Антикоррозийная защита металлоконструкций

• Виды коррозии металлоконструкций
• Что дает антикоррозийная защита?
• Основные методы АКЗ: принцип действия
• Как работает механическая защита от коррозии?
• Цинкование: внешняя защита от коррозии
• Окрашивание как способ защиты металла
• Порошковая окраска
• Металлические покрытия
• Катодная и анодная защита
• Комбинированные методы
• Подготовка поверхности металла перед обработкой
• Какой способ обработки лучше?

Антикоррозийная защита металлоконструкций – нанесение покрытий, предотвращающих разрушение металла из-за коррозии. При постоянном контакте с атмосферной влагой и кислородом, под воздействием химически агрессивной среды и температурных перепадов металл начинает окисляться и разрушаться. Коррозия постепенно уменьшает площадь сечения металлоконструкции, что снижает ее прочность и может привести к обрушению.

Виды коррозии металлоконструкций

В зависимости от условий воздействия на металл и характера его разрушения различают следующие виды коррозии:

• Атмосферная. Она чаще возникает, если металлоконструкции находятся на открытом воздухе, постоянно контактируют с кислородом и уличными осадками.
• Химическая. Это разрушение металла, вызванное его контактом с химически активной средой. Например, это газовая коррозия, возникающая в среде газов при высокой температуре.
• Электрохимическая. Это разрушительный процесс, возникающий, если металл контактирует с электролитом под воздействием электротока. Проводящей средой может стать соленая вода или даже влажная почва.
• Щелевая. Это быстрое разрушение металла в зазорах и щелях, в том числе во фланцевых или резьбовых соединениях. Ключевым условием для нее становится проникновение воды между двух близко расположенных поверхностей.
• Гальваническая. Она возникает при контакте двух разных металлов в электролитной среде, например, в соленой воде.

Что дает антикоррозийная защита?

АКЗ металлоконструкций помогает защитить их от различных видов коррозии и значительно увеличивает срок эксплуатации. Защитная обработка помогает на много лет сохранить несущую способность различных металлических каркасов и опор на много лет, даже при постоянном воздействии на них коррозионно активной среды. В результате предотвращаются опасные аварийные ситуации, снижаются затраты на ремонт. Конструкции дольше служат и реже требуют полной замены. Это полностью оправдывает затраты на антикоррозийную обработку.

Основные методы АКЗ: принцип действия

Все методы антикоррозийной защиты металла можно классифицировать по следующим группам в соответствии с разными принципами работы:

• Конструкционные методы защиты. Это внесение изменений в конструкцию, чтобы минимизировать контакты с агрессивной средой и тем самым уменьшить коррозионное воздействие. Например, это установка элементов под уклоном для отведения воды, создание дренажных отверстий и т. д.
• Технологические. Такие технологии, как легирование металлов, разработка специальных сплавов для повышения стойкости к воздействию разрушительной среды, помогают замедлить коррозию.
• Нанесение защитных покрытий. Это различные ЛКМ, порошковое покрытие, оцинковка, газотермическое напыление и другие виды защиты.
• Электрохимическая защита. Она может быть катодной или протекторной. В первом случае используется защитный внешний источник тока, металл становится катодом. Во втором – в качестве анода используется металл, менее устойчивый к электрохимической коррозии.

Рассмотрим подробнее, как такие технологии существуют и как они реализуются на практике при защите металлоконструкций от коррозии.

Как работает механическая защита от коррозии?

Механические методы защиты предполагают создание условий, исключающих коррозию металлов. Например, если поверхности располагаются под углом, вода будет свободно уходить с них и не застаиваться. Уменьшение воздействия влажной среды замедляет коррозионные процессы. При установке металлоконструкций, которые будут подвергаться воздействию тока, необходимо исключить контакт между двумя разными металлами, чтобы предотвратить механическую коррозию.

Цинкование: внешняя защита от коррозии

Цинкование – создание на поверхности металла защитного слоя цинка. Оно проводится двумя способами:

• Горячим. Подготовленное металлоизделие погружается в цинковый расплав, в результате на поверхности образуется тонкая защитная пленка.
• Гальваническое. Изделие помещается в электролит, в котором присутствуют ионы цинка, после чего к нему подается ток.

Первый метод позволяет создать более толстый слой, устойчивый к внешним воздействиям. Второй метод позволяет обрабатывать более мелкие детали за счет меньшей толщины покрытия и его точного нанесения.

Окрашивание как способ защиты металла

Один из самых распространённых способов защиты – нанесение АКЗ на металлоконструкции. Для обработки используются следующие виды покрытий:

• Грунтовки. Грунтование создает защитный слой, исключающий контакт металла с атмосферным кислородом и влагой. После высыхания грунтовки конструкция дополнительно окрашивается.
• Эмали. Это покрытия, создающие тонкую пленку на поверхности, она предотвращает разрушение металла.
• Двухкомпонентные системы. Они состоят из смолы и отвердителя, смесь готовится непосредственно перед нанесением на поверхность. В результате на ней образуется прочный защитный слой.

При выборе защитного покрытия учитываются условия эксплуатации металла. Для промышленного цеха или эксплуатации в морском климате требуется более прочная защита из-за усиленного воздействия агрессивной среды.

Порошковая окраска

Такая покраска предполагает следующие этапы:

• Предварительная подготовка с очисткой и обезжириванием;
• Нанесение краски, состоящей из мелких частиц;
• Запекание. Изделие подвергается нагреву до высоких температур, что приводит к спеканию краски с образованием прочного покрытия. Образуется равномерный слой, устойчивый к нагрузкам.

Металлические покрытия

Для защиты металла используются алюминиевые и цинк-алюминиевые покрытия. Они наносятся методом диффузии в поверхностный слой, в результате алюминий дает защитную пленку для предотвращения коррозии.

Катодная и анодная защита

Такая электрохимическая защита чаще всего используется в условиях подземных и морских сооружений, а также на промышленных предприятиях. В первом случае конструкция становится катодом в гальванической паре, во втором – коррозия переносится на анод, который требуется периодически менять.

Комбинированные методы

В условиях особо интенсивного коррозионного воздействия могут одновременно использоваться несколько методов. Например, цинкование может дополняться окрашиванием для более надежной защиты от атмосферных воздействий, анодная защита может использоваться вместе с лакокрасочным антикоррозионным покрытием металлоконструкций.

Подготовка поверхности металла перед обработкой

Перед нанесением защитного покрытия обязательно выполняют предварительную подготовку. Материал освобождается от ржавчины и грязи, обезжиривается растворителями, также он может подвергаться абразивному воздействию или пескоструйной обработке для полной зачистки поверхности. В результате покрытие ровно ложится и намного дольше служит. Предварительная подготовка повышает надежность защитного слоя.

Какой способ обработки лучше?

Выбор способа обработки зависит от условий эксплуатации металлоконструкций, от сложности подготовки и обработки, также учитывается его стоимость. Например, для уличных конструкций чаще используются защитные покрытия, для морских – электрохимическая защита. Правильно выбранный способ обработки существенно продлевает срок использования металлоизделий.