Новости

2018-й год - Год борьбы с коррозией.  09.02.2018 10:58

2018-й год объявлен годом борьбы с коррозией.

На сегодняшний день проблема коррозии весьма серьезна, так как она приводит к выходу из строя многочисленных изделий, машин и сооружений, наносит огромный ущерб экономике предприятия, ухудшает условия труда, загрязняет окружающую среду. Причиной загрязнения могут быть утечки нефтепродуктов, газов, химических веществ, следовательно, появляется вероятность возникновения аварийных ситуаций. Поэтому необходимо задуматься о преждевременном нахождении дефектов в оборудовании и их предотвращении.

1. Металлические защитные покрытия.

   Металлические покрытия защищают металл от действия коррозионной среды и одновременно придают поверхности ряд требуемых физико-механических свойств (износостойкость, твердость, электропроводность и др.). По электрохимическому действию на защищаемый металл или сплав покрытия делятся на катодные и анодные. Катодными относительно стали являются покрытия из меди, никеля, серебра. Они должны быть беспористыми. Анодными относительно стали являются покрытия из цинка и кадмия. Основной способ нанесения защитных металлических покрытий – гальванический. Применяют также термодиффузионный и механотермический методы, металлизацию напылением и погружением в расплав.

2. Неметаллические защитные покрытия.

   В результате определенной химической или электрохимической обработки можно создать на поверхности корродирующего металла или сплава искусственные пленки, которые обладают высоким защитным действием. Наибольшее распространение приобрели методы оксидирования и фосфатирования.

   Оксидирование применяется для защиты металлов от атмосферной коррозии. Особенно широко применяют для изделий из алюминия и его сплавов. Данный процесс проводят в гальванической ванне, обычно в серной кислоте. Оксидная пленка образуется на аноде (которым служит оксидируемое изделие) за счет реакции: 2Al + 3H₂O→Al₂O₃ + 6H⁺ + 6ё. Пленка состоит из двух слоев: плотного барьерного (толщиной 0,01 – 0,1 мкм), находящегося на поверхности металла, и внешнего пористого (толщина 200 – 400 мкм). Этот способ имеет ограниченное применение из-за малой толщины образующейся защитной пленки (3 – 4 мкм) и ее невысоких механических и диэлектрических свойств. Фосфатирование используется для стальных изделий. Этот процесс проводят в горячем растворе фосфорнокислых солей ряда металлов, преимущественно марганца, железа, цинка. Продолжительность фосфатирования – 0,5 – 2 ч. Образуются пленки из нерастворимых двух- и трехзамещенных фосфатов MeHPO₄ и Me₃(PO₄₎₂. Пленка обладает пористостью и служит отличным грунтом, т.е. используется в качестве защитной при сочетании с лакокрасочными покрытиями или после пропитки маслом.

3. Лакокрасочные покрытия.

   Основой любого лакокрасочного покрытия являются органическое пленкообразующее вещество и краситель. Адгезия лакокрасочной пленки определяется ее строением. Важно, чтобы пленка имела структуру длинных переплетающихся макромолекул.

   Защитное действие лакокрасочного покрытия определяется прежде всего двумя условиями:

   • изоляцией поверхности металлического изделия от внешней среды;

   • ингибирующим действием пигментов.

   Чтобы лакокрасочное покрытие могло обеспечить надежный барьер, оно должно быть многослойным. Наиболее эффективны ингибирующие свойства следующих пигментов: свинцового сурика (ионы ), хромата цинка (ионы ), цинковой пудры (протекторное действие). Используются также лаки содержащие алюминиевую пудру. Для защиты легких металлов используют цинко-хроматные краски, битумные лаки, стойкие по отношению к воде и влажной атмосфере. Лаки на основе фенолформальдегидных смол стойки по отношению к большинству агрессивных сред. Используются также эпоксидные смолы, акриловые и полиуретановые лакокрасочные покрытия.

4. Ингибиторы коррозии и антикоррозионные смазки.

   По своей природе ингибиторы могут быть органическими или неорганическими веществами. По механизму действия их делят на анодные и катодные. В качестве ингибиторов атмосферной коррозии используются почти все вещества пассиваторы, которые применяются в качестве анодных заземлителей в нейтральных растворах. Ингибиторы атмосферной коррозии классифицируются на контактные и летучие. Контактные ингибиторы наносят на металлические изделия путем обработки стальных деталей в водных растворах NaNO₂ и др. Летучие упаковки (целлофан, фольга) защищают детали от коррозии в течение 10 лет и более. К летучим ингибиторам относят нитриты замещенных аминов, сложные эфиры, карбоновых кислот, карбонаты замещенных аминов, нитрид и карбонат диклогексиламина, бензоат моноэтаноламина. Защиту от атмосферной коррозии осуществляют также с помощью антикоррозионных смазок: нефтяных масел, сала, воска, вазелина. Различают плотные смазки (минеральные масла сгущенной консистенции) и жидкие смазки (минеральные масла с растворенными в них ингибиторами коррозии).

В последние годы отмечено не только увеличение производства лакокрасочных материалов, но и совершенствование их ассортимента. Пигменты являются одним из главных сырьевых компонентов практически любого лакокрасочного материала, и от их качества, методов получения. Пигментами называются высокодисперсные окрашенные вещества, нерастворимые в дисперсионных средах и способные образовать с пленкообразователями лакокрасочные покрытия различного назначения. Неорганические пигменты можно классифицировать по нескольким признакам:

• цвету (ахроматические и хроматические);
• химическому составу (элементы, оксиды, соли);
• происхождению (природные и синтетические);
• назначению (декоративные, антикоррозионные, специальные);
• способам производства.

Однако ни одна из таких классификаций не будет оптимальной, так как в одной и той же группе окажутся пигменты, существенно отличающиеся по свойствам. В настоящее время принята классификация неорганических пигментов по и химическому составу. В соответствии с ней пигменты делят по цвету на две большие группы: ахроматические, к которым относятся белые, черные и серые пигменты, и хроматические, включающие все цветные пигменты. Хроматические пигменты подразделяются на две подгруппы: желтые, оранжевые, красные и коричневые; зеленые, синие и фиолетовые.

По химическому составу пигменты делят на следующие классы:

• элементы – технический углерод, черни, металлические порошки (цинковая пыль, алюминиевая пудра и др.);
• оксиды – диоксид титана, оксид цинка, железо оксидные пигменты, оксиды свинца, хрома и др.;
• соли – карбонаты (свинцовые белила), хроматы (свинцовые и цинковые крона, свинцово–молибдатный крон и стронциевый крон), сульфиды (литопон, кадмиевые пигменты), фосфаты (фосфаты хрома и кобальта), комплексные соли (железная лазурь), алюмосиликаты (ультрамарин) и др.

Свойства пигментов определяются их химическим составом. Но так как пигменты обычно не являются химически чистыми соединениями строго определённого состава они не имеют.

В статье «Борьба с коррозией методом высокоскоростного газотермического напыления», автором которой является В.В. Микитянский рассматривается сущность метода.

Метод ГТН характеризуется широтой технологических возможностей:

• покрытия можно наносить на объекты любых размеров;
• толщина покрытия может составлять от 0,01 до 10 и более мм;
• покрытия могут быть изготовлены из любых материалов, имеющих точку плавления или интервал размягчения.

Газотермические покрытия применяются при римонте оборудования и упрочнения рабочих поверхностей новых деталей.