Влага и различные агрессивные химические соединения представляют серьезную угрозу долговечности и безопасности металлических конструкций. Чтобы предотвратить коррозию в местах соединений сборных конструкций и сварных швах, следует уделить особое внимание выбору антикоррозионных методов защиты изделий.
При создании металлоконструкций инженеры учитывают внешние условия эксплуатации, типы нагрузок, которые будут действовать на конструкцию, а также уровень агрессивности окружающей среды. После анализа всех условий эксплуатации определяются оптимальные методы антикоррозионной защиты для каждого конкретного случая.
Что произойдет, если не защищать металлоконструкции:
- Образование ржавчины. Ржавчина уменьшает прочность материала и приводит к его разрушению;
- Ухудшение характеристик металла. Коррозия снижает тепло- и электропроводность материала, снижает его пластичность;
- Уменьшение срока службы. Коррозия существенно сокращает срок службы металлоконструкций. В результате появляется необходимость частичной замены деталей или ремонта;
- Ущерб окружающей среде. Коррозия может стать причиной утечки опасных веществ из металлических резервуаров и хранилищ и загрязнения окружающей среды;
- Повышенные расходы на обслуживание. Без защиты металлических изделий от окисления потребуется проводить регулярную проверку состояния конструкции и ремонтные работы, приводящие к дополнительным расходам;
- Угроза безопасности. Когда отдельные элементы или места соединения деталей разрушаются, в аварийное состояние приходит вся конструкция. Незащищенные металлоконструкции теряют устойчивость и начинают представлять опасность для людей и имущества.
Обратить коррозию невозможно, поскольку это химический процесс, который изменяет структуру самого металла. Поэтому, если металл подвергся воздействию коррозии, его нельзя переработать и использовать повторно.
Активные способы борьбы с коррозией
Активные методы борьбы основаны на работе внешних источников энергии. Как правило, они включают в себя использование химических или электрохимических процессов, проходящих в металлической структуре.
Активные методы:
- Анодная защита. Используется напряжение постоянного тока. Из материала, менее склонного к коррозии, создаются катоды. Они подключаются к металлической структуре, которую нужно защитить. Ток приводит к образованию защитного слоя на поверхности металла;
- Катодная защита. Также использует электрические методы для защиты металлических поверхностей. Но при катодном методе металл подключается к внешнему источнику тока, который используется в качестве катода и предотвращает образование коррозии;
- Коррозионно-ингибирующие добавки. Химических добавки, которые используются для наплавления на металлическую поверхность. Ингибирующие смеси создают защитный слой и блокируют химические реакции окисления;
- Поляризационная защита. Метод основан на изменении потенциала металла за счет приложения тока. Ток снижает скорость анодного или катодного процесса коррозии;
- Ингибиторы коррозии. Представляют собой химические соединения, добавляемые к окружающей среде. Ингибиторы способны подавлять процессы окисления, предотвращая химических реакции на металлической поверхности.
Пассивные способы борьбы с коррозией
Пассивные методы фокусируются на создании защитного слоя на поверхности металла. Например, защитные покрытия (краски, порошковое напыление) или специальные материалы, которые образуют пассивный оксидный слой на поверхности и предотвращают окисление материала.
Неметаллические покрытия:
- Полимерные. Эпоксидные, полиуретановые и акриловые покрытия, которые обладают хорошей стойкостью к коррозии и ультрафиолетовому излучению;
- Фосфатные. Создаются путём нанесения фосфатного слоя на поверхность металла, что способствует защите от коррозии и улучшает адгезию краски;
- Керамические. Обладают высокой термической и химической стойкостью;
- Каучуковые. Например, битумные покрытия или пропитки, которые защищают металл от воздействия воды, ультрафиолетового излучения и механических повреждений.
Металлические покрытия:
- Цинковые. Включают в себя горячее цинкование (гальванизацию) или цинковый спрей. Горячее цинкование предполагает погружение металлической конструкции в расплавленный цинк. В результате создаётся защитное электролитическое покрытие, которое предотвращает коррозию. Цинковый спрей используется для защиты крупных металлоизделий (например труб или мостовых конструкций). Цинковый раствор наносится на поверхность металла с помощью специального разбрызгивающего аппарата;
- Алюминиевые. Создают защитный слой оксидов алюминия, который предотвращает коррозию металла. Эти покрытия широко используются в авиационной и морской промышленности для защиты от соленой воды;
- Никелевые. С помощью электрической энергии никель осаждают на металлическую поверхность для создания защитного слоя. Никель образует устойчивый и равномерный покров, который обеспечивает защиту от коррозии и придает поверхности дополнительную прочность;
- Оловянные. Чаще всего применяется для защиты металла от коррозии в агрессивных химических средах. Оловянные покрытия образуют пассивную оксидную пленку, предотвращающую окисление;
- Серебрение и золочение. Обычно используются для декоративных целей, но также способны защищать от коррозии. Оба металла обладают хорошей устойчивостью к окислению;
- Хромирование. Представляет собой процесс нанесения тонкого слоя хрома на металлическую поверхность с помощью электролиза. Хромирование создает глянцевое и устойчивое к коррозии покрытие.
В большинстве случаев для защиты металлоконструкций используются именно пассивные методы. Если изделие было обработано правильно, то антикоррозийное покрытие увеличит срок службы конструкции на несколько десятков лет.
