Средства для защиты металла от коррозии

- admin

Для защиты металлических конструкций от коррозии в нейтральных аэрируемых средах (процессы электрохимической коррозии с кислородной деполяризацией) используются нижеследующие приемы.

Деаэрируют воду, использующуюся для охлаждения паровых котлов, турбин, систем охлаждения металлургических агрегатов, термических печей и т.д.

Защита металлических материалов от коррозии в нейтральных аэрируемых средах

Применение устойчивых металлов и сплавов

  • с повышенной термодинамической устойчивостью, например медь и сплавы на ее основе (латуни и бронзы), являющиеся достаточно устойчивыми в морской воде (jCu= + 0,35 B), медь применяют как в виде чистого металла, так и в виде сплавов с другими металлами – с цинком (латунь), цинком и алюминием, оловом или никелем (специальные латуни), оловом (оловянная бронза), алюминием (алюминиевая бронза), никелем (медно-никелевый сплав), медь широко используется как материал для арматуры водопроводных линий и отопительных систем;
  • склонные к пассивированию: алюминий (j0Al= — 1,67 B) и его сплавы (AlMn1, AlMn1Mg1, AlMgSi, AlZn5Mg1, AlZnMgCu и др.) пассивирующиеся в кислородосодержащих средах с образованием оксидной пленки  из  AlO  или  AlO∙HO  (устойчив  в  средах с pH = 3-9); коррозионная устойчивость чистого алюминия понижается при наличии в нем катодных или анодных включений; титан (jTi= — 1,63B) и его сплавы, обладающие склонностью к переходу в пассивное состояние в нейтральных и окислительных средах, например в морской воде; легирование титана компонентами, повышающими анодную пассивируемость (Mo, Ta, Nb, Zr, Cr) или катодными добавками (Pd, Pt, Ru, Re), облегчающими переход в пассивное состояние, позволяет получать сплавы с высокой коррозионной устойчивостью не только в нейтральных средах, но и в растворахкислот;  никель(jNi= — 0,25 B) и его сплавы с медью, молибденом и хромом которые в сильноокислительных средах пассивируются; эти сплавы устойчивы в щелочах различных концентраций, в растворах многих солей, в атмосфере и в природных водах; высокие прочностные и коррозионные свойства имеют сплавы никеля с медью – монели, содержащие около 30 % меди и 3…3 % марганца, алюминия, железа;
  • покрывающиеся защитными пленками вторичных, труднорастворимых продуктов коррозии (Zn в HOPb в сульфатных растворах).

Удаление из электролита деполяризатора-кислорода (деаэрация электролита, обескислороживание

Деаэрирование применяют для удаления из воды растворенного кислорода.

Различают:

  • термическое деаэрирование, при котором воду оборабатывыают паром в отдельном агрегате; в основе метода лежит тот факт, что растворимость кислорода падает с ростом температуры;
  • химическое деаэрирование, при котором растворенный в воде кислород удаляется посредством реакции с сульфитом натрия (Na2SO3) или гидразином (N2H4) по следующим уравнениям:

Введение в электролит различных добавок, замедляющих течение коррозии

В одном случае это – торможение анодного процесса за счет введения в электролит веществ – пассиваторов (KCrONaNo и др.). Кроме того, используются вещества – ингибиторы коррозии (ИК).

Они замедляют коррозию металлов в определенной коррозионной среде и придают им защитную способность при введении в вещества или материалы.

Различают ингибиторы кислотной коррозии, растворов щелочей, неводных сред (бензин, нефть и другие), нейтральных сред и атмосферной коррозии.

В качестве ингибиторов коррозии для нейтральных сред применяют, в частности анодные ингибиторы, влияющие на анодную реакцию.

Некоторые анодные ингибиторы, например хромат-ионы
(CrO2-) и нитрит-ионы (NO—), а в присутствии воздуха фосфаты и молибдаты, действуют, вызывая образование защитного (пассивного) оксидного слоя на поверхности стали.

Но, если концентрация ингибитора слишком мала, в оксидном слое могут возникать поры и дефекты, где может наблюдаться ускоренная коррозия. Поэтому такие ингибиторы называют «опасными ингибиторами».

Создание на поверхности металлических материалов защитных покрытий:

Металлических (Zn-,Cd-,Ni-,Pb — покрытия на поверхности стальных изделий);

По способу защитного действия металлические покрытия делятся на катодные и анодные.

Катодные покрытия из PbCuNi созданные на поверхности стальных изделий защищают последние чисто механически, т.к. величина их электродного потенциала (jп) больше, чем у стали (jп > jFe ). Поэтому главное, предъявляемое к ним требование — их беспористость.

Анодные покрытия из ZnCd , ввиду того, что jп < jFe, защищают изделие не только механически, но главным образом электрохимически, участвуя в анодном процессе вместо защищаемого стального изделия.

Основной метод создания металлических покрытий – гальванический. В последние годы широкое распространение получают методы напыления – плазменное, газофазное, термодиффузионное и др.

Неметаллических неорганических;

  1. К неметаллическим неорганическим покрытиям относятся оксидные и фосфатные.
  2. Оксидные покрытия создаются способом оксидирования – создание на поверхности защищаемого металлического изделия оксидной пленки, возникающей в процессе анодного растворения поверхности защищаемого металла.

Например, оксидирование алюминия сводится к реакции вида:

Al + 3H0 = AlO + 3H­.                                               

Оксидирование черных металлов – воронение. Его проводят химическим, термохимическим и электрохимическим способами. На железе и его сплавах образуется пленка магнитного оксида железа Fe3O4 . Ее стойкость невелика, поэтому она выполняет, в основном, декоративные функции.

Фосфатные покрытия создаются в процессе фосфатирования – обработки стальных и алюминиевых изделий в горячем растворе фосфорнокислых солей Fe,Zn .

При этом на поверхности стального изделия образуется пленка труднорастворимых фосфатов (FeHPO4 или Fe3(PO4)2). Пленка пористая и хорошо “впитывает” масло и краску, надежно защищая сталь от коррозии. Фосфатированию главным образом подвергают сталь.

Различают несколько вариантов процесса: чаще всего применяют цинковое фосфатирование, железное фосфатирование или натрийамонийное ; существует также марганцевое фосфатирование.

При цинковом фосфатировании стальная поверхность обрабатывается в ванне, содержащей Н3РО4
,кислый фосфат, ионы цинка и некоторые добавки, например фториды, ионы никеля и органических соединений.

При обработке происходит окисление и некоторое растворение железа с поверхности, а вблизи нее незначительно повышается рН. В результате на поверхности осаждаются труднорастворимые железо-цинковые или цинковые фосфаты. Масса покрытия в зависимости от условий, колеблется от 0,2 до 30 г/см3.

Само по себе фосфатное покрытие слабо защищает от коррозии, но в сочетании с последующей пропиткой маслом дает хорошую защиту, так как пористое покрытие может поглощать значительное количество масла. Метод применяется для защиты оружия, перфораторов и некоторых деталей машин.

Комбинация фосфатирования с противокоррозионным окрашиванием широко применяется для изделий из холоднокатаных стальных листов, например кузовов автомобилей.

Железное или натрийаммонийное фосфатирование применяется только для сталей. Его проводят в ванне, содержащей натрийдигидрофосфат (NaH2PO4) или аммонийдигидрофосфат (NH4H2PO4) при рН = 4,0…5,5.

Образовавшееся покрытие состоит из фосфата железа (Fe3(PO4)2·8H2O), магнетита (Fe3O4) и некоторых железо-хромистых соединений – результат заключительной промывки раствором, содержащим хромовую кислоту – H2CrO4  и ионы Cr3+.

Оно имеет массу от 0,2 до 1,0 г/м2 и в зависимости от условий может быть желто-зеленым, фиолетовым, синим или серым.

Железное фосфатирование проводят как подготовку под окрашивание для улучшения адгезии лакокрасочного слоя к основе. Метод применим для конструкций из листового металла, например, для бытовых машин.

Органических (лакокрасочные, асфальтобитумные, полиэтиленовые и другие покрытия).

Электрохимические способы защиты

В общем случае под электрохимической защитой понимается перевод металла в нереакционное состояние путем электродной поляризации.

Катодная защита

Катодная защита  — способ предотвращения коррозии путем катодной поляризации со сдвигом его потенциала в отрицательную область. Катодная защита сводится к тому, что бы обеспечить на металлической поверхности возможность протекания преимущественно катодных процессов.

Основная идея метода, о чем уже указывалось выше, основывается на явлении катодной поляризации: защищаемое металлическое изделие (например, подземный продуктопровод) с помощью внешнего источника тока (катодной станции-выпрямителя) заполяризовывается до потенциала анода, т.е. до величины jоМе. (рис 4.5.).

Рисунок 4.5 ― Поляризационные кривые, объясняющие принцип полной катодной защиты

В этом случае оба электрода – анод (металл) и катод (О2 или Н+) достигают одного и того же значения электродного потенциала и коррозия становится термодинамически невероятной (iз – плотность тока полной защиты).

Если металлическое заполяризовать немного выше потенциала анода, то скорость коррозии также будет равна нулю, но большой ток может вызвать нарушение защитного асфальтобитумного покрытия, поэтому на практике силу тока поддерживают близко к теоретическому максимуму.

Схема катодной защиты (рис.4.6) работает следующим образом.

Отрицательный полюс внешнего источника тока (…) – станции катодной защиты, присоединен к защищаемой металлической конструкции (…), а положительный – к вспомогательному электроду (…), работающему как анод.

В процессе коррозии анод разрушается и подлежит восстановлению. В качестве материала анода используется чугун, сталь, уголь, графит, металлический лом.

Рисунок 4.6 ― Схема анодной защиты хранилища аммиачной воды :

  • 1 – хранилище;
  • 2 – катоды;
  • 3 – втулка;
  • 4 – пруток;
  • 5 – трубка для висмутового электрода;
  • 6 – опоры катодов;
  • 7 – гнездо электрода сравнения.

Катодная защита эффективна тогда, когда коррозионная среда весьма электропроводна.

Протекторная защита

Метод также основан на явлении катодной поляризации, но без участия внешнего источника электрического тока (рис. 4.7).

Рисунок 4.7 ― Принципиальные системы катодной защиты с применением источника тока:

  • а – автономная судов;
  • б – береговая судов;
  • в –  гидротехнических сооружений;
  • 1 – аноды;
  • 2 – электроды сравнения;
  • 3 – источник питания;
  • 4 – контактно-щеточное устройство.

В этом  случае к защищаемой конструкции (1) присоединяют металл – протектор (2) с меньшим, чем у защищаемого электродным потенциалом. Протектор, растворяясь в коррозионной среде (3), снабжает конструкцию электронами, катодно заполяризовывая ее.

Протектор периодически возобновляется. В качестве протектора используют магний, цинк и их сплавы. Протекторная защита организуется тогда, когда получение энергии извне затруднено или экономически нецелесообразно.

Протекторная защита широко используется при защите корпусов судов, автомобилей.

Анодная защита

Анодная защита – способ предотвращения коррозии путем анодной поляризации металла со сдвигом его потенциала в положительную сторону. Анодная защита сводится к тому, чтобы обеспечить создание на поверхности металла защитной пассивирующей пленки.

Принцип анодной защиты состоит в том, что защищаемую конструкцию присоединяют к положительному полюсу внешнего источника тока, а вспомогательный электрод — к отрицательному.

При этом происходит смещений электродного потенциала защищаемой конструкции в пассивную область. Схема анодной защиты приведена на рис.4.8.

Анодную защиту могут осуществлять и с помощью протекторов, имеющих при катодной защите потенциал более отрицательный, а при анодной – более положительный.

Рисунок 4.8 ― Принципиальные электрические схемы протекторной защиты:

  • а – короткозамкнутая;
  • б – не отключаемая с балластным сопротивлением;
  • в – отключаемая нерегулируемая;
  • г – отключаемая с балластным сопротивлением;
  • д – отключаемая регулируемая;
  • е – с подвесными протекторами;
  • 1 – защищаемая конструкция;
  • 2 – протектор стационарный;
  • 3 – протектор подвесной;
  • 4 – постоянное балластное сопротивление;
  • 5 – переменное балластное сопротивление.

Поскольку скорость коррозии в пассивном состоянии мала, то расход электроэнергии  при анодной  защите значительно меньше, чем при катодной (10-1 … 10-4 А/м2).

В зависимости от агрессивности среды, применяются катоды из кремнистого чугуна, молибдена, сплавов титана, из нержавеющих и  углеродистых  сталей, из никеля.

Расположение катодов должно обеспечить наиболее равномерное распределение тока на защищаемой поверхности.

Анодная защита – сравнительно новый метод активной электрохимической защиты от коррозии, благодаря фундаментальным исследованиям по теории пассивности академика Я.М. Колотыркина и его школы.

Метод анодной защиты сейчас находится в стадии широкого промышленного внедрения. Получены хорошие результаты по защите от коррозии различного оборудования, изготовленного из нержавеющих сталей в растворах серной кислоты и других агрессивных средах.

В частности, анодную защиту успешно применяют для защиты теплообменной аппаратуры из стали 1Х18Н10Т в 70…80% — ной серной кислоте при 100…120єС (а из стали Ст.3 при температуре до 90°С), цистерн для перевозки серной кислоты, в том числе особо чистой и др.

Эффективно использование анодной защиты для цистерн, используемых для перевозки азотных удобрений и хранилищ жидких углеаммонийных удобрений, содержащих аммиачную селитру, выполненных из стали Ст.3.

Условиями для дальнейшего широкого внедрения анодной защиты  являются: автоматизация технологических процессов и производство высоконадежных средств регулирования и контроля потенциала, так как анодная защита потенциально опасна – в случае перерыва в подаче тока возможно активирование металла и его активное анодное растворение. Поэтому за работой системы анодной защиты требуется тщательный контроль.

Источник:

Протекторная защита металлов

Коррозия — это разрушение металлов в результате химического или электрохимического взаимодей­ствия их с агрессивной средой (кислородом воздуха или водой), а также растворенным в ней кислородом.

Разрушение металла с помощью контактных токов, протекающих между двумя или несколькими соприкасающимися металлическими изделиями с раз­личными электрохимическими потенциалами, называется кон­тактной коррозией.

Физический смысл этой коррозии — один ме­талл с меньшим электродным потенциалом начинает функциони­ровать в качестве анода и усиленно разрушается, а другой вы­полняет функцию катода. Для уменьшения контактной коррозии важен правильный выбор контактирующих металлов (табл. 7.6).

Самым надежным защитным материалом против контактной коррозии являются изоляционные покрытия, прокладки, втулки, пластмассы, полимерные пленки, герметики и резина. Действие контактной коррозии можно понизить введением в коррозионную среду ингибиторов коррозии (например, бихромата калия, кото­рый снижает контактный ток примерно в 10 раз, нитрата натрия).

Эффективным средством борьбы с контактной коррозией яв­ляется электрохимическая защита (в контактную пару подклю­чают более эффективный анод, который выполняет роль анода первым и подвергается разрушению, а основная пара работает без разрушения), цинковые или магниевые протекторы (особенно для деталей, находящихся в морской воде).

Протектор устанавли­вают с тщательной зачисткой его самого и места установки. Про­тектор заменяют при изнашивании примерно на 50 %. В балласт­ных водяных цистернах рекомендуется устанавливать цинковые протекторы.

Общая необходимая масса протекторов, кг (за исклю­чением массы арматуры), т = 0,0876 АВIL/C, где А — площадь всех поверхностей, защищаемых от коррозии, включая элементы насыщения, м2; В — коэффициент, учитывающий степень балла­стировки, % (для балластных цистерн равен 50, для других— 30); I — проектная плотность тока, мА/м2 (для балластных цистерн равна 80, для остальных — 90); L — срок годности протектора, годы; С — эффективная электрическая емкость протектора, А·ч/кг (для цинковых протекторов она равна 780, алюминиевых — 2300, магниевых — 1320).

Фретинг-коррозией называется механическое разрушение при периодических микроскопических смещениях (порядка 10-6 мм) плотно прижатых друг к другу поверхностей. Продукты разру­шения и их окислы (более прочные, чем основной металл) из мест разрушения не удаляются — это значительно интенсифици­рует разрушение со временем.

Питтинговая коррозия — разрушение металла под действием химических процессов в электролите. Поверхности металла де­лятся на анодные и катодные участки: множество мельчайших анодов располагается на поле одного большого катода. Анод раз­рушается, образуя отдельные лунки или точки углубления.

Основными способами защиты металлов от коррозии являются добавка в металл компонентов, стойких против коррозии, а также применение ингибиторов, металлических и неметаллических по­крытий (цинком, никелем, хромом, лакокрасочными смазочными маслами, жирами др.), пассивирование металлов (поверхностное окисление металла с помощью химической или электрохимиче­ской обработки в соответствующем растворе).

В качестве ингибиторов атмосферной коррозии для черных металлов вводят в упаковочные материалы нитрит дициклогексиламмонид, карбонат циклогексиламмония и др. Для защиты ТА и трущихся деталей в топливо и смазочное масло добавляют окисленные нефтепродукты, нитрованные масла, суль­фонаты, амины, нитриты и другие антикоррозионные присадки.

Материал протекторов — сплавы на основе магния (МП 1), алюминия (АП2, АПЗ, АП4) и цинка (ЦП1, ЦП2), обладающие высокими и в то же время стабильными электрохимическими по­казателями (табл. 7.7).

Защитный потенциал всех судостроитель­ных материалов находится в интервале от —200 до —1000 мВ и может быть обеспечен путем выбора соответствующего материала протектора.

Для металлов, имеющих защитный потенциал в интервале от —200 до —400 мВ, целесообразны протекторы из сплава АП2.

Конструкции из алюминиевых сплавов имеют защитный потен­циал, не превышающий —1000 мВ (как правило, от —700 до —800 мВ). В связи с этим для подавления коррозии рекомендуются применять сплавы МП1 и АП4.

Для низколегированных сталей корпусных конструкций оптимальный защитный потенциал от —550 до —650 мВ достигается использованием сплава АП3.

Необходимо отметить, что при прочих равных условиях предпо­чтение должно быть отдано протекторным сплавам на основе алю­миния.

Значительно повысить надежность трубопроводных элементов (например, тройников) можно, ограничив среднерасходные ско­рости потока некоторыми предельно допустимыми значениями (рис. 7.10, табл. 7.8).

Источник:

2 метода защиты от коррозии металлов

Коррозия в переводе с латинского означает «разъедание», это легко объясняет сущность данного понятия. С научной точки зрения коррозия является процессом самопроизвольного разрушения металлов вследствие химических и физико-химических взаимодействий с окружающей средой.

Причиной для начала данного процесса служит отсутствие термодинамической устойчивости того или иного металла при воздействии веществ, которые находятся в контактирующей с ним среде.

Сегодня проблема антикоррозийной защиты различных видов конструкций, продукции и материалов достаточно актуальна для многих стран мира. Особенно страдают промышленно развитые страны, ведь коррозия металлов причиняет весомый ущерб экономике этих государств.

Поэтому данный вопрос занимает довольно большую роль не только в быту, но и в государственных масштабах, ведь его решение должно быть основано на необходимости сохранения природных ресурсов, защиты окружающей среди и, конечно же, рационального использования и хранения различного рода металлических конструкций в производстве.

Если нет времени ждать сантехника, значит необходимо принимать решение по самостоятельной чистке раковины.

Также узнайте, как бороться с засором в унитазе.

Коррозия имеет широкое распространение и разнообразие тех условий и сред, в которых она может начаться. Поэтому конкретной классификации различных случаев коррозии пока нет.

В таблице представлена обширная типизация коррозии, существующая на сегодняшний день.

Условие/среда, способствующая протеканию процесса коррозии Виды коррозии
По типу агрессивных сред газовая коррозия
коррозия в неэлектролитах
коррозия в электролитах
атмосферная коррозия
подземная коррозия
коррозия по причине воздействия блуждающих токов
биокоррозия
По условиям протекания процесса коррозии контактная коррозия
щелевая коррозия
коррозия при полном погружении
коррозия при частичном погружении
коррозия при попеременном погружении
межкристаллическая коррозия
коррозия при трении
коррозия под напряжением
По характеру разрушения сплошная коррозия равномернаякоррозия
неравномернаякоррозия
избирательнаякоррозия
местная коррозия язвеннаякоррозия
точечнаякоррозия
коррозия пятнами
сквозная коррозия
межкристаллитнаякоррозия
По механизму протекания процесса коррозии химическая
электрохимическая

Огромное количество видов коррозии повлекло за собой появление столь же большого количества методов и приемов борьбы с каждым из них. Но вопрос этот не закрыт и продолжаются работы по созданию новых методов, которые будут более действенными.

Источник:

Протекторная защита от коррозии металлических изделий

Протекторная защита — это один из возможных вариантов защиты конструкционных материалов трубопроводов от коррозии. Применяется, прежде всего, на газопроводах и других магистралях.

Сущность протекторной защиты

Протекторная защита представляет собой использование специального вещества — ингибитора, который является металлом с повышенными электроотрицательными качествами.

Под воздействием воздуха протектор растворяется, в результате чего основной металл сохраняется, несмотря на воздействие коррозийных факторов.

Протекторная защита — одна из разновидностей катодного электрохимического метода.

Данный вариант антикоррозийных покрытий особенно часто применяется, когда предприятие стеснено в своих возможностях по организации катодной защиты от коррозийных процессов электрохимического характера. Например, если финансовые или технологические возможности предприятия не позволяют построить линии электропередач.

Протектор-ингибитор эффективен, когда показатель переходного сопротивления между защищаемым объектом, и средой вокруг него, не является значительной.

Высокая результативность протектора возможна лишь на определенной дистанции. Чтобы выявить это расстояние, применяется определение радиуса антикоррозийного действия применяемого протектора.

Данное понятие показывает максимальное удаление защищающего металла от охраняемой поверхности.

Суть коррозийных процессов сводится к тому, что наименее активный метал в период взаимодействия, привлекает к собственным ионам электроны более активного металла. Таким образом, в одно и то же время осуществляется сразу два процесса:

  • восстановительные процессы в металле с меньшей активностью (в катоде);
  • окислительные процессы металла анода с минимальной активностью, за счет чего и обеспечивается защита трубопровода (или другой стальной конструкции) от коррозии.

Спустя некоторое время эффективность протектора падает (в связи с потерей контакта с защищаемым металлом или же из-за растворения защищающего компонента). По этой причине возникает потребность в замене протектора.

Источник:

Протекторная защита трубопроводов от коррозии — принцип действия и схема

Существует две основные группы методик предотвращения разрушения (или снижения его интенсивности) металлов под воздействием внешних факторов (в первую очередь, влаги) – активная и пассивная.

К первой относится защита электрохимическая. С одним из таких способов борьбы с коррозией – протекторным (гальваническим) – читатель сможет ознакомиться в данной статье.

Принцип функционирования

Цель протекторной защиты – максимальное снижение потенциала основного материала, чем и обеспечивается предохранение его от разрушения корозией. Это осуществляется присоединением к нему специального электрода, который нередко именуется «жертвенным анодом».

Он подбирается из металла более активного по отношению к базовому. Таким образом, коррозии в первую очередь подвергается протектор, следовательно, повышается долговечность того или иного конструкционного элемента, с которым он соединяется (читайте о катодной защите).

Эффективность протекторной защиты

Считается очень высокой. При том, что эн/затраты на реализацию протекторной защиты от коррозии сравнительно небольшие. Если использование магниевого анода с соответствующими параметрами предохраняет разрушение металла трубопровода на протяжении, к примеру, порядка 7,5 км, то без него – всего лишь на 25 – 30 м.

Когда следует использовать протекторную защиту

Способов борьбы с коррозией достаточно, и выбор всегда есть. Применение «жертвенного анода» целесообразно:

  • если у предприятия нет необходимых мощностей для реализации иных, более эн/затратных методик;
  • при необходимости защиты малогабаритных конструкций;
  • для предохранения от коррозии металлоизделий (объектов) с поверхностным покрытием (изоляцией). Те же трубопроводные магистрали.

Максимальная эффективность протекторной защиты достигается, если она используется в средах, называемых электролитическими. Например, морская вода.

Какие металлы используются в качестве протекторов

Как правило, в основном подразумевается протекторная защита изделий из железа и его сплавов (стали). По сравнению с ними более активными являются такие металлы, как цинк, хром, алюминий, кадмий, магний. Хотя это и не единственно возможные варианты.

Например, если цинковый электрод поместить в сухой грунт, то эффективность его действия будет практически нулевой. Поэтому выбор того или иного протектора определяется местными условиями.

Источник:

Системы протекторной защиты от коррозии

Как бороться с коррозией металла? С этой проблемой постоянно приходится сталкиваться и на производстве, и в быту.

Особенно важна эта проблема в тех областях производственной деятельности, где высока вероятность различных техногенных катастроф, а так же в нефтегазодобывающей промышленности, в судостроении, на морском флоте и др.

Так, например, из-за сквозных коррозионных разрушений днищ резервуаров типа РВС (для отстоя нефти) и промысловых трубопроводов происходят  многочисленные разливы нефти, загрязняющие окружающую среду, а также возникает преждевременная  необходимость в замене днищ резервуаров, и это при диаметре днища, составляющего, например, для РВС-20 000 почти 50 м.

Коррозия корпусов танкеров (прежде всего старой постройки, не имеющих двойного дна) приводит к утечке нефтепродуктов и балластной воды с остатками перевозимых грузов и продуктами коррозии железа, что так же представляет серьёзную экологическую проблему.

На сегодняшний день существует две основные системы противокоррозионной защиты: специальная окраска танков и установка электрохимической протекторной защиты.

Как известно, окраска корпуса судна, требующая значительных финансовых затрат, не даёт 100% гарантии защиты от коррозии в морской воде, тем более для судов, длительное время находящихся в эксплуатации.

Поэтому наиболее эффективным и экономически выгодным методом является протекторная защита, установка которой не требует специальной подготовки поверхности и крайне проста в исполнении.

Электрохимическая защита металлов от коррозии основана на том, что коррозия металлов прекращается под действием постоянного электрического тока.

Поверхность любого металла, гальванически неоднородна, что и является основной причиной его коррозии в растворах электролитов, к которым относятся морская вода, все пластовые и все подтоварные воды.

При этом разрушаются только участки поверхности металла с наиболее отрицательным потенциалом (аноды), с которых ток стекает во внешнюю среду, а участки металлов с более положительным потенциалом (катоды), в которые ток втекает из внешней среды, не разрушаются.

Механизм действия электрохимической защиты заключается в превращении всей поверхности защищаемой металлической конструкции в один общий неразрушающий катод. Анодами при этом будут являться подключенные к защищаемой конструкции протекторы из более электроотрицательного металла.

Электрический защитный ток при протекторной защите получается вследствие работы гальванической пары протектор — защищаемая конструкция. При своей работе протекторы постепенно изнашиваются (анодно растворяются), защищая при этом основной металл, поэтому за рубежом протекторы называют «жертвенными анодами».

Электрохимическая защита является единственно эффективным средством против наиболее локальных видов коррозии металлов (питтинговой, язвенной, щелевой, контактной, межкристаллитной, коррозионного растрескивания) и при этом предотвращает дальнейшее развитие уже имеющихся коррозионных разрушений, т. е она одинаково эффективна как для строящихся, так и для находящихся в эксплуатации судов, резервуаров и другого оборудования.

Протекторная защита обычно применяется совместно с лакокрасочными покрытиями.

Такое сочетание позволяет уменьшить расход протекторов и тем самым увеличить срок их службы, обеспечить более равномерное распределение защитного тока по поверхности защищаемых конструкций и, компенсировать дефекты покрытия, возникающие в процессе его эксплуатации.

Защитный ток идет именно на те участки поверхности металла, где нарушена плотность покрытия, предотвращая коррозию оголившегося металла. При этом на оголенной поверхности металла при его катодной поляризации в воде выпадает катодный солевой осадок, состоящий из нерастворимых солей кальция и магния.

Протекторная защита в состоянии обеспечить полную защиту от коррозии стальныхсооружений и без их окраски.

В этом случае должна быть обеспечена более высокая плотность защитного тока на неокрашенной стальной поверхности, что потребует увеличения количества протекторов и усилит их расход.

Однако, учитывая трудность нанесения лакокрасочных покрытий, особенно на судах и резервуарах, уже находящихся в эксплуатации, такой способ противокоррозионной защиты с помощью только одних протекторов станет успешным решением.

Поскольку основная масса металлических конструкций делается, как правило, из стали, в качестве протектора могут использоваться металлы с более отрицательным, чем у стали электродным потенциалом. Из основных, их три — цинк, алюминий и магний.

Основное отличие магниевых протекторов — наибольшая разность потенциалов магния и стали, увеличивающая радиус защитного действия, что позволяет использовать меньшее количество магниевых протекторов, чем цинковых и алюминиевых.

Кроме того, у магния и магниевых сплавов, в отличие от цинка и алюминия, отсутствует поляризация, сопровождаемая уменьшением токооотдачи.

Это определяет основное применение магниевых протекторов для защиты подземных трубопроводов в грунтах с высоким удльным сопротивлением.

Для получения более подробной информации свяжитесь с нами по телефону +7 (342 53) 7-24-48. Наши специалисты будут рады вас проконсультировать.

Источник:

Производители обрабатывают детали металлических каркасов для защиты от коррозии и преждевременного разрушения. Это нужно, в первую очередь, для того, чтобы изделия не теряли своих качеств до конца периода эксплуатации.

Корро́зия — это самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Разрушение по физическим причинам не является коррозией, а характеризуется понятиями «эрозия», «истирание», «износ». Причиной коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде.

По типу агрессивных сред, в которых протекает процесс разрушения, коррозия может быть следующих видов:

  1. газовая коррозия;
  2. атмосферная коррозия;
  3. коррозия в неэлектролитах;
  4. коррозия в электролитах;
  5. подземная коррозия;
  6. биокоррозия;
  7. коррозия под воздействием блуждающих токов.

По условиям протекания коррозионного процесса различаются следующие виды:

  1. контактная коррозия;
  2. щелевая коррозия;
  3. коррозия при неполном погружении;
  4. коррозия при полном погружении;
  5. коррозия при переменном погружении;
  6. коррозия при трении;
  7. межкристаллитная коррозия;
  8. коррозия под напряжением.

Простыми словами, коррозия – это ржавчина, которая образовывается на поверхности, и чем глубже она проникает, тем сильнее разрушает металл. Больше всего подвержены коррозии места соединений металла, сварные швы каркаса, а это угрожает целостности конструкции в целом.

Если поверхность металла не защищена, то она постепенно разрушается от контактов с почвой, жидкостями и газами, включая атмосферный воздух. Наибольшему воздействию подвержены алюминий, железо и его сплавы. Скорость ржавления металла зависит как от внешних условий среды, так и от внутренних свойств материала.

В каркасно-тентовом строительстве нельзя обойтись без тщательной обработки изделий: коррозия разрушает металл, постепенно портит и тентовое покрытие, впоследствии снижая сроки службы ангара. Поэтому важно, чтобы металлические детали конструкции подвергались антикоррозионной обработке на этапе производства. 

Способы защиты металла от коррозии

  • Холодное цинкование металла.
  • Покрытие металла грунт-эмалью 3 в1.
  • Горячее цинкование каркаса тентового ангара
  • Порошковая покраска

Самый простой способ защиты от коррозии – создание защитных покрытий (металлических, неметаллических или химических).

На нашем предприятии все изделия проходят тщательную подготовку перед нанесением покрытия: поверхность металла обезжиривается и зачищается.

— Холодное цинкование металла.

Этот способ защиты металла часто используется на нашем производстве. На поверхность металла наносят цинконаполненный состав, после высыхания которого образуется прочное покрытие. Когда этот состав контактирует с поверхностью металла, возникает короткозамкнутый гальванический элемент, и его ток нейтрализует процесс коррозионного разрушения. Данный метод эффективно сберегает от разрушения детали труб, арматуры, металлоконструкций, нефтепроводов и газопроводов.

Покрытие наносится мастерами в специальной камере с помощью нужного оборудования, что обеспечивает равномерное нанесение. После этого изделия осматривают специалисты отдела контроля качества.

— Покрытие металла грунт-эмалью 3 в1.

Это современная технология, которая позволяет добиться надежного и долговечного покрытия на металлических поверхностях, одновременно придавая изделиям эстетичный вид.

Грунт-эмаль содержит хлорсодержащий полимер, органический растворитель и преобразователь ржавчины. Покрытие действует в широком диапазоне температур и значительно продлевают жизнь металлическим изделиям, особенно в районах с неустойчивой погодой и высокой влажностью.

Конструкции с грунт-эмалью безопасны для здоровья окружающих, поверхность не поддерживает горение и не выделяет отравляющие вещества. Слой, который образуется в результате обработки, имеет единую структуру, что обеспечивает износостойкость и длительный срок службы.

Мы предлагаем своим клиентам грунт-эмаль класса 3 в 1, которые отличаются удобством в использовании благодаря своей многокомпонентности.

Помимо растворителей, пигментов и наполнителей, в их состав входят три основные группы веществ: преобразователи ржавчины, грунтовка с противокоррозионным эффектом, внешний декоративный слой. Данное покрытие имеет следующие преимущества:

  1. ровность обработанной поверхности;
  2. устойчивость покрытия к воздействиям органическим и неорганическим;
  3. термостойкость (выдерживает диапазон от -40°С до +100°С);
  4. долговечность покрытия (до 7 лет – вне помещения, до 10 лет – внутри помещения).
  5. Горячее цинкование металлокаркаса каркасно-тентового ангара.

В ходе обработки металл окунают в специальную емкость с расплавленным цинком при температуре около 460 °C. Так изделие полностью обволакивается цинком. Данное покрытие уместно использовать для металлокаркаса, который будет эксплуатироваться в особо суровых условиях.

Важно уделить внимание подготовки поверхности. Ее следует проводить в несколько этапов: тщательную механическую обработку, обезжиривание и промывку, травление и флюсование поверхности, окончательная просушка.

— Порошковая покраска.

Это современный метод защиты поверхности металла. Порошковая краска – состав на базе полимерных смол, частицы которого при нанесении на деталь удерживаются силой электростатического притяжения. При высокой температуре (200—250 градусов) частицы порошка расплавляются и полимеризуются, образуя единое покрытие.

Технология успешно применяется в промышленном производстве стекла и металлических изделий, в металлургии и производстве стройматериалов. Изделия, окрашенные таким способом, не подвергаются коррозии, не выгорают при солнечных лучах, качество покрытия не меняется при любых погодных условиях. Используя этот метод защиты металла, можно выбрать любой цвет для окрашивания, и даже фактуры бронзы, гранита и серебра.

Как дополнительно продлить срок службы металлоконструкций

Существуют и другие способы антикоррозийной защиты металлокаркаса. Для пассивной защиты от коррозии используются лакокрасочные покрытия, покрытия на основе полимеров (фторпласт, нейлон, ПВХ) или каучука.

Металлоконструкции также подвергаются огнезащитной обработке: созданию каркаса из негорючих материалов и/или их покрытие негорючими составами для создания теплоизоляционного экрана. Обработку осуществляют на подготовленную поверхность. Дополнительное покрытие, помимо повышения огнеупорных свойств, повышает прочность конструкции и увеличивает срок эксплуатации.

Как сделать так, чтобы Ваши инструменты и изделия из металла служили дольше? Нужно воспользоваться одним из способов защиты металла от коррозии. Разберем органические и неорганические защитные пленки, дадим рекомендации относительно условий хранения металла.

Что представляет собой коррозия?

Коррозия — электрохимический процесс, который сопровождается порчей поверхностных слоев металла под негативным воздействием окружающей среды. Ежегодно на восполнение связанных с ней “потерь” уходит порядка 10% от всей массы добытого металла.

Под воздействием коррозии стальные и чугунные конструкции теряют свою прочность и герметичность, не говоря уже об эстетических качествах, теплопроводности, пластичности и других важных характеристиках.

Все методы антикоррозийной защиты

Для защиты металлических конструкций от воздействия коррозии используются по два способа:

  • Защитные покрытия и антикоррозийные пленки. Не дают металлу контактировать с окружающей средой, уменьшая коррозию.
  • Добавление соединений в коррозийную среду, замедляющее распространение ржавчины.

Несмотря на обилие средств для защиты от коррозии, на территории СНГ самым распространенным способом продолжает быть обычное лаковое покрытие.

Виды покрытия для борьбы с коррозией

Лакокрасочное покрытие относится к органическим средствам борьбы со ржавчиной. Оно имеет свои преимущества: придает металлу привлекательный внешний вид и легко реставрируется в случае повреждения.

С другой стороны, он имеет низкий коэффициент термической стойкости, имеет слабую устойчивость к механическим повреждениям и слабые защитные характеристики в водяной среде.

В качестве лакокрасочного покрытия используют пленкообразователи, краски, эмали, инертные наполнители и пигменты.

—СВОДКА—

При выборе лакокрасочного состава обратите внимание на упаковку — там должны быть указаны условия эксплуатации. Некоторые покрытия, например, не выдерживают влияния минусовых температур.

К неорганическому типу защиты от коррозии причисляют фосфатные и оксидные пленки. Для первых характерна низкая прочность и долговечность. Зато защита прекрасно показывает себя в условиях соленой водной среды или высоких температур.

Оксидная пленка применяется тогда, когда важно в точности сохранить изначальные геометрические параметры металла. Она имеет толщину не более 1.5 микрона —  часто используется для стрелкового оружия и металлических измерительных приборов, инструментов с высокой точностью.

Храним металлические изделия правильно

Если невозможно нанести защитное покрытие на изделие, нужно продумать о защите от коррозии при хранении. На повышенную разрушаемость металла влияет:

  • Остатки чистящих средств и растворов на изделии после его промывки;
  • остатки пота и органический веществ на металлической поверхности;
  • повышенная влажность в помещении, частые и резкие смены температур (появление конденсата);
  • повышенное содержание хлора и сульфат-иона в воде, используемой для промывки.

При промывке металлических изделий желательно пользоваться специальными средствами и смягчителями, после чего насухо вытирать. Для хранения использовать помещение с низкой температурной контрастностью и влажностью воздуха. Можно пользоваться оборудованием с влагопоглощающими фильтрами.

С помощью этих советов Вы сможете надолго сохранить эксплуатационные характеристики металлических конструкций. Надеемся, информация оказалась для Вас полезной. Если ищите эффективные средства для защиты от ржавчины и удаления — ознакомьтесь с каталогом нашей компании.