele și lacuri, mastic, oxid, acoperiri metalizate.

Astfel, SNiP face posibilă aplicarea tuturor metodelor.

Cu toate acestea, în funcție de locul în care se află structura, în ce mediu (extrem de agresiv, mediu, slab sau complet neagresiv) SNiP specifică utilizarea echipamentului de protecție și, de asemenea, specifică compoziția acestora.

În același timp, SNiP distinge o altă diviziune a mediilor în solid, lichid, gazos, chimic și biologic activ.

De fapt, SNiP pentru fiecare material de construcție: aluminiu, metal, oțel, beton armat și altele, își îndeplinește propriile cerințe.

Din păcate, nu toate metodele de protecție sunt aplicabile metalelor la domiciliu. Principala metodă folosită este încă acoperirea cu vopsea.

Restul metodelor sunt utilizate în producție.

Descriere

Coroziunea metalului reprezintă distrugerea sa ca urmare a oxidării prin procese chimice sau electrochimice. Rugina este un exemplu principal de coroziune. Cu toate acestea, există mai multe tipuri de coroziune a metalelor.

Tipuri de coroziune a metalelor

Există mai multe clasificări ale coroziunii metalelor. Deci, după tipul de distrugere, se disting coroziunea continuă, locală și de pitting. Primul afectează uniform întreaga suprafață metalică. Corodarea localizată are ca rezultat puncte de coroziune separate. Și punerea coroziunii indică stadiul inițial de deteriorare și se manifestă în puncte separate de distrugere.

Prin natura pătrunderii în metal, se poate distinge coroziunea intergranulară (intercristalină) și transcristalină. Primul pătrunde între boabele metalului, alegând punctele cele mai slabe ale îmbinărilor lor. Al doilea merge direct prin boabele metalice. Ambele sunt periculoase, deoarece duc rapid la fisurarea metalului și pierderea forței. În acest caz, suprafața produsului poate rămâne intactă.

În mod separat, în această clasificare, putem distinge coroziunea cuțitului, ceea ce duce de obicei la o fisură netedă situată paralel cu sudura. De regulă, apare atunci când se utilizează produse metalice în medii agresive.

Conform metodei de interacțiune a metalului cu mediul înconjurător, se obișnuiește să se distingă coroziune chimică și electrochimică. metal... Când sunt chimici, atomii metalului sunt legați de atomii agenților de oxidare care acționează asupra acestuia, care fac parte din mediu. De regulă, acest lucru se întâmplă atunci când interacționăm cu un mediu care nu este un conductor de electricitate. În timpul coroziunii electrochimice, cationii rețelelor de cristal ale metalului se leagă cu alte componente ale mediului coroziv. În acest caz, oxidantul în sine va obține electronii eliberați. Acest tip de coroziune este tipic pentru interacțiunea metalelor cu soluții sau electroliți topiți.

Poate fi deosebit tipuri de coroziune a metalelor după tipul de mediu care îl afectează. Deci, acestea emit gaze, coroziune atmosferică, lichidă și subterană. Cu toate acestea, cel mai adesea vorbim despre tipuri mixte de coroziune, când mai multe medii acționează simultan asupra metalului.

Metode de protecție a metalelor împotriva coroziunii

Există mai multe metode de bază pentru protejarea metalului împotriva coroziunii:
- creșterea compoziției chimice a metalului pentru a îmbunătăți caracteristicile anticorozive ale acestuia;
- izolarea suprafeței metalice cu materiale anticorozive;
- reducerea agresivității mediului în care sunt produse și operate produse metalice;
- impunerea unui curent extern care asigură protecție electrochimică împotriva coroziunii.
Astfel, este posibil să protejați produsele metalice împotriva coroziunii înainte sau în timpul utilizării.

Avem de-a face cu problema de mult timp protecția metalului împotriva coroziunii și putem oferi cele mai bune opțiuni. Cel mai simplu dintre ele și utilizat pe scară largă de noi este utilizarea de acoperiri speciale pentru protecția metalelor. Astfel, utilizarea acoperirilor anodice crește până la un potențial electrochimic negativ negativ al metalului, excluzând posibilitatea coroziunii. Acoperirea catodică are un efect mai puțin pronunțat și necesită un strat mai gros, dar, în același timp, crește semnificativ duritatea și rezistența la uzură a produsului.

Dacă avem în vedere tipurile de acoperire din punctul de vedere al producției lor, atunci putem distinge depunerea chimică și electrolitică, depunerea la cald și la rece, pulverizarea metalelor, placare și tratarea prin difuzie termică.

Una dintre cele mai populare metode de a proteja metalul împotriva coroziunii este aplicarea compușilor nemetalici. Poate fi plastic, ceramică, cauciuc, bitum, poliuretan, vopsele și lacuri și multe altele. Mai mult, acestea din urmă reprezintă cea mai largă gamă și pot fi utilizate în funcție de condițiile de mediu în care va fi utilizat produsul. Așa se disting straturile de vopsea și lac, care sunt rezistente la efectele apei, atmosferei, soluțiilor chimice etc.

Pentru a atenua acțiunea unui mediu coroziv, se poate introduce o cantitate mică de inhibitori care duc la neutralizarea sau deoxigenarea mediului și formează o peliculă de adsorbție care protejează suprafața metalică. În acest caz, filmul poate modifica, într-o oarecare măsură, parametrii electrochimici ai metalelor.

Protecția electrochimică la coroziune a metalelor constă în polarizarea catodică sau anodică (acțiune externă a curentului). Este posibil, de asemenea, să faceți acest lucru prin atașarea protectoarelor care inhibă coroziunea la produsul metalic.

În producția modernă, o mare importanță este acordată dezvoltării aliajelor metalice rezistente la coroziune. De exemplu, rezistența la coroziune este mult îmbunătățită atunci când se adaugă crom și nichel la un aliaj de fier. Aliajele de magneziu în același scop sunt aliate cu mangan, iar aliaje de nichel cu cupru.

Compania noastră „Chermetkom” acordă o mare atenție problemei protejării produselor metalice împotriva coroziunii, aplicarea unor acoperiri speciale, prelucrarea produselor metalice cu curent electric sau realizarea unei protecții de protecție. De asemenea, puteți achiziționa produse fabricate din aliaje rezistente la coroziune. Mai mult, metalul și produsele din acesta pot fi cumpărate la depozitele noastre din Moscova sau comandate pentru a fi fabricate conform unui proiect individual.

În plus,

O filă suplimentară pentru a posta informații despre magazin, livrare sau orice alt conținut important. Acesta vă va ajuta să răspundeți la întrebările cumpărătorului și să risipiți îndoielile sale despre cumpărare. Folosește-l cum crezi de cuviință.

Puteți să o eliminați sau să o returnați schimbând o casetă de selectare în setările componente. Foarte confortabil.

Protecția anticorozivă este necesară pentru orice instrument și produse structurale din metal, deoarece într-un fel sau altul toate acestea au efectul coroziv negativ al mediului din jurul nostru.

1

Prin coroziune se înțelege distrugerea straturilor de suprafață ale structurilor de oțel și fontă, ca urmare a expunerii electrochimice și chimice. Pur și simplu strică metalul, îl corodează, ceea ce îl face impropriu pentru utilizarea ulterioară.

Experții au dovedit că, în fiecare an, aproximativ 10 la sută din totalul metalului extras de pe Pământ este cheltuit pentru a acoperi pierderile (rețineți - sunt considerate irecuperabile) din coroziune, ceea ce duce la pulverizarea metalelor, precum și la defectarea și deteriorarea produselor metalice.

Structurile din oțel și fontă din primele etape ale impactului coroziunii reduc etanșeitatea, rezistența, conductivitatea electrică și termică, plasticitatea, potențialul reflectant și o serie de alte caracteristici importante. Ulterior, structurile devin complet inutilizabile.

În plus, fenomenele de coroziune sunt cauza accidentelor industriale și domestice și, uneori, a unor catastrofe reale de mediu. Din conductele ruginite și scurse pentru petrol și gaze în orice moment, se poate revărsa un flux de compuși periculoși pentru viața umană și pentru natură. Având în vedere toate cele de mai sus, oricine poate înțelege cât de importantă este protecția la coroziune de înaltă calitate și eficientă folosind mijloace și metode tradiționale și mai noi.

Coroziunea nu poate fi evitată complet când vine vorba de aliaje și metale din oțel. Dar este foarte posibil să amânăm și să reducem efectele negative ale ruginii. În aceste scopuri, există acum mulți agenți și tehnologii anti-coroziune.

Toate metodele moderne de combatere a coroziunii pot fi împărțite în mai multe grupuri:

• utilizarea metodelor electrochimice pentru protejarea produselor;
• utilizarea acoperirilor de protecție;
• proiectarea și producerea materialelor de construcție inovatoare, foarte rezistente la ruginire;
• introducerea într-un mediu coroziv de compuși capabili să reducă activitatea corozivă;
• construcția și funcționarea rațională a pieselor și structurilor metalice.

2

Pentru ca o acoperire de protecție să facă față sarcinilor care îi sunt atribuite, acesta trebuie să aibă o serie de calități speciale:

• să fie durabil și cât mai greu;
• să fie caracterizat printr-un indicator ridicat al rezistenței la aderență la suprafața piesei (adică să aibă o aderență crescută);
• au o astfel de valoare de expansiune termică, care ar fi ușor diferită de extinderea structurii protejate;
• să fie maxim inaccesibile factorilor nocivi de mediu.

De asemenea, acoperirea trebuie aplicată pe întreaga structură cât mai uniform și cât mai continuu.

Toate straturile de protecție utilizate astăzi sunt împărțite în:

• metalice și nemetalice;
• organice și anorganice.

3

Cea mai comună și relativ simplă opțiune pentru protejarea metalelor împotriva ruginii, cunoscută de foarte mult timp, este utilizarea vopselelor și lacurilor. Tratarea anticorozivă a materialelor cu astfel de compuși se caracterizează nu numai prin simplitate și costuri reduse, ci și prin următoarele proprietăți pozitive:

• posibilitatea aplicării acoperirilor de diferite culori - ceea ce conferă structurilor un aspect elegant și le protejează în mod sigur de rugină;
• natura elementară a restaurării stratului protector în caz de deteriorare.

Din păcate, vopselele și lacurile au un coeficient foarte mic de rezistență termică, rezistență scăzută la apă și rezistență mecanică relativ scăzută. Din acest motiv, în conformitate cu SNiP-ul existent, li se recomandă utilizarea în cazurile în care produsele sunt corodate la o viteză de cel mult 0,05 milimetri pe an, iar durata lor de serviciu planificată nu depășește zece ani.

Componentele compozițiilor moderne de vopsea și lac includ următoarele elemente:

• vopsele: suspensii de pigmenți cu structură minerală;
• lacuri: soluții (coloidale) de rășini și uleiuri în solvenți organici (protecția la coroziune la utilizarea lor se realizează după rășina sau polimerizarea uleiului sau evaporarea sub influența unui catalizator suplimentar, precum și la încălzire);
• compuși artificiali și naturali, numiți agenți de filmare (de exemplu, uleiul de uscare este poate cel mai popular „protector” nemetalic al fontelor și oțelului);
• emailuri: soluții de lac cu un complex de pigmenți selectați sub formă zdrobită;
• catifelatoare și diverși plastifianți: acid adipic sub formă de esteri, ftalat de dibutil, ulei de ricin, fosfat tricresil, cauciuc și alte elemente care măresc elasticitatea stratului protector;
• acetat de etil, toluen, benzină, alcool, xilen, acetonă și altele (aceste componente sunt necesare pentru ca vopselele și lacurile să fie ușor aplicate pe suprafața de tratat);
• materiale de umplutură inerte: cele mai mici particule de azbest, talc, cretă, caolin (ele fac ca capacitățile anticorozive ale filmelor să fie mai mari și reduc, de asemenea, risipa altor componente ale vopselelor și lacurilor);
• pigmenți și vopsele;
• catalizatori (în limbajul profesioniștilor - desicant): săruri de cobalt și magneziu ale acizilor organici grași necesare pentru uscarea rapidă a compușilor protectori.

Compușii pentru vopsea și lac sunt selectate ținând cont de condițiile în care este acționată piesa de prelucrat. Compozițiile bazate pe elemente epoxidice sunt recomandate pentru utilizarea în atmosfere în care cloroformul și vaporii de clor bivalenți sunt prezenți constant, precum și pentru procesarea structurilor în acizi diferiți (nitric, fosforic, clorhidric etc.).

Vopselele și lacurile cu vinil polivinilic sunt, de asemenea, rezistente la acizi. De asemenea, sunt utilizate pentru a proteja metalul de efectele uleiurilor și alcalinelor. Dar pentru a proteja structurile împotriva gazelor, adesea sunt folosiți compuși pe bază de polimeri (epoxi, organofluorină și alții).

Atunci când alegeți un strat protector, este foarte important să țineți cont de cerințele SNiP ruse pentru diferite industrii. Astfel de standarde sanitare indică clar care sunt compușii și metodele de protecție împotriva coroziunii și care sunt mai bune. De exemplu, SNiP 3.04.03-85 conține recomandări pentru protecția diferitelor structuri de clădire:

• conductele principale de gaz și petrol;
• carcasă din oțel;
• rețea de încălzire;
• structuri din beton armat și oțel.

4

Este foarte posibil să formați pelicule speciale pe produse metalice cu ajutorul unui tratament electrochimic sau chimic pentru a le proteja împotriva ruginii. Cel mai adesea, sunt create filme de fosfat și oxid (din nou, prevederile SNiP sunt luate în considerare în mod necesar, deoarece mecanismele de protecție ale acestor compuși sunt diferite pentru diferite produse).

Filmele cu fosfat sunt potrivite pentru protecția împotriva coroziunii metalelor neferoase și feroase. Esența acestui procedeu este să scufundați produsele într-o soluție de zinc, fier sau mangan cu săruri de fosfor acid, încălzite la o anumită temperatură (în jur de 97 de grade). Filmul rezultat este ideal pentru aplicarea vopselei și a lacului.

Rețineți că stratul fosfat în sine nu are o durată de viață lungă. Nu este foarte elastic și foarte fragil. Fosfatarea este folosită pentru a proteja părțile care operează la temperaturi ridicate sau în apa sărată (cum ar fi apa de mare).

Folii de protecție împotriva oxidului sunt, de asemenea, utilizate în mod limitat. Se obțin prin prelucrarea metalelor în soluții alcaline sub influența curentului. O soluție bine cunoscută pentru oxidare este hidroxidul de sodiu (patru procente). Funcționarea obținerii unui strat de oxid este adesea numită albastru, deoarece pe suprafața oțelurilor cu conținut scăzut și cu conținut ridicat de carbon, filmul este caracterizat printr-o frumoasă culoare neagră.

Oxidarea se efectuează în situațiile în care parametrii geometrici inițiali trebuie păstrați neschimbați. Stratul de oxid este de obicei aplicat pe instrumente de precizie și brațe mici. Grosimea unui astfel de film în majoritatea cazurilor nu depășește un micron și jumătate.

Alte metode de protecție împotriva coroziunii folosind acoperiri anorganice:

5

Dacă produsele metalice sunt polarizate, rata de ruginire electrochimică poate fi semnificativ redusă. Protecția electrochimică la coroziune este de două tipuri:

• anod;
• catodic.

Tehnologia anodică este potrivită pentru materiale din:

• aliaje pe bază de fier (cu aliaj înalt);
• cu un nivel scăzut de dopaj;
• oțeluri de carbon.

Esența tehnicii de protecție anodică este simplă: un produs metalic, căruia trebuie să i se acorde proprietăți anticorozive, este conectat la un protector catodic sau la „plus” sursei de curent (externe). Această procedură reduce viteza de ruginire de câteva mii de ori. Elementele și compușii cu potențial pozitiv ridicat (plumb, platină, dioxid de plumb, alamă platinizată, tantal, magnetită, carbon și alții) pot acționa ca un protector catodic.

Protecția împotriva coroziunii anodice va fi eficientă numai dacă dispozitivul pentru procesarea structurilor îndeplinește următoarele cerințe:

• nu există nituri pe ea;
• sudarea tuturor elementelor se realizează cu cea mai înaltă calitate;
• pasivizarea metalelor se realizează într-un mediu tehnologic;
• numărul de goluri și sloturi este minim (sau sunt absente).

Tipul descris de protecție electrochimică este nesigur datorită riscului dizolvării anodice active a structurilor în timpul întreruperii alimentării curente. În acest sens, se realizează numai atunci când există un sistem special de control pentru implementarea tuturor operațiunilor furnizate de schema tehnologică.

Protecția catodică este considerată mai comună și mai puțin periculoasă, ceea ce este potrivit pentru metalele care nu tind să se pasiveze. Această metodă implică conectarea structurii la potențialul electrodului negativ sau la „minusul” sursei de curent. Protecția catodică este utilizată pentru următoarele tipuri de echipamente:

• containere și aparate (părțile lor interne) operate la uzine chimice;
• platforme de foraj, cabluri, conducte și alte structuri subterane;
• elemente ale structurilor de coastă care vin în contact cu apa sărată;
• mecanisme confecționate din aliați cu crom ridicat și cupru.

În acest caz, anodul este cărbune, fontă, fier vechi, grafit, oțel.

6

În instalațiile de fabricație, coroziunea poate fi tratată cu succes modificând compoziția atmosferei agresive în care operează piese și structuri metalice. Există două opțiuni pentru reducerea agresivității mediului:

• introducerea în ea a inhibitorilor de coroziune (retardatori);
• îndepărtarea din mediu a compușilor care sunt cauza coroziunii.

Inhibitorii sunt de obicei folosiți în sisteme de refrigerare, rezervoare, băi de decapare, diverse rezervoare și alte sisteme în care mediul coroziv are un volum aproximativ constant. Rezultanții sunt subdivizați în:

• organice, anorganice, volatile;
• anod, catodic, mixt;
• care lucrează într-un mediu alcalin, acid, neutru.

Mai jos sunt cei mai cunoscuți și utilizați frecvent inhibitori de coroziune care îndeplinesc cerințele SNiP pentru diferite instalații de producție:

• bicarbonat de calciu;
• borati si polifosfati;
• dicromati si cromati;
• nitriți;
• retardanți organici (alcooli polibazici, tioli, amine, amino alcooli, aminoacizi cu proprietăți policarboxilice, compuși volatili "IFKHAN-8A", "VNKh-L-20", "NDA").

Dar pentru a reduce agresivitatea unei atmosfere corozive, puteți utiliza următoarele metode:

• evacuare;
• neutralizarea acizilor cu sodă caustică sau var (tăiat);
• dezaerare pentru a-l elimina din oxigen.

După cum puteți vedea, astăzi există multe modalități de a proteja structurile și produsele metalice. Este important să selectați corect opțiunea care este optimă pentru fiecare caz specific, iar apoi piesele și structurile din oțel și fontă vor servi foarte mult timp.

7

Dorim să analizăm foarte pe scurt datele SNiP care descriu cerințele pentru protecția la rugină a construcțiilor (aluminiu, metal, oțel, beton armat și alte structuri). Acestea oferă sfaturi despre utilizarea diferitelor metode de protecție la coroziune.

SNiP 2.03.11 asigură protecția suprafețelor structurilor de construcție în următoarele moduri:

• impregnare (tip de sigilare) cu materiale cu rezistență chimică crescută;
• lipire cu materiale de film;
• utilizarea unei varietăți de vopsele și lacuri, mastic, oxid, acoperiri metalizate.

De fapt, aceste SNiP vă permit să utilizați toate metodele descrise pentru protejarea metalelor împotriva ruginii. În acest caz, regulile prevăd compoziția echipamentelor de protecție specifice, în funcție de mediul în care se află clădirea. Din acest punct de vedere, mediul poate fi: mediu, slab și foarte agresiv, precum și complet neagresiv. De asemenea, în SNiP, se acceptă împărțirea media în biologic și chimic activ, în solid, lichid și gazos.

Principala condiție pentru protecția anticorozivă a metalelor și aliajelor este o scădere a vitezei de coroziune. Este posibilă reducerea vitezei de coroziune folosind diferite metode de protejare a structurilor metalice împotriva coroziunii. Principalele sunt:

1 Acoperiri de protecție.

2 Tratarea unui mediu coroziv pentru reducerea coroziunii (în special cu volume constante de medii corozive).

3 Protecție electrochimică.

4 Dezvoltarea și producerea de noi materiale structurale cu rezistență crescută la coroziune.

5 Tranziția într-o serie de structuri de la metal la materiale rezistente chimic (materiale plastice cu molecule ridicate, sticlă, ceramică etc.).

6 Proiectarea rațională și funcționarea structurilor și pieselor metalice.

1. Acoperiri de protecție

Învelișul de protecție trebuie să fie continuu, distribuit uniform pe întreaga suprafață, impermeabil mediului, să aibă o aderență ridicată (rezistența la adeziune) la metal, să fie dur și rezistent la uzură. Coeficientul de expansiune termică ar trebui să fie apropiat de coeficientul de expansiune termică a metalului obiectului protejat.

Clasificarea acoperirilor de protecție este prezentată în Fig. 43

Acoperiri de protecție

Acoperiri metalice nemetalice

InorganicOrganicCathodeAnode

Figura 43 - Schema de clasificare a acoperirilor de protecție

1.1 Acoperiri metalice

Aplicarea acoperirilor metalice de protecție este una dintre cele mai frecvente metode de combatere a coroziunii. Aceste acoperiri nu numai că protejează împotriva coroziunii, dar oferă și suprafeței lor o serie de proprietăți fizice și mecanice valoroase: duritate, rezistență la uzură, conductivitate electrică, solderabilitate, reflectivitate, asigură finisarea decorativă a produselor etc.

Conform metodei de acțiune protectoare, acoperirile metalice sunt împărțite în cele catodice și anodice.

Acoperirile catodului au un electrod mai pozitiv și mai anodic - mai electrodativ, comparativ cu potențialul metalului pe care sunt aplicate. Deci, de exemplu, cupru, nichel, argint, aur, depuse pe oțel, sunt acoperiri catodice, iar zincul și cadmiul în raport cu același oțel sunt acoperiri anodice.

Trebuie menționat că tipul de acoperire depinde nu numai de natura metalelor, ci și de compoziția mediului coroziv. Stanul în raport cu fierul în soluții de acizi anorganici și săruri joacă rolul unui înveliș catodic, iar într-o serie de acizi organici (conserve) servește ca anod. În condiții normale, acoperirile catodice protejează metalul produsului mecanic, izolându-l de mediu. Principala cerință pentru acoperirile catodice este porozitatea. În caz contrar, când produsul este cufundat în electrolit sau când o peliculă subțire de umiditate se condensează pe suprafața sa, zonele expuse (în pori sau fisuri) ale metalului de bază devin anoduri, iar suprafața de acoperire devine un catod. În locuri cu întreruperi, va începe coroziunea metalului de bază, care se poate răspândi sub acoperire (Fig. 44 a).

Figura 11 Schema de coroziune a fierului cu un strat catod (a) poros și anodic (b)

Acoperirile anodice protejează metalul produsului nu numai mecanic, ci mai ales electrochimic. În celula galvanică rezultată, metalul de acoperire devine anodul și suferă coroziune, iar zonele expuse (în pori) ale metalului de bază acționează ca catode și nu sunt distruse atâta timp cât se menține contactul electric al acoperirii cu metalul protejat și curgeri de curent suficienți prin sistem (Fig. 4 b). Prin urmare, gradul de porozitate al acoperirilor anodice, spre deosebire de acoperirile catodice, nu joacă un rol semnificativ.

În unele cazuri, protecția electrochimică poate avea loc atunci când se aplică acoperiri catodice. Aceasta se întâmplă dacă metalul acoperirii este un catod eficient în raport cu piesa de prelucrat și metalul de bază tinde să se pasiveze. Polarizarea anodică rezultă pasivează zonele neprotejate (în pori) ale metalului de bază și complică distrugerea acestora. Acest tip de protecție electrochimică anodică se manifestă pentru acoperirile de cupru pe oțelurile 12X13 și 12X18H9T în soluții de acid sulfuric.

Principala metodă de aplicare a acoperirilor metalice de protecție este electroplarea. Difuziunea termică și metodele mecanotermice sunt de asemenea utilizate, precum și metalizarea prin pulverizare și imersie în topitură. Să analizăm mai detaliat fiecare dintre aceste metode.

1.2 Electroplating.

Metoda galvanică de depunere a acoperirilor metalice de protecție este foarte răspândită în industrie. Comparativ cu alte metode de acoperire a metalelor, are o serie de avantaje serioase: eficiență ridicată (protecția metalului împotriva coroziunii se realizează prin acoperiri foarte subțiri), posibilitatea obținerii de acoperiri ale aceluiași metal cu proprietăți mecanice diferite, controlabilitate ușoară a procesului (reglarea grosimii și proprietăților metalului precipită prin modificări ale compoziției electrolitului și a regimului de electroliză), posibilitatea obținerii aliajelor din diferite compoziții fără utilizarea temperaturilor ridicate, o bună aderență la metalul de bază etc.

Dezavantajul metodei galvanice este denivelarea grosimii acoperirii la produsele cu profil complex.

Depunerea electrochimică a metalelor se realizează într-o baie galvanică cu curent continuu (figura 45). Elementul acoperit cu metal este atârnat pe catod. Plăcile din metalul depus (anodii solubili) sau dintr-un material insolubil în electrolit (anode insolubile) sunt utilizate ca anoduri.

O componentă esențială a electrolitului este un ion metalic, care este depus pe catod. Compoziția electrolitului poate include, de asemenea, substanțe care îi cresc conductivitatea electrică, reglează cursul procesului anodic, asigură un pH constant, agenți tensioactivi care cresc polarizarea procesului catodic, strălucirea și nivelarea aditivilor etc.

Figura 5 Baie electroplavă pentru electrodepunere metalică:

1 - carcasă; 2 - carcasă de ventilație; 3 - serpentină de încălzire; 4 - izolatori; 5 - tije de anod; 6 - tije catodice; 7 - bule pentru amestecare cu aer comprimat

În funcție de forma în care ionul metalului de descărcare este în soluție, toți electroliții sunt împărțiți în complexe și simple. Descărcarea ionilor complexi la catod are loc la o supratensiune mai mare decât descărcarea ionilor simpli. Prin urmare, precipitatele obținute din electroliți complecși sunt cu granulație mai fină și uniforme în grosime. Cu toate acestea, acești electroliți au o eficiență mai mică a curentului metalic și o densitate mai mică a curentului de funcționare, adică. în performanță, acestea sunt inferioare electroliților simpli, în care ionul metalic se prezintă sub formă de ioni hidrați simpli.

Distribuția curentului pe suprafața unui produs într-o baie de galvanizare nu este niciodată uniformă. Aceasta duce la o rată de depunere diferită și, în consecință, grosimea acoperirii în secțiuni individuale ale catodului. O variație deosebit de puternică a grosimii este observată la produsele cu profil complex, care afectează negativ proprietățile de protecție ale acoperirii. Uniformitatea grosimii acoperirii depuse se îmbunătățește cu o creștere a conductivității electrice a electrolitului, o creștere a polarizării cu o creștere a densității curentului, o scădere a randamentului curentului metalic cu o creștere a densității curentului și o creștere a distanței dintre catod și anod.

Capacitatea unei băi galvanice de a produce acoperiri groase uniform pe o suprafață de relief este numită capacitate de împrăștiere. Electroliții complecși au cea mai mare putere de împrăștiere.

Pentru a proteja produsele împotriva coroziunii, se folosesc depuneri galvanice ale multor metale: zinc, cadmiu, nichel, crom, staniu, plumb, aur, argint etc.

Acoperirile anodice cu zinc și cadmiu protejează metalele feroase cel mai eficient (electrochimic și mecanic) de coroziune.

Acoperirile cu zinc sunt utilizate pentru a proteja piesele, conductele și foile de oțel ale mașinii împotriva coroziunii. Zincul este un metal ieftin și ușor disponibil. Protejează produsul principal prin metode mecanice și electrochimice, deoarece în prezența porilor sau a petelor goale, zincul este distrus, iar baza de oțel nu se corodează.

Învelișurile de zinc domină. Cu ajutorul zincului, aproximativ 20% din toate piesele din oțel sunt protejate împotriva coroziunii, iar aproximativ 50% din zincul produs în lume este utilizat pentru electroplacare.

În ultimii ani, s-au dezvoltat lucrări pentru crearea de acoperiri galvanice de protecție din aliaje pe bază de zinc: Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, Zn - Co (0,6 - 0,8% Co). Astfel este posibilă creșterea rezistenței la coroziune a acoperirii de 2-3 ori.

Dezvoltarea industriei siderurgice este în mod inextricabil legată de căutarea de căi și mijloace pentru a preveni distrugerea produselor metalice. Protecția împotriva coroziunii, dezvoltarea de noi tehnici este un proces continuu în lanțul tehnologic de producție a produselor metalice și metalice. Produsele care conțin fier vor fi inutilizabile sub influența diferiților factori fizici și chimici de mediu externi. Vedem aceste efecte sub formă de reziduuri de fier hidratate, adică rugină.

Metodele de protecție a metalelor împotriva coroziunii sunt selectate în funcție de condițiile de funcționare ale produselor. Prin urmare, se remarcă:

• Coroziunea asociată cu fenomenele atmosferice. Acesta este un proces distructiv de depolarizare a oxigenului sau a hidrogenului unui metal. Ceea ce duce la distrugerea rețelelor moleculare cristaline sub influența unui mediu de aer umed și a altor factori și impurități agresive (temperatura, prezența impurităților chimice etc.).
• Coroziunea în apă, în principal marină. În el, procesul este mai rapid datorită conținutului de săruri și microorganisme.
• Procesele de distrugere care apar în sol. Coroziunea solului este o formă destul de complexă de deteriorare a metalelor. Depinde mult de compoziția solului, umiditatea, încălzirea și alți factori. În plus, produsele, precum conductele, sunt îngropate adânc în pământ, ceea ce îngreunează diagnosticul. Și coroziunea afectează adesea destinele individuale în sens punctual sau sub formă de vene ulcerative.

Tipurile de protecție împotriva coroziunii sunt selectate individual, în funcție de mediul în care se va afla produsul metalic protejat.

Tipuri tipice de deteriorare a ruginii

Metodele de protecție a oțelului și aliajelor depind nu numai de tipul de coroziune, ci și de tipul de distrugere:

• Rugul acoperă suprafața produsului într-un strat continuu sau în zone separate.
• Apare sub formă de pete și pătrunde în adâncimea părții în sens.
• Distruge rețeaua moleculară metalică sub forma unei fisuri adânci.
• Într-un produs din oțel format din aliaje, are loc distrugerea unuia dintre metale.
• Ruginirea extinsă mai profundă, când nu numai suprafața este ruptă treptat, dar are loc și penetrarea în straturile adânci ale structurii.

Articol conex: Cum să preveniți ruginirea pe metal?

Tipurile de leziuni pot fi combinate. Uneori este dificil să le identificăm imediat, mai ales atunci când are loc distrugerea oțelului. Metodele de protecție împotriva coroziunii includ diagnostice speciale pentru a determina amploarea avariei.

Ele degajă coroziunea chimică fără a genera curenți electrici. Când intrați în contact cu produse petroliere, soluții alcoolice și alte ingrediente agresive, apare o reacție chimică, însoțită de emisii de gaze și temperaturi ridicate.

Coroziunea electrochimică este atunci când o suprafață metalică intră în contact cu un electrolit, în special cu apa din mediu. În acest caz apare difuzia metalului. Sub influența electrolitului, apare un curent electric, electronii metalelor care intră în aliaj sunt înlocuiți și mutați. Structura se prăbușește și se formează rugina.

Oțelul de topire și protecția la coroziune sunt două fețe ale aceleiași monede. Coroziunea produce pagube enorme clădirilor industriale și comerciale. În cazurile cu structuri tehnice la scară largă, de exemplu, poduri, turnuri de transmisie a puterii, bariere, poate provoca, de asemenea, dezastre provocate de om.

Coroziunea metalelor și metodele de protecție împotriva acesteia

Cum să protejezi metalul? Coroziunea metalelor și metodele de protecție împotriva acesteia, există multe. Metodele industriale sunt utilizate pentru a proteja metalul împotriva ruginii. În condiții casnice, se folosesc diverse emailuri siliconice, lacuri, vopsele, materiale polimerice.

Industrial

Protecția fierului împotriva coroziunii poate fi împărțită în mai multe zone principale. Metode de protecție împotriva coroziunii:

• Pasivare. Când primiți oțel, se adaugă alte metale (crom, nichel, molibden, niobiu și altele). Se disting prin caracteristici îmbunătățite de calitate, refractoritate, rezistență la medii agresive etc. Ca urmare, se formează o peliculă cu oxid. Aceste tipuri de oțel se numesc aliate.

• Acoperirea suprafeței cu alte metale. Metodele de protecție a metalelor împotriva coroziunii sunt diferite: galvanizarea, imersarea într-o compoziție topită, aplicarea pe suprafață folosind echipament special. Rezultatul este o folie de protecție metalică. Cromul, nichelul, cobaltul, aluminiul și altele sunt utilizate cel mai adesea în aceste scopuri. Se folosesc și aliaje (bronz, alamă).

• Utilizarea anodurilor metalice, protectoare, mai des din aliaje de magneziu, zinc sau aluminiu. Ca urmare a contactului cu electrolitul (apa), începe o reacție electrochimică. Protectorul se descompune și formează un strat protector pe suprafața de oțel. Această tehnică a funcționat bine pentru piesele navelor submarine și platformele de foraj offshore.

Articol conex: Metode de combatere a coroziunii aluminiului

• Inhibitori de gravură acidă. Utilizarea substanțelor care reduc nivelul impactului asupra mediului asupra metalului. Sunt utilizate pentru conservarea, depozitarea produselor. Și, de asemenea, în industria rafinării petrolului.

• Coroziune și protecție de metale, bimetale (placare). Acesta este acoperirea oțelului cu un strat de alt metal sau compozit. Sub influența presiunii și a temperaturilor ridicate are loc difuzia și aderența suprafețelor. De exemplu, binecunoscutele radiatoare de încălzire bimetală.

Coroziunea metalelor și metodele de protecție împotriva acesteia, utilizate în producția industrială, sunt destul de diverse, acestea sunt protecția chimică, acoperirea smaltului din sticlă, produsele emailate. Oțelul este întărit la temperaturi ridicate, peste 1000 de grade.

Pe video: placarea metalică cu zinc ca protecție împotriva coroziunii.

Gospodărie

Protecția metalelor împotriva coroziunii la domiciliu este, în primul rând, chimie pentru producerea de vopsele și lacuri. Proprietățile de protecție ale compușilor sunt obținute prin combinarea diferitelor componente: rășini siliconice, materiale polimerice, inhibitori, pulbere de metal și bărbierit.

Protejarea suprafeței de rugină, este necesar ca înainte de vopsire, în special structuri vechi, să folosiți grunduri speciale sau un convertor de rugină.

Ce tipuri de convertoare sunt:

• Grunduri - oferă aderență, aderență la metal, nivelează suprafața înainte de vopsire. Majoritatea dintre ei conțin inhibitori care încetinesc semnificativ procesul de coroziune. Pre-aplicarea unui primer poate salva semnificativ vopseaua.
• Compuși chimici - transformă oxidul de fier în alți compuși. Nu sunt susceptibile la ruginire. Se numesc stabilizatori.
• Compuși care transformă rugina în sare.
• Rășini și uleiuri care se leagă și sigilează rugina, neutralizând-o astfel.

Compoziția acestor produse include componente care încetinesc cât mai mult procesul de formare a ruginii. Convertoarele sunt incluse în linia de produse a producătorilor care produc vopsele pentru metal. Sunt diferite în concordanță.

Este mai bine să alegeți un grund și vopsea de la aceeași companie, astfel încât să fie potrivite în compoziția chimică. Mai întâi trebuie să decideți ce metode alegeți să aplicați compoziția.

Vopsele de protecție pentru metal

Vopselele metalice sunt împărțite în termorezistente, care pot fi operate la temperaturi ridicate și pentru condiții normale de temperatură până la optzeci de grade. Se folosesc următoarele tipuri principale de vopsele pentru metal: vopsele alchidice, acrilice, epoxidice. Există vopsele speciale anticorozive. Sunt compuse din două sau trei piese. Se amestecă imediat înainte de utilizare.