Финансовые и материальные потери, вследствие негативного влияния коррозии на металлоконструкции, условно делятся на прямые и косвенные. Прямые определяют затраты на ремонтные работы или демонтаж старых и установку новых металлоконструкций. Косвенные потери могут составлять: простой оборудования, снижение производительности / мощности, уменьшение объемов выпуска продукции или ее загрязнение продуктами коррозионных процессов и т.п.
Таким образом, отсутствие надлежащей защиты металлических конструкций и оборудования может существенно поднять стоимость продукции или привести к неоправданным затратам. Поэтому вопросам защиты от коррозионных процессов стоит уделить пристальное внимание, как на крупных предприятиях, так и в частном секторе.
Виды коррозии
Чтобы подобрать оптимальный способ защиты металлоконструкций, совмещающий максимальную эффективность, минимальные затраты и технологичность, необходимо определить какой именно тип коррозионного поражения угрожает металлоконструкциям:
- Атмосферный. Наиболее распространённый. Источником является атмосферная влага.
- Аэрационный. Одна из разновидностей атмосферной коррозии. Характерной чертой является неравномерное воздействие воздушной среды на различные части металлоконструкций.
- Электролитический. Источник - воздействие обычной воды, солей, щелочей или кислот.
- Почвенный. Уровень агрессивности этого типа коррозии определяется составом грунта. Наиболее агрессивными являются кислые почвы, наименее – песчаные.
- Биологический. Источником являются газы (сероводород, углекислый газ и т.п.), которые выделяются микроорганизмами.
- Электрический. Вызывает блуждающий ток, который формируется при функционировании электротранспорта и электроустановок.
В зависимости от способа и интенсивности воздействия внешних негативных факторов коррозия может проявляться следующим образом:
- Равномерно распространяться по поверхности, затрагивая внешний слой;
- Появляться на небольших участках с более глубоким проникновением внутренние слои металла;
- Окислять один из компонентов биметаллической конструкции или сплава в целом;
- Образовывать глубокие трещины – как правило, формируется в сварных металлоконструкциях вдоль линии соединения отдельных элементов.
Способы защиты от коррозии
Для защиты металлических изделий от коррозии было разработано множество технологий, среди которых наиболее эффективными считаются следующие:
- Легирование;
- Защитное покрытие;
- Электрохимическая защита.
Рассмотрим их более подробно.
Легирование
В состав металла вносится небольшое количество легирующих добавок: никеля, молибдена, хрома и др. Такие сплавы имеют повышенную устойчивость к коррозии за счет образования на поверхности изделия оксидной пленки. Этот защитный процесс получил название пассивизации. Он применяется на изделиях из алюминия, меди, железа, цинка и сплавов на их основе. Такой метод защиты является наиболее эффективным, но при этом дорогостоящий и может применяться исключительно в процессе производства изделий из металлов.
Защитное покрытие
Нанесение на поверхность готовой конструкции или изделия защитного покрытия является наиболее распространенным способом защиты от коррозии. В зависимости от требований к физико-химическим и эстетическим характеристикам защитного покрытия, подбирается не только состав, но и способ нанесения материалов.
Основными рабочими параметрами защитных покрытий, определяющими область их применения являются:
- Износостойкость – устойчивость к истиранию, ударам и т.п.;
- Климатическая стойкость – атмосферная влага, дождь, ультрафиолет;
- Электопроводимость;
- Толщина защитного слоя;
- Адгезия с поверхностью основания.
В качестве защитного покрытия используются различные материалы. Металлы. Наносятся следующими способами:
- электрохимическим – гальваника;
- погружение в расплав – лужение, горячее цинкование;
- металлизация – расплавленный металл наносится на поверхность изделия струей воздуха.
Краски и эмали.
Основой защитных материалов такого типа служат силикаты, смолы, полимеры, резина. Главными параметрами выбора являются физико-механические характеристики, химическая стойкость, газо- водонепроницаемость, адгезия с поверхностью основания.
Химическая защита
Суть этого метода заключается в нанесении на поверхность металлического изделия материала, вступающего в химическую реакцию с ним. Результатом должно стать образование химически устойчивой защитной пленки. На данный момент широко используются три технологии такого типа:
- Оксидирование. Формирует на поверхности металла оксидную пленку, обладающую высокой коррозионной инерцией. Образуется в результате электрохимической обработки в щелочном растворе. Чаще всего используют растворы NaOH, NaNO2(3) при температуре 135°С…140°С.
- Фосфатирование. Образование на поверхности металла защитной фосфатной пленки производится путем воздействия раствора фосфатной кислоты H3PO4 в сочетании с ее солями Mn(H2PO4)2. Температура обработки до +98°С. Кроме высоких защитных свойств фосфатная пленка имеет шероховатую поверхность, которая является хорошей основой для дальнейшей покраски.
- Анодирование. Применяется для обработки алюминиевых изделий. Формирует на поверхности защитную оксидную пленку Al2O3. Применяется технология травления поверхности в растворах ортофосфорной, щавелевой или хромовой кислот.
Подводя итоги
Защита металлоконструкций и изделий легированием, химическим способом защиты или нанесением лакокрасочных покрытий не только существенно продлевает период эксплуатации. В зависимости от типа защитного покрытия изделие может получить новые физико-механические свойства, что существенно расширит область его применения. Кроме того, такие покрытия выполняют и эстетические функции.
