Какие существуют способы защиты металлов от коррозии: Коррозия металлов. Виды коррозийных разрушений. Методы защиты металлов от коррозии

Содержание

Способы защиты от коррозии: паром, окрашивание, цинкование

Большая проблема, связанная с использованием металлических деталей – коррозия. Она глубоко повреждает металл, он теряет прочность и становится непригодным для использования.

Так как коррозия провоцируется внешними факторами, используются методы обработки, помогающие оградить материал от контакта с атмосферой.

В этой статье рассмотрим, какие способы защиты от коррозии существуют и являются наиболее доступными.

Распространенные простые способы

Подача водяного пара. Это самый простой вариант обработки заготовки. Металл нагревается, пар тоже сильно прогрет. Такое воздействие нужно, чтобы добиться появления оксидной пленки. Дает защиту от ржавчины, но ненадолго. В промышленности подход не используется, потому что крайне ненадежен, качество пленки не получится оценить, как и ее равномерность.
Использование химических веществ. Более профессиональный способ. В быту некоторые используют для обработки стали даже обычный лак для волос. Опрыскивают металл, а когда заготовка высыхает, нагревают ее до 120 градусов. Некоторые автомобилисты так обрабатывают части кузова.
Окрашивание серебряной гелевой ручкой. Технология подойдет для небольших деталей. Преимущество в том, что вы видите, правильно ли обработана поверхность и нет ли на ней не прокрашенных участков. После того, как ручка высыхает, деталь нагревают. Она становится защищенной от воды, коррозия долго не развивается.

Перечисленные методы удобные и простые, но действительно качественной защиты не дают. По этой причине стоит использовать более действенные средства для обработки. Мы применяем горячее цинкование.

Наш способ – горячее цинкование

Процедура используется для защиты от коррозии разных типов изделий – от крепежа до частей крупных металлоконструкций, стальных заготовок, листов и других элементов. При обработке металл окунают в ванны с расплавленным цинком. Это создает на поверхности пленку, отталкивающую влагу и не допускающую коррозии.

У подхода 3 преимущества:

Деталь можно постоянно использовать на открытом воздухе, она не боится влаги, ультрафиолета и перепадов температуры.
Прогрев до 665 градусов без повреждения покрытия.
Прочность цинкового слоя

Применение горячего цинкования помогает увеличить срок службы изделия не менее чем до 75 лет.

Заказывайте оцинковку «Точинвест Цинк»

Наша компания работает с 2007 года. На предприятии три цеха для проведения работ. Годовая мощность составляет до 120 тысяч тонн продукции.

Работаем с большинством видов деталей и заготовок. У нас установлена одна из самых глубоких ванн в ЦФО – 3,43 метра.

В работе применяется оборудование таких брендов, как KVK KOERNER и EKOMOR. Качество контролируется на каждом этапе – гарантируем, что работы проводятся в четком соответствии с ГОСТ 9.307-89.

Вернуться к статьям

Поделиться статьей

Способы защиты металлоконструкций от коррозии

Автор: Орленко Вячеслав Андреевич

Научный руководитель: Мунирова Лилия Наильевна

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №24 (262) июнь 2019 г.

Дата публикации: 16.06.2019 2019-06-16

Статья просмотрена: 788 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 2 (pdf)

Библиографическое описание:

Орленко, В. А. Способы защиты металлоконструкций от коррозии / В. А. Орленко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 24 (262). — С. 144-145. — URL: https://moluch.ru/archive/262/60723/ (дата обращения: 07.03.2023).

В данной статье, мы раскрыли понятие коррозии, цели антикоррозийной защиты, а также преимущества и недостатки различных способов защиты металлических конструкций от коррозионных образований.

In this article, we unveiled the concept of corrosion, the purposes of corrosion protection, as well as the advantages and disadvantages of different methods of protection of metal structures from the corrosive formations.

С каждым годом экологические условия существования человечества изменяются, появляются новые озоновые дыры, природные катаклизмы и даже опустение земельных ресурсов. Вина всему — человеческая деятельность. Из-за изменений в экологии, страдают атмосферные факторы, а они оказывают сильное влияние на металлические конструкции, подвергая их коррозийным образованиям. В связи с этим, многие металлоконструкции теряют свои первоначальные характеристики. Что негативно отражается на их сроке службы.

Учитывая все вышеперечисленное, возникает вопрос, а существует ли эффективный способ защиты металлоконструкций от коррозии, сохраняющий металл от негативного влияния? Для начала рассмотрим вопрос, что же такое коррозия.

Согласно материалам Википедии, коррозия — это самопроизвольное разрушение металлов и сплавов в результате химического, электрохимического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой. То есть коррозия — самопроизвольный процесс разрушения металла под воздействием различных взаимодействий с окружающим миром.

В перечисленных взаимодействиях не выделено отдельно физическое взаимодействие. Возникает вопрос, почему именно физико-химическое взаимодействие, а не физическое? Дело в том, что физическое взаимодействие подразумевает под собой износ конструкций, то есть это уже является эрозией металла [1].

Чтобы предотвратить разрушающий процесс, была разработана антикоррозийная обработка металлоконструкций. Подобная защита предусматривает увеличение срока эксплуатации металлоконструкций, а также снижение расходов на последующую замену разрушившегося элемента конструкции. Стоит отметить, что антикоррозионные защитные покрытия получили широкое распространение и на современном этапе ни одно строительство промышленного объекта не обходится без обработки металлоконструкций от коррозии.

Главной целью защиты является изоляция металлических поверхностей от агрессивной среды. В основе элементов для противокоррозионной работы применяют либо эпоксидное основание, либо полиуретановое, поскольку эти материалы позволяют наиболее надежно защитить металл от коррозии.

Во всем мире ежегодно теряется несколько миллионов тонн металлофонда. Американские специалисты подсчитали, что ежегодно коррозия уносит около 4 % валового национального продукта, что составляет примерно 300 миллионов долларов.

Полностью избавиться от коррозии невозможно, как невозможно избавиться, например, от закона Архимеда, но тем не менее, вполне реально приостановить коррозионные образования. Для приостановления разрушения металлов нужны комплексы мероприятий, которые направлены на прекращение и ингибирование коррозионных процессов, сохранение и поддержание работоспособности оборудования и сооружений в период их эксплуатирования, как отмечают Петрова Л. Г. и Косачев А. В., что способы защиты металлоконструкций от коррозии основаны на целенаправленном воздействии, приводящем к полному или частичному снижению активности факторов, способствующих развитию коррозионных процессов. Из этого следует, что вариант защиты для конкретного объекта должен выбираться исходя из анализа условий его эксплуатации.

При этом должны учитываться требования к показателям, характеризующим необходимое качество работы объекта, технологические особенности применения выбранного метода или методов защиты и достигаемый при этом экономический эффект [3].

Все способы защиты металлоконструкций от коррозийных образований можно подразделить:

Во-первых, на способы воздействия на металл.

Во-вторых, на способы воздействия на окружающую среду.

В-третьих, на комбинированные способы.

К способам воздействия на металлоконструкции относят электрохимическую защиту, а также различного рода покрытия, которые создаются на поверхности металлического изделия.

К методам воздействия на металлоконструкции следует отнести защитные покрытия, которые формируются на поверхности защищаемых конструкций. В наше время существует очень большое количество защитных покрытий, которые, в свою очередь, подразделяются на органические и неорганические. Совершенно верно указал Ворошнин Л. Г., что вне зависимости от вида защитного покрытия, оно обязательно должно быть сплошным, непроницаемым для агрессивной окружающей среды, а также обладать высокой сцепливаемостью с металлом, равномерно распределяться по поверхности и иметь высокую стойкость от коррозийных образований. Следует отметить, что большая часть органических и неорганических покрытий обладают плохой адгезией, а также низкой механической прочностью [6].

Воздействие на окружающую среду осуществляется путем удаления из нее веществ, которые усиливают скорость коррозионного процесса, введением в среду ингибиторов, которые снижают скорость роста коррозии.

Все компоненты защиты от коррозии постоянно совершенствуются. Новые способы защиты от коррозии, а также появление новых идей обработки металлоконструкций, упрощают процесс нанесения защиты.

Самым доступным методом защиты на данный момент является покрытие лакокрасочными материалами. В этом случае защитный слой требуется наносить каждые 5 лет, а это значит, что нужны большие трудовые усилия.

Гальваническая и электрохимическая защита также имеют недостаток, а именно — большие затраты. Существуют современные защитные технологии от коррозийных образований, которые доступны не только предприятиям, но и рядовым потребителям. Один из них называется «текучая резина». «Текучая резина» представляет собой инновационный полимер, который способен выполнить долговечную защиту от коррозии. Наносится это покрытие с помощью пульверизатора, а после покрытия эмульсия из битума мгновенно застывает, при этом не образуя подтеков и шероховатостей. Металлоконструкции, которые обработаны таким материалом, совершенно индиффирентны к экстремальным температурам и влажности.

Исходя из всего описанного следует, что коррозия является саморазрушением металла под воздействием факторов окружающей среды. Коррозийные образования металлоконструкций невозможно полностью искоренить, можно лишь приостановить их рост. На сегодняшний день существует множество способов защит от коррозии, но все они имеют как преимущества, так и недостатки.

Тем не менее, с развитием научного прогресса, открываются все больше новых способов антикоррозийной защиты металлоконструкций.

Литература:

Определение Коррозии / [Электронный ресурс]: https://ru.wikipedia.org/wiki/Коррозия
Матвеев, Б. Н. Листовые нержавеющие стали /Б. Н. Матвеев//Сталь.-2013.№ 5.- С.56–60
Петрова, Л.Г., Косачев, А. В. Способы защиты металлов от коррозии /Л. Г. Петрова, А. В. Косачев// Поколение будущего. — 2013.
А. Д. Конюхов, А. К. Шуртаков, В. П. Харчевников, А. И. Шелест, Т. Н. Воробьев // Сталь.- 2012. № 4.- С.60–63.
Нанотехнологии в наше время / [Электронный ресурс]: http://www.rusnanonet.ru/nanoindustry/construction/constr_application/bridge_apatech/#
Ворошнин, Л. Г. Антикоррозионные диффузионные покрытия / Л. Г. Ворошнин // — Минск: Наука и техника — 2011. — стр. 296.

Основные термины (генерируются автоматически): коррозия, окружающая среда, способ воздействия, образование, покрытие, способ защиты металлоконструкций, физико-химическое взаимодействие, физическое взаимодействие, электрохимическая защита.

Как защитить металлы – AMPP

Коррозия – это естественный износ, возникающий в результате химической или электрохимической реакции металла или металлического сплава с окружающей средой. Подобно другим стихийным бедствиям — землетрясениям, торнадо, наводнениям — коррозия может нанести опасный и дорогостоящий ущерб всему, от транспортных средств, бытовой техники и систем водоснабжения/очистки до трубопроводов, мостов и общественных зданий. Коррозия отличается от других стихийных бедствий тем, что существуют проверенные временем методы, а также новые технологии, которые помогают контролировать и предотвращать коррозию, тем самым защищая людей, имущество и планету от ее негативного воздействия.

Перед определением конкретной проблемы и/или решения по предотвращению и контролю коррозии необходимо учитывать множество факторов, включая, помимо прочего:

условия окружающей среды (удельное сопротивление почвы, влажность и воздействие соленой воды на различные типы материалов )
тип продукта, подлежащего обработке, обработке или транспортировке
требуемый срок службы конструкции или компонента
близость к явлениям, вызывающим коррозию

Несмотря на это, казалось бы, сложное взаимодействие факторов и почти неизбежную ржавчину металлов, коррозия является управляемым процессом, когда такие широко используемые и эффективные методы выбора и проектирования материалов, защитных покрытий, измерений и контроля, катодной защиты, химических ингибиторов и управления коррозией которые считаются.

Выбор материалов и проектирование

Тщательное и реалистичное рассмотрение вопросов предотвращения коррозии и смягчения ее последствий на этапе выбора материалов в процессе проектирования имеет решающее значение для предотвращения многих типов отказов.

Факторы, которые могут повлиять на выбор материалов, включают коррозионную стойкость в окружающей среде, наличие проектных данных и данных испытаний, механические свойства, стоимость, доступность, ремонтопригодность, совместимость с другими компонентами системы, ожидаемый срок службы, надежность и внешний вид.

Неотъемлемой частью выбора материалов является соответствующий проект системы, учитывающий параметры процесса и конструкции; геометрия для дренажа; предотвращение или электрическое разделение разнородных металлов; предотвращение или герметизация щелей; допуск на коррозию; срок эксплуатации; требования к техническому обслуживанию и осмотру.

В то время как использование металлов и бетона является обычным выбором при проектировании, наука о материалах предлагает инженерам-коррозионистам варианты борьбы с коррозией с использованием современных материалов. Инженерные свойства, созданные с помощью специализированных технологий обработки и синтеза, придают усовершенствованным материалам превосходные характеристики по сравнению с обычными материалами и включают керамику, металлы с высокой добавленной стоимостью, электронные материалы, композиты, полимеры и биоматериалы.

Ресурсы по выбору материалов и проектированию AMPP

Защитные покрытия

Исследование коррозии, проведенное NACE International, теперь AMPP, показывает, что 50% всех затрат на коррозию можно предотвратить, причем примерно 85% из них относится к защитным покрытиям.

Защитные покрытия, включая краски, представляют собой тонкие слои твердого материала, нанесенные на подложку, при этом покрытие действует как барьер, препятствующий или предотвращающий коррозию, износ или воздействие воды. Каждая жидкая, разжижаемая или мастичная композиция после нанесения на поверхность превращается в твердую защитную, декоративную или функциональную клейкую пленку. Покрытия можно напылять, приваривать, гальванизировать или наносить с помощью ручных инструментов в зависимости от поверхности покрытия, окружающей среды и целей нанесения.

Материалы, обычно используемые в органических покрытиях, представляют собой эпоксидные смолы, полиуретаны или другие полимеры, в то время как материалы, обычно используемые в неорганических металлических покрытиях, включают цинк, алюминий и хром.

После подготовки поверхности покрытия наносятся в 3 этапа: сначала грунтовка, затем полное покрытие, а затем герметик.

Учебный центр защитных покрытий | Ресурсы защитных покрытий AMPP

Измерение и проверка

Инспекции покрытий проверяют промышленное оборудование и объекты, а также коммерческую недвижимость и проекты, чтобы убедиться, что защитные покрытия были нанесены правильно, чтобы минимизировать риск коррозии.

Проверка покрытий помогает укрепить всю отрасль защитных покрытий и позволяет сэкономить миллиарды долларов на коррозионных затратах.

Ресурсы для измерения и проверки AMPP

Катодная защита (CP)

Катодная защита — это технология, используемая для контроля коррозии поверхности металла путем превращения ее в катод электрохимической ячейки. CP может быть достигнут путем подачи тока в структуру от внешнего электрода и поляризации металлической поверхности в электроотрицательном направлении. Это обеспечивает защиту поверхности и продлевает срок службы актива.

Системы CP защищают широкий спектр металлических конструкций, в том числе наземные и морские трубопроводы, резервуары для хранения, сваи причалов, корпуса кораблей и лодок, морские нефтяные платформы и компоненты металлической арматуры в бетонных конструкциях. Другой метод CP для смягчения коррозии включает нанесение цинкового покрытия на компоненты из оцинкованной стали.

Средства катодной защиты AMPP

Химические ингибиторы

Ингибитор коррозии снижает скорость коррозии металла, подвергающегося воздействию окружающей среды, путем замедления химической (коррозионной) реакции.

Чтобы уменьшить интенсивность коррозии, их обычно добавляют в небольших количествах к кислотам, охлаждающей воде, пару и многим другим средам либо постоянно, либо периодически. При использовании в качестве покрытия ингибиторы коррозии обычно наносят на чистые поверхности и дают им проникнуть и высохнуть.

Ингибирование может использоваться внутри труб и сосудов из углеродистой стали в качестве экономичной альтернативы защите от коррозии для нержавеющих сталей и сплавов, покрытий или неметаллических композитов, и часто может применяться без нарушения процесса. Ингибиторы также можно использовать для защиты от коррозии армированных стальных стержней (арматурных стержней) внутри бетона.

Ресурсы химических ингибиторов AMPP

Борьба с коррозией

Для предотвращения коррозии и снижения связанных с ней затрат необходимы не только технологии; для этого требуется упреждающий план управления коррозией для улучшения проектирования, эксплуатации и технического обслуживания критически важных активов. Кроме того, эти планы должны быть основаны на изменении того, как решения по коррозии принимаются внутри организации.

Согласно исследованию NACE, те компании, которые лучше всего справляются с сокращением негативных последствий коррозии, следуют определенным практикам с техническими планами управления коррозией, интегрированными в общую систему управления их организации, таким образом охватывая все уровни организации. Вовлекая каждого сотрудника в план управления коррозией организации, стратегии могут быть реализованы на каждом этапе жизненного цикла продукта или объекта, что приводит к значительной экономии затрат в течение всего срока службы актива.

Ресурсы AMPP по борьбе с коррозией

7 способов остановить или замедлить коррозию металла

Четверг, 30 января 2020 г., 1:43

Автор: News on 6

Ежегодно во всем мире из-за коррозии теряется около 2,5 триллионов долларов США. Это более 3% мирового ВВП.
Но беспокойство по поводу коррозии металла связано не только с финансовым вопросом. Это также вопрос безопасности и здоровья.
Коррозия металла может повлиять не только на конструкцию, содержащую металл, но и на людей, использующих металл или находящихся рядом с ним. Случаи проржавевших зданий и обрушения мостов, протекающих труб и медицинских имплантатов, отравляющих кровь людей, не новы.
В конце концов, коррозия металлов не может дать абсолютно ничего хорошего. Вот почему вы должны попытаться предотвратить это или, по крайней мере, замедлить его.
Продолжайте читать, чтобы узнать больше.
Определение коррозии металла
Под коррозией понимается процесс износа металла вследствие химических реакций между металлом и окружающей средой. Скорость этого износа зависит от типа металла, а также от условий окружающей среды, особенно от газов, контактирующих с металлом.
Какие металлы подвержены коррозии?
Коррозия может произойти с любым металлом. Некоторые металлы, такие как чистое железо, подвержены коррозии намного быстрее, чем другие. Сочетание железа и других сплавов для изготовления нержавеющей стали значительно замедляет процесс коррозии.
Существует небольшая группа металлов, которые гораздо менее реакционноспособны по сравнению с другими металлами. Они называются благородными металлами и включают золото, серебро, платину, родий и палладий. Благородные металлы редко подвергаются коррозии.
Как предотвратить коррозию металлов
Хотя коррозия настолько распространена и разрушительна, ее можно контролировать с помощью простых профилактических методов. Вот семь проверенных способов предотвратить коррозию.
1. Выбирайте коррозионностойкий металл
Когда дело доходит до коррозии металла, профилактика — лучшее средство. Вряд ли существует более простой способ остановить коррозию, чем использовать в своих проектах металлы, не подверженные коррозии. Алюминий и нержавеющая сталь являются хорошими примерами.
При покупке металлических изделий покупайте изделия из металлов, которые не подвержены коррозии. Идея состоит в том, чтобы уменьшить потребность в дополнительной защите от коррозии.
2. Использование защитных покрытий
Нанесение слоя краски, например резиновой краски, является одним из наиболее экономичных методов предотвращения коррозии. Краска действует как барьер, предотвращая передачу электрохимических зарядов, вызывающих коррозию, на металл под покрытием.
Вы также можете нанести порошковое покрытие на поверхность металла и нагреть его, чтобы образовалась гладкая защитная пленка на металле. Наиболее популярные порошковые составы включают эпоксидную смолу, акрил, нейлон, полиэстер и уретан.
3. Примите соответствующие меры по охране окружающей среды
Как мы упоминали ранее, коррозия возникает, когда происходит химическая реакция между металлом и газами в окружающей среде. Отсюда следует, что если вы можете контролировать окружающую среду, вы можете уменьшить нежелательные реакции, вызывающие коррозию.
Простые способы контроля окружающей среды включают сокращение воздействия влаги или морской воды. Более сложные меры включают контроль уровня кислорода, хлора или серы в окружающей среде вокруг металла.
4. Использование расходуемых покрытий
При расходуемых покрытиях на поверхность металла, который необходимо защитить от коррозии, наносится дополнительный слой металла, который может окисляться. Защитное покрытие может быть получено двумя способами:
Катодная защита – этот метод включает покрытие стали из сплава железа цинком. Процесс известен как цинкование. Поскольку цинк более активен, чем сталь, он быстро окисляется и предотвращает коррозию стали.
Анодная защита – этот метод включает нанесение покрытия из менее активного металла на сталь. Обычно используется олово, так как оно не подвержено коррозии. Поэтому, пока покрытие на месте, сталь всегда будет защищена.
5. Попробуйте металлическое покрытие
Металлическое покрытие почти аналогично покрытию в том смысле, что тонкий слой металла наносится на металл, который вы хотите защитить. Помимо предотвращения коррозии, металлический слой обеспечивает эстетическую отделку. Как правило, существует четыре типа металлического покрытия:
Гальваническое покрытие: этот метод включает нанесение тонкого слоя металла, такого как хром или никель, на металлическую подложку в ванне с электролитом.
Механическое покрытие: механическое покрытие включает холодную сварку металлического порошка с металлической подложкой. Субстрат плюс порошок и несколько стеклянных шариков смешивают с водным раствором. Как правило, металлизация включает в себя нанесение кадмия или цинка на крошечные металлические детали.
Химический метод: в этом методе металл покрытия, такой как никель или кобальт, наносится на металлическую подложку посредством химической реакции. Этот метод покрытия является неэлектрическим.
Горячее погружение: это простой метод нанесения покрытия, который включает погружение подложки в ванну с расплавленным защитным металлом. Затем защитный металл образует тонкий слой на металлической подложке.
6. Обратите внимание на ингибиторы коррозии
Ингибиторы коррозии предотвращают коррозию, реагируя с поверхностью металла и окружающими газами, подавляя электрохимические реакции, которые могут вызвать коррозию. Эти химические вещества образуют защитную пленку на поверхности металла.
Ингибиторы коррозии можно наносить в виде защитного покрытия с помощью методов диспергирования. Вы также можете применять эти химические вещества в виде раствора. Процесс нанесения ингибиторов коррозии обычно называют пассивацией.
Ингибиторы коррозии чаще всего применяются в водоподготовке, нефтепереработке и химической промышленности.
7. Попробуйте модификацию конструкции
Изменение конструкции металла может иметь большое значение для снижения коррозии. Этот подход может также повысить долговечность существующего антикоррозионного покрытия на металле.
Так что же делать? Что ж, можно попробовать улучшить конструкцию, чтобы металл не задерживал воду и пыль и не способствовал свободному движению воздуха.

Какие существуют способы защиты металлов от коррозии: Коррозия металлов. Виды коррозийных разрушений. Методы защиты металлов от коррозии