Коррозия и способы защиты от неё.

Каждый год корродированные машины, здания и оборудование стоили промышленности не один миллиард рублей. Коррозия — дорогостоящая проблема. Но, понимая её коренные причины, можно предпринять эффективные шаги для предотвращения и борьбы с коррозией.

Существует несколько видов запланированных затрат на коррозию, которые должны учитывать:

• Структурные разрушение или повреждение металлических конструкций из-за коррозии. Примером может служить бак для горячей воды, который подвергся коррозии и должен быть утилизирован.
• Расходы на обслуживание, связанные с коррозией. Любая металлическая поверхность, которая должна быть окрашена каждые несколько лет для контроля коррозии, попадает в эту область.
• Косвенные потери, вызванные коррозией. Эти потери могут быть результатом утечки и пожаров. Взрывы, связанные с утечкой, сбоями питания, перерывами в работе, также косвенно являются результатом коррозии.

Первый шаг к контролю этих затрат требует понимания того, что такое коррозия, и что её вызывает.

Что такое ржавчина?

Когда железо или сталь корродируют, результатом является оксид железа или то, что мы называем ржавчиной. Сталь в основном состоит из железной руды. В естественном состоянии железная руда очень похожа на ржавчину: темно-красную и мелкозернистую, с тенденцией удерживать влагу.

Железная руда является стабильным веществом до тех пор, пока оно не превратится в железо или сталь, естественно более слабые элементы. Когда сталь подвергается воздействию влаги и кислорода, она немедленно начинает регрессировать до своего естественного состояния. Несмотря на то, что были приняты защитные меры, большая часть стали, изготовленной в этом столетии, уже ржавеет обратно к оксиду, его естественному состоянию.

Для коррозии требуются три элемента: защищенный металл, корродированный металл и токопроводящая среда между ними. Когда два несходных металла контактируют, один становится защищенным металлом, а другой — корродированным металлом. Инженеры могут распознать ситуации, которые способствуют коррозии.

Например:

• Если на стальной трубе используются оцинкованные фитинги, гальванизированный (цинковый) фитинг станет корродированным, а сталь останется защищенной.
• Сталь или другие металлы, находящиеся под напряжением, будут корродированы, а не напряженная сталь защищена от коррозии. Именно по этой причине вы видите ржавчину на стали.
• Свежесрезанная сталь будет корродировать быстрее. Резьба, нарезанная на трубе, всегда будет ржаветь.

Даже если кусок стали не соприкасается с другим металлом, ни при стрессе, ни при свежем разрезе, он будет ржаветь под воздействием атмосферы. Это связано с тем, что сталь не является полностью однородной по составу — небольшие изменения плотности и состава будут возникать в различных частях стали, что приводит к коррозии.

• Добавление соли в воду значительно повышает ее текущую способность. Таким образом, сталь, подвергнутая воздействию морской воды или солевого аэрозоля, будет корродировать быстрее, чем сталь в пресной воде. В районах вблизи океанов коррозия возрастает из-за влияния солевого воздуха. Концентрированные солевые растворы, например, используемые в пищевой промышленности, вызывают сильную коррозию.
• Промышленный дым и пары содержат кислоты, щелочи и другие химические вещества, которые служат в качестве токовых проводников. Следовательно, атмосферная коррозия в промышленных зонах более суровая, чем в сельской местности.
• Почвенные, глинистые и земляные материалы также являются хорошими проводниками электричества. Трубопроводы и другие изделия из стали, захороненные в грунте, будут подвержены коррозии, если не будут защищены. Так же, как почва значительно изменяется по составу, она также изменяет свои электропроводящие свойства: некоторые почвы вызывают более сильную коррозию, чем другие.

Контроль коррозии

Чтобы использовать сталь и другие металлы в строительстве и производстве, необходимо применять некоторые методы защиты от коррозии. В противном случае срок службы стали и других металлов будет ограничен, снижается эффективность и возрастает стоимость обслуживания. Существует несколько эффективных способов прекращения коррозии:

1. Катодная защита. Используя подходящее токогенерирующее оборудование и элементы управления, можно воспроизвести ток, равный по силе коррозионному току, но протекающий в противоположном направлении. Этот тип защиты обычно ограничивается трубопроводами, скрытыми резервуарами и т. д., и требует тщательной разработки и компоновки. Используемый ненадлежащим образом, завышенный ток может способствовать коррозии.

2. Протекторная защита. Сталь может быть защищена покрытием донорским металлом. Например, если цинк или магний находятся в прямом контакте со сталью, он защищает сталь от коррозии. Здесь цинк и магний служат металлами-донорами, которые не только защищают область непосредственного контакта, но и защищают за пределами металла в каждом направлении. Защита от ржавчины металлами-донорами обычно используется в нескольких формах:

• Блоки цинка или магния часто используются для защиты корпусов судов, интерьеров резервуаров для воды и других погружных поверхностей.
•  Проводят полное покрытие стали металлом-донором (гальванизация). Например, оцинкованная сталь покрыта цинком. Цинк- это донор  и он защитит базовую сталь.
•  Покрытия, богатые цинком, могут быть нанесены на стальную поверхность для обеспечения катодной защиты. Покрытия, богатые цинком, состоят на 85% -95% из цинка в подходящем связующем. Частицы цинка, нанесенные окрашиванием, защищают сталь.

3. Грунтовки. Грунтовки и готовые покрытия защищают металлические поверхности, обеспечивая барьер между сталью и корродирующими элементами. Они также препятствуют проникновению влаги на поверхность стали. Покрывающая пленка защищает основные металлические подложки тремя способами:

• Покрытия могут замедлять скорость диффузии воды и кислорода из окружающей среды на поверхность металла. Это замедляет процесс коррозии.
• И на оборот. Покрытие может замедлять скорость диффузии продуктов коррозии с поверхности металла через лакокрасочную пленку. Это также замедляет процесс коррозии.
• Антикоррозионные пигменты, содержащиеся в качественных грунтовках, изменяют поверхностные свойства основного металла. В результате металл развивает высокое электрическое сопротивление. Различные пигменты выполняют эту реакцию по-разному. Грунтовки поглощают и связывают влагу так, чтобы она не реагировала со сталью.

Как выбрать антикоррозийное покрытие

Учитывая следующие критерии, можно выявить наиболее эффективный тип антикоррозийного покрытия, необходимого для конкретного проекта.

Качество покрытия / аппликация — Какой уровень антикоррозийной краски необходим? Насколько важно, чтобы краска была устойчивой к истиранию и / или износостойкой? Как часто вы планируете перекрашивать? Есть ли предпочтение нанесения: кисть / ролик или краско-пульт?

Эстетика — Какие материалы будут финишными? Насколько важно, чтобы лакокрасочное покрытие выглядело привлекательно? Важное ли значение имеет сохранение цвета?

Цена — Как правило, краска более высокого качества увеличивает цену.  Какова ценность выбранной краски? Как часто его нужно будет перекрашивать?

Покрытия

Существует три основных типа покрытий, используемых при окраске технического обслуживания. Основываясь на требованиях к качеству, цене, способе нанесения и эстетике, инженеры могут выбрать подходящее покрытие из следующего:

• Алкидные эмали. Алкидные эмали предназначены для внутренних и наружных поверхностей в умеренных и тяжелых условиях. Это покрытие обеспечивает коррозионную стойкость в течение 3-5 лет. Алкидные эмали обеспечивают глянцевый вид, устойчивы к выцветанию и могут наноситься с помощью кисти, валика или краскопульта.
•  Эпоксидные покрытия. Эпоксидные покрытия используются для внутренних или наружных поверхностей в промышленных средах, где сохранение цвета и блеск не важны. Качество покрытия будет лучше, чем у алкидной эмали, поскольку она выдерживает суровые промышленные условия. Эпоксидные покрытия лучше всего наносить распылением, но также можно использовать кисти и валики.
• Полиуретановые покрытия. Полиуретановое покрытие — это лучший вариант. Оно выдерживает самые суровые условия до 10 лет. Оно обеспечивает сохранение цвета, блеска и устойчив к истиранию. Полиуретановые покрытия наносят распылением.

Вывод

Краски работают, потому что они замедляют коррозию за счет снижения скорости потока в процессе электрохимической коррозии. Понимая, что производители коррозионных установок могут предсказать, где может возникнуть ржавчина, и признать факторы окружающей среды на своем заводе, способствующие коррозии. Хорошей новостью является то, что, хотя коррозия может быть дорогостоящей, ее не должно быть. Краски представляют собой экономически эффективную меру для защиты от коррозии. Регулярное техническое обслуживание операторами установки может свести к минимуму появление и последствия коррозии.