Методы защиты от коррозии

Для борьбы с коррозией металлов при выборе способов защиты учитывают особенности не только самого металла, но и условий его эксплуатации. Все методы можно классифицировать по характеру их воздействия:Наведите курсор чтобы закрыть подсказкукоррозияНаведите курсор чтобы закрыть подсказку

• воздействие на металл:
  • легирование
  • термообработка
  • применение коррозионностойких и жаростойких сплавов
• воздействие на среду:
  • ингибирование или удаление агрессивных реагентов
  • использование инертных газов
• рациональное проектирование и конструирование
• воздействие на конструкцию:
  • использование защитных покрытий
  • электрохимическая защита

Воздействие на металл

Легирование — это метод защиты, связанный с изменением свойств металла за счет создания сплава с добавками (Cr, Ni, Cu, Р и др.), обеспечивающими, в частности, формирование на поверхности оксидного слоя, способствующего устойчивости металла к внешним воздействиям (подробнее см. модуль 1).

Термическая обработка металла состоит в нагреве до определенной температуры, выдержке и охлаждении с определенной скоростью для получения заданных свойств. Во время этого процесса в металле происходят существенные изменения внутреннего строения и структуры. Термической обработкой можно достичь повышения износостойкости, прочности, коррозионной и эрозионной стойкости, снятия остаточных напряжений.

Применение коррозионностойких и жаростойких сплавов –

Воздействие на среду

Одним из наиболее успешных методов борьбы с коррозией является использование ингибиторов, то есть химических соединений или композиций.

Ингибиторы коррозии – химические соединения или их композиции, присутствие которых в достаточной концентрации, замедляет скорость коррозии металлов без значительного изменения концентрации любого коррозионного реагента

ISO 8044 – 2015

Способ защиты металлов с помощью ингибиторов коррозии универсален. Их можно использовать в любых средах, причем не только самостоятельно, но и в комбинации с защитными покрытиями, катодной защитой, маслами и смазками, различными конверсионными покрытиями и др. Подобные комбинации часто усиливают противокоррозионную защиту, делая ее более удобной с технологической точки зрения и эффективной экономически.

Ингибиторы коррозии повышают защитное действие грунтовок, лакокрасочных покрытий и в настоящее время широко в них применяются, в том числе и в виде противокоррозионных пигментов.

Рациональное проектирование и конструирование

Выбор наиболее рациональных геометрических форм деталей, их взаимного расположения и расположения в пространстве — одна из эффективных мер защиты от коррозии при минимальных затратах. В этом плане основной принцип обеспечения долговечности конструкций заключается в том, чтобы их конфигурация была как можно более простой. Изначально в проекте конструкции не должно быть заложено причин, способствующих возникновению коррозии или ее развитию, а именно:

• элементы конструкции должны быть спроектированы так, чтобы их формы не создавали потенциально опасных для коррозии участков;
• конструкции должны быть легко обтекаемыми водой (для погруженных в воду постоянно) и хорошо обдуваемыми воздухом (для находящихся в атмосфере);
• поверхности конструкций должны быть доступными для нанесения защитных покрытий;
• поверхности конструкций, подвергающиеся воздействию агрессивной среды, не должны иметь резких искривлений или острых ребер, на которых трудно сформировать качественные защитные покрытия;
• острые кромки, образующиеся в процессе обработки металла, должны быть скруглены; вокруг отверстий и вдоль обрубленных краев заусенцы должны быть удалены;
• в конструкциях, перемещающихся относительно друг друга, места контактов должны проектироваться с учетом исключения механических повреждений защитных покрытий;
• следует избегать использования в конструкциях составных сечений из уголков, в которых образуются щели, недоступные для возобновления защитных покрытий, и где возможно возникновение нарастающего давления, вызванного образованием продуктов коррозии, которые могут разрушать фрагмент конструкции.

При принятии решений по методам рационального проектирования следует пользоваться международным стандартом ISO 12944–3 «Краски и лаки. Антикоррозионная защита стальных конструкций с помощью защитных лакокрасочных систем. Часть 3. Конструктивные соображения». В этом стандарте разъясняется, что при проектировании конструкций важными аспектами являются их нормальное функционирование, достаточная стабильность, прочность и долговечность.

Перед началом проектирования отдельных конструкций и конструктивных элементов следует определять необходимость и возможность осуществления их первичной защиты от коррозии. При этом технические решения должны предусматривать возможность, в случае необходимости, выполнения мер по обеспечению эффективной вторичной защиты от коррозии в процессе эксплуатации здания или сооружения.

Узкие зазоры, щели и соединения внахлест затрудняют доступ при подготовке поверхности и нанесении лакокрасочных покрытий и соответственно могут являться концентраторами коррозии.

При конструировании сварных металлоконструкций должен быть предусмотрен оптимальный доступ ко всем поверхностям для струйной подготовки поверхности и нанесения ЛКМ безвоздушным способом. В переборках над сварными швами должны предусматриваться выкружки.

При соединении конструкций внахлест необходимо располагать таким образом, чтобы влага и пыль не скапливались в непосредственной близости от соединений. Уплотнительные прокладки по размеру должны строго соответствовать приварочным поверхностям. Значительный эффект достигается при использовании прокладочного материала в сочетании с ингибированными мастиками. Примеры соединения деталей приведены на рисунке:

Дефекты, вызванные нерациональным проектированием и конструированием

Нерациональное с точки зрения защиты от коррозии проектирование и конструирование может привести к дефектам защитных покрытий и преждевременному выходу из строя конструкций вследствие коррозионных повреждений.

Примерами распространенных проектных недоработок, которые осложняют процесс нанесения покрытия, являются:

• труднодоступные или недоступные участки;
• заклепки, болты или другие соединительные детали;
• сварные швы;
• зазоры (близко расположенные поверхности);
• перекрывающиеся поверхности;
• углы (внешние и внутренние);
• неадекватно установленная арматура или сложная компоновка;
• резьбовые участки;
• неизолированный контакт разнородных металлов;
• вспомогательные средства для облегчения производства (прихваточный сварной шов и др.)

 

Наличие участков конструкции с внутренними полостями и т.п. (колонны из уголков и других прокатных профилей, элементы жесткости во внутренней части судна, ребра жесткости пролетных строений мостовых конструкций).

Рекомендации:
• тщательное выполнение работ в труднодоступных местах
• рекомендации проектировщикам изменить конструкцию

Воздействие на конструкцию

• 

• 

Выделяют два направления защиты от коррозии с учетом воздействия на конструкцию:

• использование защитный покрытий
• электрохимическая защита

Типы защитных покрытий будут рассмотрены в Уроке “Защитные покрытия”.

А основы электрохимической защиты от коррозии разобраны в Уроке “Электрохимическая защита”.