Металл подвержен разрушению в процессе эксплуатации. Негативное воздействие газов окружающей среды, влага и атмосферные осадки, соли и химические элементы, содержащиеся в почве – все эти факторы снижают срок службы металлоконструкций. Поэтому антикоррозийная обработка металлоконструкций является таким же обязательным условием, как и любой технологический процесс. Влага вызывает коррозию уже через 6-12 месяцев, всё зависит от региона и климата. Скорость распространения коррозии в поверхность металла или сплава может достигать 0,1-0,02 мм/год.
Больше всего негативным и разрушительным воздействиям подвержены:
- болтовые соединения;
- сварные швы;
- заклёпочные соединения.
При критических нагрузках эти места разрушаются первыми, приводя к снижению несущей способности сооружения или технологической аварии. Не с проста в большинстве Инструкций по техническому осмотру зданий, сооружений, оборудования особое внимание уделяется периодическому осмотру мест соединений конструкционных элементов.
Антикоррозийная защита с точки зрения СНиП
Уровень антикоррозийной защиты и требования к технологии её нанесения предусматриваются технологической документацией на строительство объекта. В ней указывается конкретный перечень работ по защите металла, наименование защитных средств и компонентов, затраты на обработку и затраты на оплату труда. Такие меры в Строительных нормах и Правилах именуются «конструктивными».
Выбор антикоррозийной защиты зависит не только от типа сплава или стали, но и от условий эксплуатации будущей конструкции: точки росы, влажности, средней температуры и даже уровня локальной вибрации.
Своими требованиями СНиП устанавливает основные положения по защите металлоконструкций. В частности:
- производитель должен ликвидировать все щели, углубления, технологические выемки, карманы, соединения, способные задерживать влагу и стать причиной возникновения коррозии;
- поверхность металлоконструкции должна быть защищена от прямого воздействия воды, т.е. применение защитных козырьков, водоотводных лотков, дренажа обязательно;
- использование специальных ингибиторов для конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, обязательно.
Если правильно учесть все негативные факторы и спрогнозировать динамику разрушающего воздействия окружающей среды, можно качественно защитить металлоконструкцию минимум на 40-50 лет.
Понятие о пассивной антикоррозионной защите
Одним из самых эффективных средств защиты металла от коррозии остаётся лакокрасочное покрытие – ЛКП. Особо зарекомендовала себя порошковая окраска металла. В сравнении с обычными эмалями и грунтами она обеспечивает:
- компенсацию температурных расширений тончайшим поверхностным слоев без образования микротрещин;
- устойчивость покрытия к механическим повреждениям;
- аккуратный внешний вид конструкции.
Стоимость нанесения порошкового ЛКП не выше защиты обычными грунтами и эмалями. А при окраске объёмных изделий затраты существенно ниже.
Обычное грунт-эмалевое ЛКП склонно к разрушению уже в первые годы эксплуатации из-за воздействия оксидной плёнки, образующейся на поверхности некоторых сплавов железа. Перед порошковой окраской стальные элементы проходят дробеструйную или пескоструйную обработку, что позволяет добиться идеальной адгезии и качества нанесения лакокрасочного слоя. Изделия, окрашенные порошковым способом с последующей сушкой при температурном режиме в специальной камере, не теряют своего внешнего вида на протяжении 10-15 лет.
Цинковая пыль
Нанесение цинковой пыли является редко используемым, но крайне эффективным способом защиты металлоконструкций от коррозии. Этот процесс также известен как «холодное цинкование». Способ защиты не предусматривает использование лакокрасочных материалов, основными компонентами служат термопластичные элементы и эпоксидные смолы. Холодное цинкование обладает практически пожизненной гарантией, но технология нанесения достаточно сложная и затратная.
Антикоррозийная защита с применением ингибиторов
Ингибиторы коррозии – это химические элементы, замедляющие процесс окисления стали. Они образовывают на поверхности металла тонкую защитную плёнку, препятствуя контакту кислорода с железом. Плёнка образуется в результате химической реакции компонентов ингибиторов и химических элементов, образовывающихся в начале процесса коррозии.
В настоящее время промышленность производит различные химические составы, содержащие соединения:
- альдегидов;
- аминов;
- сульфидов;
- мочевины.
Все они способны существенно замедлить темпы коррозии металла. Главный недостаток их применения – необходимость тщательной подготовки поверхности к нанесению и относительно невысокий срок службы – всего 8-10 лет.
Ингибиторная защита бывает анодной, катодной и смешанной. Ингибиторы также подразделяются на органические и неорганические. Выбор определённого типа зависит от структуры металла и области использования металлоконструкции.
Понятие об активной антикоррозионной защите
Активная защита – это принудительная обработка поверхности металла с целью придания ей определённых свойств.
Активные методы защиты хорошо изучены, о них слышал каждый. К таковым относятся:
- Горячее цинкование. Поверхность металла очищается от оксидов, подвергается пескоструйной обработке. Затем изделие опускается в ванну с жидким цинком. Это один из самых эффективных методов;
- Гальваническое цинкование. Сложный и затратный технологический процесс. Конструкция помещается в ванну с раствором электролита. Под воздействием электрического тока происходит процесс диффузии металла с ионами цинка, которые закрепляются на его поверхности;
- Термодиффузионное цинкование. Стальной элемент разогревается в печи до температуры 300-4500 С, после чего на него наносится цинковая пыль. Преимущество – долгий срок службы защитной плёнки, устойчивость к механическим воздействиям.
Активная антикоррозионная защита способна защитить конструкцию на 50-60 лет. Она имеет явные преимущества в сравнении с пассивной, но стоит дороже. Далеко не все производители металлоконструкций предлагают системы активной защиты металла.
Помните, для каждого сорта стали и сплава требуется индивидуальный подход к антикоррозийной обработке и детальное знание характеристик материала. Активная защита – это не панацея. Во многих случаях порошкового окрашивания тщательно подготовленной поверхности вполне достаточно, чтобы защитить металл от коррозии минимум на 15-20 лет.
