Коррозия металла - катастрофические последствия!

Металл на сегодня - один из самых востребованных материалов в строительстве и промышленности. 

      Ущерб от коррозии металла в промышленной сфере достигает 4-5% от общего валового национального дохода страны! При этом безвозвратно гибнет 10-15% от объема ежегодно производимых ферросплавов, приводя к различным  катастрофическим последствиям из-за выхода из строя оборудования. Именно поэтому требуется своевременная антикоррозийная обработка металлоконструкций!

Коррозия (самопроизвольное разрушение металла) - это процесс взаимодействия металла с окружающей средой, при котором металл:
- окисляется,
- меняет свойства (прочностные и физико-химические),
- снижает функциональность и срок годности: выходит из строя оборудование и транспорт,
- разрушается.

Антикоррозионная защита – это нанесение на поверхность конструкций слоев защитных покрытий из органических и неорганических материалов, с термостойкими, огнезащитными и химстойкими свойствами.
Цель антикоррозийной обработки металлоконструкций:
1. Сохранение первоначальных свойств металла.
2. Защита конструкций от воздействия агрессивной среды, атмосферных осадков, биологических и механических воздействий.
3. Увеличение стойкости к абразивному износу.
4. Предотвращение появления ржавчины.
5. Увеличение срока службы металлических изделий.
6. Придание эстетичного вида.

Отрасли применения антикоррозийной обработки металлоконструкций:
1. Авиация,
2. Автомобилестроение,
3. Судостроение,
4. Строительство,
5. Нефтегазовая промышленность.

Область применения антикоррозийной обработки металлоконструкций:
1. Базовые станции связи.
2. Опоры ЛЭП.
3. Молниеприемные сети.
4. Резервуары для хранения или транспортировки жидкости, газов или сыпучих тел.
5. Краны мостовые, козловые, портовые, башенные.
6. Эстакады, колонны, ригеля, фермы, балки, опоры. 
7. Путепроводы, мостовые и нестандартные конструкции, дорожные ограждения.
8. Элементы ж/д путей
9. Промышленное оборудование: станки и пр.
10. Наземные трубопроводы больших диаметров. 
11. Пожарные лестницы. 
12. Детали для автомобилей. 
13. Мебельная фурнитура. 

Технология антикоррозийной обработки: тонким слоем из металла, сплавов металла или неметаллических составов:
I. Очистка поверхности.  Перед нанесением любого защитного слоя поверхность конструкции нужно подготовить - зачистить металл от ржавчины и от старого слоя краски для лучшего сцепления защиты с металлом.
Методы Подготовки поверхности металла к антикоррозийной обработке зависят от:
1. типа металла,
2. состояния поверхности,
3. наличия труднодоступных мест,
4. выбранного покрытия,
5. условий дальнейшей эксплуатации,
6. технических условий на объекте.

Методы зачистки:
1. Абразивная зачистка  – вручную: щетка металлическая, скребок, шпатель или шлифовочная машинка   
2. Абразивоструйная очистка -  (бластинг) сухим льдом.  
3. Химическая зачистка – химическими реакциями активных веществ различных составов:  
3.1. обезжиривание поверхности;
3.2. нанесение состава, разрушающего ржавчину,
3.3. зачистка поверхности,
3.4. промывка питьевой водой;
3.5. нанесение конверсионного слоя;
3.6. повторная промывка питьевой водой;
3.7. промывка деминерализованной водой.
4. Механическая очистка – специальными устройствами:
4.1. Пескоструй – аппарат для очистки мелким песком под высоким давлением.
Плюсы:  
- быстрота выполнения зачистки,
- зачистка конструкции до голого металла или поверхностно,
- не нужно обезжиривать поверхность,
- все дефекты металла выявляются уже при обработке,  
- поверхность становится матовой и гладкой, 
- защита от коррозии продержится много лет. 
4.2. Гидродинамическая зачистка -  гидроструйный аппарат с  водой под большим давлением.
Плюсы, если: 
- близко расположен источник водоснабжения.
- другие способы зачистки применить нельзя.

II. Обеспыливание и обезжиривание:
1. удаление элементов старой краски после очистки,
2. нанесение обезжиривающих растворов,
3. нанесение слоя преобразователя ржавчины (при необходимости).

III. Нанесение грунтовочного слоя. 

IV. Нанесение 1 или 2-х слоёв защитного покрытия. 
Выбор метода нанесения и антикоррозионного материала зависит от:
1. Характеристик марки металла конструкции.
2. Условий эксплуатации объекта.
3. Возлагаемых нагрузок.
4. Агрессивности окружающей среды.

Виды антикоррозийной защиты:
I. Конструктивные методы защиты – проводятся материалами, препятствующими воздействию внешней среды:
1. нержавеющая сталь,
2. кортеновская сталь с прочной, неразрушаемой окисной пленкой,
3. высокополимерные материалы,
4. керамика,
5. стекло.

II. Защитная пленка - механически изолирует поверхность металла: 
1. Чаще всего наносится на черные металлы,
2. Любое нарушение целостности защитной пленки (даже микротрещины) ведет к проникновению агрессивной среды и возникновению подпленочной коррозии.

III. Лакокрасочные материалы (ЛКМ):
1. содержащие фосфатную кислоту или хроматные пигменты, замедляющих коррозионные процессы,
2. содержащие металлическую пыль (более 86%),
3. содержащие высокодисперсный порошок цинка (холодное цинкование).

Три основных типа ЛКМ:
1. Эпоксидные покрытия;
2. Двухкомпонентные полиуретановые покрытия;
3. Однокомпонентные полиуретановые влагоотверждаемые покрытия.

Плюсы:
1) наиболее доступный метод сбережения ферросодержащих конструктивных элементов и деталей,
2) позволяют обрабатывать любые размеры и конфигурации металла,
3) обладают улучшенными эксплуатационными свойствами,
4) выполняют барьерные, протекторные, преобразующие или пассиваторные функции.

Минусы:
1) Обработка быстро приходит в негодность (из-за очень хорошей теплопроводности металла ЛКМ многократно подвергается перепадам температур).
Срок обновления: 5-7 лет,
2) Слишком трудоемкий процесс нанесения защиты для объемных стальных конструкций.

Выбор ЛКМ для антикоррозийной обработки зависит от: 
1. Климатических факторов,
2. Атмосферных и иных воздействий на наружные поверхности,
3. Условий эксплуатации, влияющих на рабочий процесс,
4. Степени прочности и надежности конструкций,
5. Стойкости конструкции к  механическим воздействиям,
6. Видов и степени агрессивного воздействия хранимого продукта и его паров на внутренние поверхности.

Технология антикоррозийной обработки ЛКМ металлических конструкций и сооружений (РД-05.00-45.21.30-КТН-005-1-05):
1. Обезжиривание участков с любой степенью зажиренности по ГОСТ 9.402:
1.1. Удаление с поверхности масел, нефти и других загрязнений.
1.2. Проводится до абразивоструйной очистки, т.к. масла под струёй абразива только вбиваются в поверхность, что приведет к плохой адгезии и отслоению покрытия от подложки.
1.3. Проводится растворителем чистой, не оставляющей на поверхности волокон, ветошью. 

2. Абразивоструйная обработка металлоконструкций (пескоструйная обработка, мягкий бластинг):
2.1. Очищает поверхность от прокатной окалины, ржавчины, старой краски и т. д.,
2.2. Придаёт поверхности  рельеф, что способствует лучшей адгезии краски с металлом.
2.3. Основной материал: абразивный порошок. 

3. Удаление абразива отсосом (при очистке внутренней поверхности резервуаров, емкостей и т.п.).

4. Обеспыливание очищенной поверхности.

5. Обезжиривание очищенной и обеспеченной поверхности.

6. Нанесение от одного до нескольких слоев ЛКМ на поверхность металла:
6.1. Грунт: специальное покрытие, гарантирующее хорошую адгезию последующих красочных слоев с поверхностью металла;
6.2.  Первый слой лакокрасочного материала: акриловая, эпоксидная или уретановая краска;
6.3. Второй (финишный) слой: защитно-декоративное покрытие.

Все покрасочные материалы наносятся мобильной установкой безвоздушного распыления.

IV. Пластмассовые антикоррозийные покрытия имеют высокую водо-, кислото- и щелочестойкость и  содержат:
1. Фторпласт.
2. Нейлон.
3. ПВХ.
4. Полиэтилен.

V. «Жидкая резина» (эластомер) — недорогой инновационный метод надежной и долговечной защиты металлов от окисления и ржавления:
1. Двухкомпонентный материал, сплошная, бесшовная мембранная прослойка,
2. Наносится распылительным пистолетом, без предварительной подготовки поверхности.
3. Битумная эмульсия застывает мгновенно, не образует потеков и неровностей, даже на гладкой,  скользкой и влажной поверхности.
4. Металл становится устойчив к воздействию повышенной влажности и критическим температурам.

Срок обновления: 20 лет, со временем становится прочнее.
Применение:  для защиты металлических труб, строительных конструкций, цистерн, кровли.

VI. Фосфатирование – покрытие цветных и черных металлов слоем фосфатов:
1. Повышает износостойкость металла,
2. Увеличивает твердость и защиту от коррозии,
3. Является грунтом под лакокрасочные покрытия. 

VII. Хроматирование -  химическое пассивирование электролитически оцинкованных деталей цветных металлов:
1. Кратковременне погружение металла в раствор сильных окислителей на основе солей хрома.
2. Промывка металла водой.
3. Образование на поверхности металла плотной, прочной плёнки оксидов цинка.
4. Существенно улучшает стойкость металла к коррозии. 

VIII. Алитирование  - способ металлизации конструкций, повышающий сопротивляемость поверхности материала к процессам коррозии и наделяющий металлические поверхности наиболее высокими характеристиками износостойкости:
1. Из порошкообразной смеси на основе ферроалюминия формируется алюминиевое напыление -  на поверхность объекта наносится металлизированный порошок и выполняется изоляционная обмазка.
2. Далее элемент готовится к диффузионному отжигу и обрабатывается специальной краской на той же основе алюминия.
3. Конструкции погружаются в алюминиевый расплав с выдержкой, параметры которой зависят от требований к конечному результату.

IX. Фаолитирование – формирование защитного барьера из смеси на основе кислотоупорной термореактивной пластмассы.
Получается антикоррозийное и теплозащитное покрытие, защищающее от воздействия химически агрессивных солей.
Плюсы: применение при высоких температурах.
Минусы:  перед обработкой наносится бакелитовая лаковая основа.

X. Антикоррозийное цинкование (оцинкование) - покрытие цинком стальных и металлических конструкций.
Чем больше содержание цинка,  тем дольше прослужит цинковое покрытие.
Способ нанесения цинкового покрытия зависит от:
- условий дальнейшего использования изделия
- необходимых свойств протекторного слоя.
Возможно использование нескольких типов покрытий в одном изделии.

Технологии и виды цинкования:
X.I. Холодное цинкование (метод протектора):  окраска металлоизделий грунтами серебристо-серого цвета на основе эпоксидных смол или термопластичных полимеров с высоким содержанием (89-93%) высокодисперсного цинкового порошка.
Получается двойная защита:
1)  буфер, создаваемый смолами,
2)  протектор из стойкого слоя металла.

Плюсы:
1) Простота нанесения: распылителем или кисточкой, валиком.
2) Удобнее и  дешевле горячего цинкования.
3) Высокая технологичность,
4) Сварные швы можно оцинковывать на месте,
5) Проводится в широких границах температур: 
- при влажности воздуха 30-98 %,
- при температуре 5-40 С⁰.
6) защищает от воздействия: вредных газов, паров, щелочей, кислот, нефтепродуктов, масел, пресной и морской воды,
7) обработанный металл эксплуатируется в различном климате: тропическом, морском, умеренном, холодном.
Срок обновления: больше, чем у горячего цинкования в 3-4 раза: до 50 лет.

Минусы:
1) невысокая стойкость к механическим воздействиям,
2) необходимость контроля санитарно-гигиенических условий труда маляров из-за использования органических растворителей.

X.II. Горячее цинкование: по объему цинковальных производств занимает второе место.
Технология горячего цинкования:
1. Подготовка поверхности:
1.1. Обезжиривание,
1.2. Зачистка от оксидов: пескоструйная обработка или травление в ваннах с различными кислотами,
1.3. Промывание,
1.4. Флюсование,
1.5. Просушивание.
Степень очистки цинкуемой поверхности металлоконструкций от окалины и ржавчины регламентирует ГОСТ 9.402.
2. Цинкование металла:
2.1. Погружение в специальную вращающуюся ванну с горячим расплавленным цинком металлоизделия,
2.2. Образование идеально ровной поверхности - тонкой защитной пленки белого цвета, иногда переходящего в матовый темно-серый.                      Если поверхность желтовато-белого цвета -  это признак коррозии и сигнал о необходимости ремонта покрытия. 
Толщина готового покрытия: 40-200 мкм.
Способы проверки готового покрытия (испытание на изгиб цинкового покрытия и др.) регламентирует ГОСТ 9.307.

Плюсы:
1) высокоэффективно - покрытие экранирует металл от влаги и самовосстанавливается после небольших повреждений.
2) по качеству и долговечности -  один из лучших.
Минусы:
1) длительный и трудоёмкий процесс,
2) большие энергозатраты на поддержание температуры расплава цинка 460-480 С⁰ .
3) ванны ограничены в размерах и не всегда могут обработать нужную конструкцию,
4) экологически не безопасно,
Применение: обработка крупных объектов - судов, баков, цистерн.

X.III. Гальваническое цинкование:  нанесение покрытия (цинка) при электрохимическом воздействии: диффузионное извлечение ионов цинка из слабокислого раствора в ходе электролиза.
Технология гальванического цинкования - самый длительный процесс:
1. Стальные конструкции и цинковые пластины погружаются в ванну с электролитом,
2. Пластины и конструкции подключаются к источнику постоянного тока,
3. Во время электролиза цинковый анод растворяется и оседает на поверхности стального изделия,
Толщина готового покрытия: очень тонкий слой цинка (20-30 мкм.) имеет связь с поверхностью металла на молекулярном уровне.
Срок обновления: до 50 лет.
Плюсы:
1) Поверхность металла: точная, гладкая, блестящая, равномерная, декоративная.
2) Подходит для электропроводящих и для неэлектропроводящих материалов.
Минусы: 
1) Трудоемкость процесса.
2) Образование экологически опасных отходов.
3) Необходима очистка сточных вод от ионов цинка: дорогостоящая технология, требующая строительства очистных сооружений.
Применение: обработка метизов и деталей средних размеров.

X.IV. Газотермическое цинкование напылением: комбинированное покрытие, защищающее металлоконструкции в различных условиях эксплуатации (атмосферные условия, пресная и морская вода) за счет большой толщины и хорошей адгезии. 

Технология газотермичесегого цинкового напыления:
1. цинк расплавляется,
2. расплавленные частицы цинка ударяются о поверхность металла,  деформируются и образуют «чешуйчатое» покрытие,
3.  в газовом потоке происходит напыление цинка на металл изделия,
4.  образуется пористое покрытие, требующее обработку порозаполнителем в виде лакокрасочного материала.
При эксплуатации в агрессивной среде образует труднорастворимые и плотные продукты коррозии, которые забиваются в поры основы, замедляя коррозию.
Применение: обработка крупногабаритных металлоконструкций, которые невозможно поместить в ванну с расплавом цинка или в гальваническую ванну.
Срок обновления: до 30 лет. 

X.V. Термодиффузионное цинкование: переход атомов цинка из цинкосодержащего порошка в паровую фазу и  проникновение в железную подложку металлоконструкции при очень высокой температуре, образуя на поверхности цинковое покрытие, однородное и равномерное по толщине, в том числе и на резьбе. 

Технология термодиффузионного цинкования - самая эффективная защита и самый сложный процесс: 
1. Стальная конструкция прогревается в печи при температуре от 290°С до 450°С,
2.  На нее под давлением подается цинковая пыль.
3.  Молекулы цинка расплавляются и проникают даже в толщу металла.
4. Получается не просто защитная пленка, а своеобразный сплав, защищающий  металлические конструкции от коррозии неограниченное время.
Толщина покрытия: 25-110 мкм., зависит от  времени цинкования.
Срок обновления: защитная способность покрытия в 3-5 раз долговечнее, чем у гальванического покрытия и сравнима с горячецинковым покрытием. 

Плюсы:
1) Экологически безопасно, т.к. цинкуется  в герметически закрытых ретортах,
2) Очистные сооружения не требуются,
3) Отходы производства (отработанные цинксодержащие смеси) не требуют захоронения,
4) Простой подготовительный этап: очистка от пятен ржавчины, обезжиривание.
5) Покрытие ровное, беспористое, твердое, износостойкое: выдерживают самые агрессивные среды (огонь, морская вода).
6) Высокая адгезиея к подложке за счет диффузионного слоя.
7) Точное воспроизведение исходной формы деталей, даже со сложной конфигурацией (внутренние поверхности, отверстия, полости, резьба, щели и т.п).

Минусы:
1) Отсутствие декоративных свойств: покрытие темно-серого серого цвета без блеска.
2) Необходимость специального оборудования (роторных печей).
3) Небольшая производительность производства, лимитируемая объемами реторт для цинкования.
4)  Наличие вредных аэрозолей цинковой пыли.
Общие требования к качеству покрытий и методы контроля: ГОСТ Р 51163-98.
Общие требования к процессу термодиффузионного цинкования и методы контроля: ГОСТ Р 51163 «Покрытия термодиффузионные на крепежных и других мелких изделиях».
Разновидности защитных средств: СНиП 2.01-19-2004.

Компания «Невастройпроект» имеет  всю необходимую разрешительную  документацию для выполнения антикоррозийной обработки металла:
1. Лицензия на осуществление деятельности по монтажу, техническому обслуживанию и ремонту средств обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений № 2-Б/00763 от 02.11.2012г.: подробнее – здесь.
2. Сертификат соответствия системы менеджмента качества требованиям стандарта ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008): подробнее – здесь.
3. Свидетельство СРО о допуске к определенным видам работ, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства, включая особо опасные и технически сложные объекты капитального строительства № С-008-78-0777-78-011216 от 01.12.2016г.: подробнее – здесь.

Мы поможем Вам!:
- выбрать оптимальный способ антикоррозии с учётом всех особенностей Ваших конструкций,
- подобрать состав антикоррозийного покрытия в зависимости от требований СНиПов и НПБ, условий нанесения и бюджета, 
- провести лабораторную экспертизу обработанных поверхностей в независимой лаборатории. 

По окончании антикоррозийных работ компания «Невастройпроект» выдаёт Заказчику всю необходимую Документацию:
Проект антикоррозийной обработки (проектная документация и (или) рабочая документация), Инструкция на используемый материал от производителя,
Сертификат соответствия на примененное средство,
Санитарно-эпидемиологическое заключение на примененное средство,
Лицензия на осуществление деятельности,
Сертификат испытательной лаборатории,
Протокол испытательной лаборатории по результатам проверки качества антикоррозийной обработки металлических конструкций,
Технический акт проверки выполненных антикоррозийных работ,
Акт сдачи-приёмки работ.

Нормативные документы и правила, которыми руководствуется компания «Невастройпроект» в своей работе: подробнее – здесь.