Система захисту від корозії та старіння. Єдина система захисту від корозії та старіння

Електрохімічний захист конструкцій з металу від корозійних проявів базується на накладенні на виріб негативного потенціалу. Високий рівень ефективності вона демонструє у тих випадках, коли металоконструкції зазнають активного електрохімічного руйнування.

1 Суть антикорозійного електрохімічного захисту

Будь-яка конструкція з металу з часом починає руйнуватися внаслідок корозійної дії. З цієї причини металеві поверхні перед експлуатацією обов'язково покривають спеціальними складами, що складаються з різних неорганічних та органічних елементів. Такі матеріали протягом певного періоду надійно оберігають метал від окиснення (іржавіння). Але за деякий час їх необхідно оновлювати (наносити нові склади).

Коли захисний шар не вдається відновити, захист від корозії трубопроводів, кузова автомобіля та інших конструкцій виконується за допомогою електрохімічної методики. Вона незамінна для запобігання іржавінню резервуарів та ємностей, що працюють під землею, днищ морських кораблів, різноманітних підземних комунікацій, коли потенціал корозії (її називають вільною) знаходиться в зоні перепасивації основного металу виробу або активного його розчинення.

Суть електрохімічного захисту полягає в тому, що до конструкції з металу підключають ззовні постійний електрострум, який формує на поверхні металоконструкції поляризацію катодного типу електродів мікрогальванопар. У результаті металевої поверхні спостерігається перетворення анодних областей в катодні. Після такого перетворення негативний вплив середовища сприймає анод, а не сам матеріал, з якого виготовлено виріб, що захищається.

Електрохімічний захист може бути або катодним, або анодним. При катодний потенціал металу зміщується в негативний бік, при анодному - в позитивну.

2 Катодний електрозахист – як він діє?

Механізм процесу, якщо розібратися у ньому, досить простий. Занурений в електролітичний розчин метал є системою з великою кількістю електронів, яка включає розділені в просторі катодні і анодні зони, електрично замкнуті один з одним. Подібний стан речей обумовлений гетерогенною електрохімічною структурою металевих виробів (наприклад, підземних трубопроводів). Корозійні прояви утворюються на анодних областях металу через його іонізації.

При приєднанні матеріалу з великим (негативним) потенціалом до основного металу, що знаходиться в електроліті, спостерігається утворення загального катода за рахунок процесу поляризації катодних і анодних зон. Під великим потенціалом у своїй розуміють таку його величину, яка перевищує потенціал анодної реакції. У сформованій гальванопарі матеріал з малим потенціалом електрода розчиняється, що призводить до припинення корозії (оскільки іони металевого виробу, що охороняються, не можуть потрапляти в розчин).

Необхідний для захисту кузова автомобіля, підземних резервуарів та трубопроводів, днищ кораблів електричний струм може надходити від зовнішнього джерела, а не лише від функціонування мікрогальванічної пари. У подібній ситуації конструкція, що охороняється, підключається до "мінусу" джерела електроструму. Анод же, виготовлений з матеріалів з мінімальним ступенем розчинності, приєднують до "плюсу" системи.

Якщо струм отримують тільки від гальванопар, говорять про процес з анодами, що витрачаються. А при використанні струму від зовнішнього джерела йдеться вже про захист трубопроводів, деталей транспортних та водних засобів за допомогою струму, що накладається. Застосування будь-якої з цих схем забезпечує якісний захист об'єкта від загального корозійного розпаду та від ряду особливих його варіантів (селективна, піттингова, розтріскує, міжкристалітна, контактна види корозії).

3 Як працює анодна методика?

Дана електрохімічна методика захисту металів від корозії застосовується для конструкцій з:

• вуглецевих сталей;
• пасивуються різнорідних матеріалів;
• високолегованих та ;
• титанових сплавів.

Анодна схема передбачає зміщення потенціалу сталі, що охороняється, в позитивну сторону. Причому цей процес ведеться доти, доки система не входить у стійко пасивний стан. Такий захист від корозії можливий у середовищах, що добре проводять електричний струм. Перевага анодної методики полягає в тому, що вона суттєво уповільнює швидкість окислення поверхонь, що захищаються.

Крім того, подібний захист може здійснюватися через насичення спеціальними компонентами-окислювачами (нітрати, біхромати та інші) корозійного середовища. І тут її механізм приблизно ідентичний традиційному методу анодної поляризації металів. Окислювачі значно збільшують на поверхні стали ефект від катодного процесу, але вони зазвичай негативно впливають на навколишнє середовище, викидаючи до нього агресивні елементи.

Анодний захист використовується рідше, ніж катодна, оскільки до об'єкта, що охороняється, висувається безліч специфічних вимог (наприклад, бездоганна якість зварних швів трубопроводів або кузова автомобіля, постійне знаходження електродів у розчині тощо). Катоди при анодній технології мають у своєму розпорядженні за строго певною схемою, яка бере до уваги всі особливості металоконструкції.

Для анодної методики використовуються малорозчинні елементи (з них роблять катоди) – платину, нікель, високолеговані нержавіючі сплави, свинець, тантал. Сама ж установка для захисту від корозії складається з наступних компонентів:

• конструкція, що захищається;
• джерело струму;
• катод;
• спеціальний електрод порівняння.

Допускається застосовувати анодний захист для ємностей, де зберігаються мінеральні добрива, аміачні склади, сірчана кислота, для циліндричних установок та теплообмінників, що експлуатуються на хімічних підприємствах, для резервуарів, у яких виконують хімічне нікелювання.

4 Особливості протекторного захисту сталі та металу

Досить часто застосовуваним варіантом катодного захисту є технологія використання спеціальних матеріалів-протекторів. При такій методиці електронегативний метал приєднується до конструкції. Протягом заданого часового проміжку корозія впливає саме на протектор, а не на об'єкт, що оберігається. Після того, як протектор руйнується до певного рівня, замість нього ставлять нового захисника.

Протекторний електрохімічний захист рекомендований для обробки об'єктів, що знаходяться в ґрунті, повітрі, воді (тобто в нейтральних з точки зору хімії середовищах). При цьому ефективною вона буде лише тоді, коли між середовищем та матеріалом-протектором є деякий перехідний опір (його величина варіюється, але в будь-якому випадку є невеликою).

Насправді протектори використовують за економічної недоцільності чи фізичної неможливості підвести необхідний заряд електричного струму до об'єкту зі сталі чи металу. Варто окремо відзначити той факт, що захисні матеріали характеризуються певним радіусом, на який поширюється їхня позитивна дія. Тому слід правильно вираховувати дистанцію для видалення їх від металоконструкції.

Популярні протектори:

• Магнієві. Застосовуються в середовищах з рН 9,5-10,5 одиниць (земля, прісна та малосолона вода). Виготовляються із сплавів на основі магнію з додатковим легуванням алюмінієм (не більше 6–7 %) та цинком (до 5 %). Для екології такі протектори, що захищають об'єкти від корозії, потенційно небезпечні через те, що можуть стати причиною розтріскування і водневого крихтіння металевих виробів.
• Цинкові. Дані "захисники" є незамінними для конструкцій, що функціонують у воді з великим вмістом солі. В інших середовищах застосовувати їх немає сенсу, оскільки на поверхні з'являються гідроксиди і оксиди у вигляді товстої плівки. У складі протекторів з урахуванням цинку є незначні (до 0,5 %) добавки заліза, свинцю, кадмію, алюмінію та інших хімічних елементів.
• Алюмінієві. Їх використовують у морській проточній воді та на об'єктах, що знаходяться на прибережному шельфі. В алюмінієвих протекторах є магній (близько 5%) та цинк (близько 8%), а також у дуже малих кількостях талій, кадмій, кремній, індій.

Крім того, іноді застосовуються залізні протектори, які виробляють із заліза без будь-яких добавок або із звичайних вуглецевих сталей.

5 Як виконується катодна схема?

Температурні перепади та ультрафіолетові промені завдають серйозної шкоди всім зовнішнім вузлам та складовим частинам транспортних засобів. Захист кузова автомобіля та інших його елементів від корозії електрохімічними методами визнається дуже ефективним способом продовження ідеального зовнішнього вигляду машини.

Принцип дії такого захисту не відрізняється від схеми, описаної вище. При запобіганні іржавінню кузова автомобіля функцію анода може виконати майже будь-яка поверхня, яка здатна якісно проводити електрострум (вологе покриття автодороги, металеві пластини, споруди зі сталі). Катодом є безпосередньо корпус транспортного засобу.

Елементарні способи електрохімічного захисту кузова автомобіля:

1. Підключаємо через монтажний провід та додатковий резистор до плюсу АКБ корпус гаража, в якому стоїть машина. Цей захист від корозії кузова автомобіля особливо продуктивна в літній період, коли в автогаражі є парниковий ефект. Цей ефект якраз і оберігає зовнішні частини автомобіля від окислення.
2. Монтуємо спеціальний заземлюючий металізований "хвіст" із гуми в задній частині транспортного засобу так, щоб на нього під час руху в дощову погоду потрапляли краплі вологи. При високій вологості між автотрасою та кузовом автомобіля утворюється різниця потенціалів, яка і оберігає зовнішні частини ТС від окислення.

Також захист кузова автомобіля здійснюється за допомогою протекторів. Їх кріплять на порогах машини, на днищі під крилами. Протекторами в даному випадку є невеликі платівки з платини, магнетиту, карбоксилу, графіту (аноди, що не руйнуються з плином часу), а також з алюмінію і "нержавійки" (їх слід змінювати кожен кілька років).

6 Нюанси антикорозійного захисту трубопроводів

Системи труб в даний час захищаються за допомогою дренажної та катодної електрохімічної методики. При запобіганні трубопроводам від корозії за катодною схемою використовуються:

• Зовнішні джерела струму. Їх плюс підключать до анодного заземлення, а мінус – до труби.
• Аноди-захисники використовують струм від гальванічних пар.

Катодна методика передбачає поляризацію сталевої поверхні, що охороняється. При цьому здійснюється підключення підземних трубопроводів до "мінусу" комплексу катодного захисту (по суті, він є джерелом струму). "Плюс" підключають до додаткового зовнішнього електрода за допомогою спеціального кабелю, який виготовляється з гуми, що проводить, або графіту. Дана схема дозволяє отримувати електроланцюг замкнутого типу, що включає наступні компоненти:

• електрод (зовнішній);
• електроліт, що знаходиться у ґрунті, де виконано прокладання трубопроводів;
• безпосередньо труби;
• кабель (катодний);
• джерело струму;
• кабель (анодний).

Для протекторного захисту трубопроводів застосовують матеріали на основі алюміній, магнію та цинку, коефіцієнт корисної дії яких дорівнює 90% при використанні протекторів на базі алюмінію та цинку та 50% для протекторів з магнієвих сплавів та чистого магнію.

Для дренажного захисту систем труб застосовується технологія відведення в ґрунт блукаючих струмів. Існує чотири варіанти дренажної трубопроводів – поляризований, земляний, посилений та прямий. При прямому і поляризованому дренажі між "мінусом" блукаючих струмів і трубою ставлять перемички. Для земляної захисної схеми необхідно зробити за допомогою додаткових електродів заземлення. А при посиленому дренажі трубних систем до ланцюга додають перетворювач, який необхідний для підвищення величини дренажного струму.

Для захисту металів від корозії застосовуються різні способи, які умовно можна розділити такі основні напрями: легування металів; захисні покриття (металеві, неметалеві); електрохімічний захист; зміна властивостей корозійного середовища; раціональне конструювання виробів.

Легування металів. Це ефективний спосіб підвищення корозійної стійкості металів. При легуванні до складу металу або сплаву вводять легуючі елементи (хром, нікель, молібден та ін.), що викликають пасивність металу. пасивацієюназивають процес переходу металу чи сплаву у стан його підвищеної корозійної стійкості, викликане гальмуванням анодного процесу. Пасивний стан металу пояснюється утворенням на його поверхні досконалої за структурою оксидної плівки (оксидна плівка має захисні властивості за умови максимальної подібності кристалічних решіток металу і оксиду, що утворюється).

Широке застосування знайшло легування захисту від газової корозії. Легування піддаються залізо, алюміній, мідь, магній, цинк, а також сплави на їх основі. Внаслідок чого виходять сплави з вищою корозійною стійкістю, ніж самі метали. Ці сплави мають одночасно жаростійкістюі жароміцністю.

Жаростійкість– стійкість до газової корозії при високих температурах. Жароміцністьвластивості конструкційного матеріалу зберігати високу механічну міцність при значному підвищенні температури. Жаростійкість зазвичай забезпечується легуванням металів і сплавів, наприклад, стали хромом, алюмінієм та кремнієм. Ці елементи при високих температурах окислюються енергійніше за залізо і утворюють при цьому щільні захисні плівки оксидів, наприклад Al 2 O 3 і Cr 2 O 3 .

Легування також використовується для зниження швидкості електрохімічної корозії, особливо корозії з виділенням водню. До корозійностійких сплавів, наприклад, відносяться нержавіючі сталі, в яких легуючими компонентами є хром, нікель та інші метали.

Захисні покриття. Шари, що штучно створюються на поверхні металевих виробів для захисту їх корозії, називаються захисні покриття.Нанесення захисних покриттів – найпоширеніший спосіб боротьби з корозією. Захисні покриття не тільки оберігають вироби від корозії, а й надають поверхням ряду цінних фізико-хімічних властивостей (зносостійкість, електричну провідність та ін.). Вони поділяються на металеві та неметалічні. Загальними вимогами для всіх видів захисних покриттів є висока адгезійна здатність, суцільність та стійкість у агресивному середовищі.

Металеві покриття.Металеві покриття займають особливе положення, оскільки їхня дія має двоїстий характер. Доки цілісність шару покриття не порушена, його захисна дія зводиться до ізоляції поверхні металу, що захищається від навколишнього середовища. Це не відрізняється від дії будь-якого механічного захисного шару (забарвлення, оксидна плівка тощо). Металеві покриття повинні бути непроникними для корозійних агентів.

При пошкодженні покриття (або наявності пір) утворюється гальванічний елемент. Характер корозійної руйнації основного металу визначається електрохімічними характеристиками обох металів. Захисні антикорозійні покриття можуть бути катоднимиі анодними. До катодним покриттямвідносяться покриття, потенціали яких у цьому середовищі мають позитивне значення, ніж потенціал основного металу. Анодні покриттямають більш негативний потенціал, ніж потенціал основного металу.

Так, наприклад, стосовно заліза нікелеве покриття є катодним, а цинкове – анодним (рис. 2).

При пошкодженні нікелевого покриття (рис. 2, а) на анодних ділянках відбувається процес окислення заліза внаслідок мікрокорозійних гальванічних елементів. На катодних ділянках – відновлення водню. Отже, катодні покриття можуть захищати метал від корозії лише за відсутності пір і пошкодження покриття.

Місцеве пошкодження захисного шару цинку веде до подальшого його руйнування, при цьому поверхня заліза захищена від корозії. На анодних ділянках відбувається окислення цинку. На катодних ділянках – відновлення водню (рис. 2, б).

Електродні потенціали металів залежать від складу розчинів, тому при зміні складу розчину може змінюватися характер покриття.

Для отримання металевих захисних покриттів застосовуються різні способи: електрохімічний(гальванічні покриття); занурення у розплавлений метал(Гаряче цинкування, лудіння); металізація(нанесення розплавленого металу на поверхню, що захищається за допомогою струменя стисненого повітря); хімічний(Отримання металевих покриттів за допомогою відновників, наприклад гідразину).

Мал. 2. Корозія заліза в кислотному розчині з катодним (а) та анодним (б) покриттями: 1 – основний метал; 2 – покриття; 3 – розчин електроліту.

Матеріалами для металевих захисних покриттів може бути як чисті метали (цинк, кадмій, алюміній, нікель, мідь, хром, срібло та інших.), і їх сплави (бронза, латунь та інших.).

Неметалеві захисні покриття.Вони може бути як неорганічними, і органічними. Захисна дія цих покриттів зводиться переважно до ізоляції металу від навколишнього середовища.

Як неорганічні покриття застосовують неорганічні емалі, оксиди металів, з'єднання хрому, фосфору та ін. До органічних належать лакофарбові покриття, покриття смолами, пластмасами, полімерними плівками, гумою.

Неорганічні емаліза складом є силікатами, тобто. сполуками кремнію. До основних недоліків таких покриттів відносяться крихкість та розтріскування при теплових та механічних ударах.

Лакофарбові покриттянайпоширеніші. Лакофарбове покриття має бути суцільним, газо- і водонепроникним, хімічно стійким, еластичним, мати високе зчеплення з матеріалом, механічною міцністю і твердістю.

Хімічні методи дуже різноманітні. До них відноситься, наприклад, обробка поверхні металу речовинами, що вступають з ним у хімічну реакцію і утворюють на його поверхні плівку стійкого хімічного з'єднання, у формуванні якої бере участь сам метал, що захищається. До таких способів належить оксидування, фосфатування, сульфідуваннята ін.

Оксидування- Процес утворення оксидних плівок на поверхні металевих виробів.

Сучасний метод оксидування – хімічна та електрохімічна обробка деталей у лужних розчинах.

Для заліза та його сплавів найчастіше використовується лужне оксидування в розчині, що містить NaOH, NaNO 3 , NaNO 2 при температурі 135-140 С. Оксидування чорних металів називається вороненням.

Fe
Fe 2+ + 2

На катодних ділянках відбувається процес відновлення:

2 Н 2 Про + Про 2 + 4
4ОН -

На поверхні металу в результаті роботи мікрогальванічних елементів утворюється Fe(OH) 2 який потім окислюється в Fe 3 O 4 . Оксидна плівка на маловуглецевій сталі має глибокий чорний колір, а на високовуглецевій сталі – чорний із сіруватим відтінком.

Fe 2+ + 2OH -
Fe(OH) 2 ;

12 Fe(OH) 2 + NaNO 3
4Fe 3 O 4 + NaOH + 10 H 2 O + NH 3

Протикорозійні властивості поверхневої плівки оксидів невисокі, тому сфера застосування цього методу обмежена. Основне призначення – декоративне оздоблення. Вороніння використовується у тому випадку, коли необхідно зберегти вихідні розміри, оскільки оксидна плівка становить лише 1,0 – 1,5 мікрона.

Фосфатування- метод отримання фосфатних плівок на виробах із кольорових та чорних металів. Для фосфатування металевий виріб занурюють у розчини фосфорної кислоти та її кислих солей (H 3 PO 4 + Mn(H 2 PO 4) 2) за температури 96-98 про С.

На поверхні металу в результаті роботи мікрогальванічних елементів утворюється фосфатна плівка, яка має складний хімічний склад і містить малорозчинні гідрати двох-і трьох заміщених фосфатів марганцю та заліза: MnHPO 4 , Mn 3 (PO 4) 2 , FeHPO 4 ,Fe 3 (PO 4 ) 2  n H2O.

На анодних ділянках відбувається процес окиснення:

Fe
Fe 2+ + 2

На катодних ділянках відбувається процес відновлення водню:

2Н + + 2
Н 2 (рН< 7)

При взаємодії іонів Fe 2+ з аніонами ортофосфорної кислоти та її кислих солей утворюються фосфатні плівки:

Fe 2+ + H 2 PO - 4
FeHPO 4 + H +

3Fe 2+ + 2 PO 4 3-
Fe 3 (PO 4) 2

Фосфатна плівка, що утворюється, хімічно пов'язана з металом і складається з зрощених між собою кристалів, розділених порами ультрамікроскопічних розмірів. Фосфатні плівки мають гарну адгезію, мають розвинену шорстку поверхню. Вони є хорошим грунтом для нанесення лакофарбових покриттів і мастил, що просочують. Фосфатні покриття застосовуються в основному для захисту металів від корозії у закритих приміщеннях, а також як метод підготовки поверхні до подальшого фарбування або покриття лаком. Недоліком фосфатних плівок є низька міцність та еластичність, висока крихкість.

Анодування- Це процес утворення оксидних плівок на поверхні металу і насамперед алюмінію. У звичайних умовах на поверхні алюмінію є тонка оксидна плівка оксидів Al 2 O 3 або Al 2 O 3 ∙ nH 2 O, яка не може захистити його від корозії. Під впливом довкілля алюміній покривається шаром продуктів корозії. Процес штучної освіти оксидних плівок може бути здійснений хімічним та електрохімічним способами. При електрохімічному оксидуванні алюмінію алюмінієвий виріб відіграє роль анода електролізера. Електролітом служить розчин сірчаної, ортофосфорної, хромової, борної або щавлевої кислот, катодом може бути метал, який не взаємодіє з розчином електроліту, наприклад, нержавіюча сталь. На катоді виділяється водень, аноді відбувається утворення оксиду алюмінію. Сумарний процес на аноді можна наступним рівнянням:

2 Al + 3 H 2 O
Al 2 O 3 + 6 H + + 6

Ці методи можна поділити на 2 групи. Перші 2 методи зазвичай реалізуються до початку виробничої експлуатації металовиробу (вибір конструкційних матеріалів та їх поєднань ще на стадії проектування та виготовлення виробу, нанесення на нього захисних покриттів). Останні 2 методи, навпаки, можуть бути здійснені тільки в ході експлуатації металовиробу (пропуск струму для досягнення захисного потенціалу, введення в технологічне середовище спеціальних добавок-інгібіторів) і не пов'язані з будь-якою попередньою обробкою до початку використання.

Друга група методів дозволяє за необхідності створювати нові режими захисту, що забезпечують найменшу корозію виробу. Наприклад, на окремих ділянках трубопроводу залежно від агресивності ґрунту можна змінювати густину катодного струму. Або для різних сортів нафти, що прокачується трубами, використовувати різні інгібітори.

Запитання: Як застосовуються інгібітори корозії?

Відповідь:Для боротьби з корозією металів широко поширені інгібітори корозії, які в невеликих кількостях вводяться в агресивне середовище та створюють на поверхні металу адсорбційну плівку, що гальмує електродні процеси та змінює електрохімічні параметри металів.

Питання: Які засоби захисту металів від корозії із застосуванням лакофарбових матеріалів?

Відповідь:Залежно від складу пігментів та плівкоутворювальної основи лакофарбові покриття можуть виконувати функції бар'єру, пасиватора або протектора.

Бар'єрний захист – це механічна ізоляція поверхні. Порушення цілісності покриття навіть на рівні появи мікротріщин зумовлює проникнення агресивного середовища до основи та виникнення підплівкової корозії.

Пасивація поверхні металу за допомогою ЛКП досягається при хімічній взаємодії металу та компонентів покриття. До цієї групи відносять ґрунти та емалі, що містять фосфорну кислоту (фосфатуючі), а також склади з інгібуючими пігментами, що уповільнюють або запобігають корозії.

Протекторний захист металу досягається додаванням у матеріал покриття порошкових металів, що створюють з донорські електронні пари, що захищається металом. Для сталі є цинк, магній, алюміній. Під дією агресивного середовища відбувається поступове розчинення порошку добавки, а основний корозійний матеріал не піддається.

Запитання: Чим визначається довговічність захисту металу від корозії лакофарбовими матеріалами?

Відповідь:По-перше, довговічність захисту металу від корозії залежить від типу (і виду) лакофарбового покриття, що застосовується. По-друге, визначальну роль грає ретельність підготовки поверхні металу під фарбування. Найбільш трудомістким процесом у своїй є видалення продуктів корозії, які утворилися раніше. Наносять спеціальні склади, що руйнують іржу, з подальшим їх механічним видаленням металевими щітками.

У деяких випадках видалення іржі практично неможливо здійснити, що передбачає широке застосування матеріалів, які можна наносити безпосередньо на поверхні, пошкоджені корозією - ЛКМ по іржі. До цієї групи відносять деякі спеціальні ґрунти та емалі, що використовуються в багатошарових або самостійних покриттях.

Запитання: Що таке високонаповнені двокомпонентні системи?

Відповідь:Це антикорозійні лакофарбові матеріали зі зменшеним вмістом розчинника (відсотковий вміст летких органічних речовин у них не перевищує 35%). На ринку матеріалів для домашнього застосування переважно пропонуються однокомпонентні матеріали. Головна перевага високонаповнених систем у порівнянні зі звичайними – значно краща корозійна стійкість при порівняній товщині шару, менша витрата матеріалу та можливість нанесення товстішим шаром, що забезпечує отримання необхідного антикорозійного захисту лише за 1-2 рази.

Питання: Як захистити поверхню гальванізованої сталі від руйнування?

Відповідь:Антикорозійна ґрунтовка на основі модифікованих вінілакрилових смол на розчиннику «Гальвапласт» застосовується для внутрішніх та зовнішніх робіт на основах із чорних металів зі знятою окалиною, гальванізованої сталі, оцинкованого заліза. Розчинник – уайт-спірит. Нанесення – пензлем, валиком, розпорошенням. Витрати 0,10-0,12 кг/кв.м; висихання 24 години.

Питання: Що являє собою патина?

Відповідь:Слово «патина» позначає плівку різних відтінків, що утворюється на поверхні міді і сплавів, що містять мідь, під впливом атмосферних факторів при природному або штучному старінні. Іноді патиною називають оксиди на поверхні металів, а також плівки, що з часом викликають потьмяніння на поверхні каменів, мармуру або дерев'яних предметів.

Поява патини не є ознакою корозії, швидше за все, це природний захисний шар на мідній поверхні.

Чи можна штучно створити патину на поверхні мідних виробів?

Відповідь:У природних умовах зелена патина утворюється на поверхні міді протягом 5-25 років, залежно від клімату та хімічного складу атмосфери та опадів. При цьому з міді та двох її основних сплавів – бронзи та латуні – утворюються карбонати міді: яскраво-зелений малахіт Сu 2 (СО 3)(ОН) 2 та блакитно-блакитний азурит Сu 2 (СО 3) 2 (ОН) 2 . Для цинквмісної латуні можливе утворення зелено-синього розазиту складу (Cu,Zn) 2 (CO 3)(OH) 2 . Основні карбонати міді можна легко синтезувати і в домашніх умовах, доливаючи водний розчин кальцинованої соди до водного розчину солі міді, наприклад мідного купоросу. При цьому на початку процесу, коли в надлишку знаходиться сіль міді, утворюється продукт, ближчий за складом до азуриту, а в кінці процесу (при надлишку соди) – малахіту.

Зберігаюче фарбування

Питання: Як захистити металеві чи залізобетонні конструкції від впливу агресивного середовища – солей, кислот, лугів, розчинників?

Відповідь:Для створення хімстійких покриттів є кілька захисних матеріалів, у кожного з яких своя область захисту. Найбільш широкий спектр захисту мають: емалі ХC-759, «ЕЛОКОР СБ-022» лак, ФЛК-2, ґрунтовки, ХС-010 та ін. У кожному окремому випадку підбирається конкретна схема забарвлення, згідно з умовами експлуатації. Фарби тиккурила Коутінгс Темабонд, Темакоут та Темахлор.

Запитання: Які склади можуть застосовуватися при фарбуванні внутрішніх поверхонь цистерн для гасу та інших нафтопродуктів?

Відповідь:Темалайн ЛП – двокомпонентна глянцева епоксидна фарба з затверджувачем на основі аміноаддукту. Нанесення – пензлем, розпорошенням. Висихання 7 год.

ЕП-0215 ​​– ґрунт для захисту від корозії внутрішньої поверхні кесон-баків, що працюють у середовищі палива з домішкою води. Наноситься на поверхні із сталі, магнієвих, алюмінієвих та титанових сплавів, що експлуатуються в умовах різних кліматичних зон, при підвищених температурах та дії забрудненого середовища.

Придатні для застосування ґрунтовки БЕП-0261 та емалі БЕП-610.

Питання: Які склади можуть застосовуватися для захисного покриття металевих поверхонь у морському та промисловому середовищі?

Відповідь:Фарба товстоплівкового типу на хлоркаучуковій основі застосовується для фарбування металевих поверхонь у морському та промисловому середовищі, що піддаються помірному хімічному впливу: мости, крани, конвеєри, портове обладнання, зовнішність цистерн.

Темакоут ХБ – двокомпонентна модифікована епоксидна фарба застосовується для ґрунтування та фарбування металевих поверхонь, що піддаються атмосферному, механічному та хімічному впливу. Нанесення – пензлем, розпорошенням. Висихання 4:00.

Питання: Які склади слід застосовувати для покриття складноочисних металевих поверхонь, у тому числі занурених у воду?

Відповідь:Темабонд СТ-200 – двокомпонентна модифікована епоксидна фарба з алюмінієвим пігментуванням та низьким вмістом розчинників. Застосовується для фарбування мостів, цистерн, сталевих конструкцій та обладнання. Нанесення – пензлем, розпорошенням. Висихання – 6 год.

Темалайн БЛ – двокомпонентне епоксидне покриття, яке не містить розчинників. Застосовується для фарбування сталевих поверхонь, що зазнають зношування, хімічного та механічного впливу при зануренні у воду, контейнерів для нафти або бензину, цистерн та резервуарів, очисних споруд для стічних вод. Нанесення – безповітряним розпорошенням.

Темацинк – однокомпонентна цинконасищена епоксидна фарба із затверджувачем на основі поліаміду. Використовується як ґрунтовка в епоксидних, поліуретанових, акрилових, хлоркаучукових системах фарбування для сталевих і чавунних поверхонь, що піддаються сильним атмосферним і хімічним впливам. Застосовується для фарбування мостів, кранів, сталевих каркасів, сталевих конструкцій та обладнання. Висихання 1 год.

Запитання: Як уберегти підземні труби від утворення свищів?

Відповідь:Причин прориву будь-яких труб може бути дві: механічні пошкодження або корозії. Якщо перша причина – результат випадковості та безладності – трубу чимось зачепили або розійшовся зварний шов, то корозії уникнути ніяк не можна, це закономірне явище, спричинене вологістю ґрунту.

Крім використання спеціальних покриттів, існує широко застосовуваний у всьому світі захист – катодна поляризація. Вона є джерелом постійного струму, що забезпечує полярний потенціал min 0,85 В, max – 1,1 В. Складається лише зі звичайного трансформатора змінної напруги та діодного випрямляча.

Запитання: Скільки коштує катодна поляризація?

Відповідь:Вартість приладів катодного захисту в залежності від їхньої конструкції становить від 1000 до 14 тисяч рублів. Бригада ремонтників легко може перевіряти поляризаційний потенціал. Установка захисту - теж не становить великих витрат і не пов'язана з трудомісткими земляними роботами.

Захист оцинкованих поверхонь

Питання: Чому оцинковані метали не можна піддавати дробоструминної обробки?

Відповідь:Така підготовка порушує природну корозійну стійкість металу. Поверхні такого роду обробляють за допомогою спеціального абразивного агента – круглих частинок скла, що не руйнують захисний шар цинку на поверхні. У більшості випадків досить просто обробити розчином аміаку для видалення з поверхні жирних плям і продуктів корозії цинку.

Запитання: Чим відновити пошкоджене цинкове покриття?

Відповідь:Цинкнаповненими композиціями ЦинкКОС, ЦНК, «Вінікор-цинк» та ін., які наносяться методом холодного цинкування та забезпечують анодний захист металу.

Питання: Як здійснюється захист металу із застосуванням ЦНК (цинкнаповнених композицій)?

Відповідь:Технологія холодного цинкування із застосуванням ЦНК гарантує абсолютну нетоксичність, пожежну безпеку, термостійкість до +800°С. Покриття металу даним складом проводиться методом розпилення, валиком або навіть просто пензлем і забезпечує виробу, по суті, подвійний захист: і катодний, і плівковий. Термін дії такого захисту становить 25-50 років.

Питання: У чому основні переваги методу холодного цинкування перед гарячим цинкуванням?

Відповідь:Цей метод має такі переваги:

1. Ремонтопридатність.
2. Можливість нанесення в умовах будівельного майданчика.
3. Немає обмежень за габаритними розмірами конструкцій, що захищаються.

Запитання: За якої температури відбувається нанесення термодифузійного покриття?

Відповідь:Нанесення термодифузійного цинкового покриття проводиться за температури від 400 до 500°С.

Питання: Чи є відмінності від корозійної стійкості покриття, отриманого методом термодифузійного цинкування, в порівнянні з іншими видами цинкових покриттів?

Відповідь:Корозійна стійкість термодифузійного цинкового покриття в 3-5 разів вища за гальванічний і в 1,5-2 рази перевищує корозійну стійкість гарячого цинкового покриття.

Запитання: Які лакофарбові матеріали можна використовувати для захисно-декоративного забарвлення оцинкованого заліза?

Відповідь:Для цього можна використовувати як водорозбавлювальні - грунт Г-3, фарба Г-4, так і органорозчинні - ЕП-140, «ЕЛОКОР СБ-022» та ін. Можуть використовуватися захисні системи Тіккуріла Коутінгс: 1 Темапрайм ЕЕ+Темалак, Темалак та Темадур забарвлюється по RAL і TVT.

Питання: Якою фарбою можуть фарбуватися водостічні та дренажні оцинковані труби?

Відповідь: Sockelfarg – латексна фарба чорного та білого кольору на водній основі. Призначена для нанесення як на нові, так і раніше забарвлені поверхні на відкритому повітрі. Стійка до дії атмосферних явищ. Розчинник – вода. Висихання 3:00.

Запитання: Чому засоби антикорозійного захисту на водній основі застосовуються рідко?

Відповідь:Існують 2 основні причини: підвищена в порівнянні зі звичайними матеріалами ціна і думка, що існує в певних колах, що водні системи мають гірші захисні властивості. Однак у міру посилення екологічного законодавства як у Європі, так і в усьому світі популярність водних систем зростає. Фахівці ж, які зазнали якісних матеріалів на водній основі, змогли переконатися, що їх захисні властивості не гірші, ніж у традиційних матеріалів, що містять розчинники.

Питання: Який пристрій використовується для визначення товщини лакофарбової плівки на металевих поверхнях?

Відповідь:Найпростіший у використанні прилад «Константа МК» – він вимірює товщину ЛКП на феромагнітних металах. Значно більше функцій виконує багатофункціональний товщиномір «Константа К-5», який вимірює товщину звичайних ЛКП, гальванічних та гарячецинкових покриттів як на феромагнітних, так і на неферомагнітних металах (алюміній, його сплави та ін.), а також вимірює шорсткість поверхні, температуру та вологість повітря тощо.

Іржа відступає

Питання: Чим можна обробити предмети, сильно з'їдені іржею?

Відповідь:Перший рецепт: сумішшю 50 г молочної кислоти та 100 мл вазелінової олії. Кислота перетворює метагідроксід заліза з іржі на розчинну в вазеліновому маслі сіль - лактат заліза. Очищену поверхню протирають ганчіркою, змоченою вазеліновим маслом.

Другий рецепт: розчином 5 г хлориду цинку та 0,5 г гідротартрату калію, розчиненого в 100 мл води. Хлорид цинку у водному розчині піддається гідролізу та створює кисле середовище. Метагідроксід заліза розчиняється за рахунок утворення в кислому середовищі розчинних комплексів заліза з тартрат-іонами.

Питання: Як відкрутити гайку, що заржавіла, підручними засобами?

Відповідь:Іржаву гайку можна змочити гасом, скипидаром або олеїновою кислотою. Через деякий час її вдається відвернути. Якщо гайка «упирається», можна підпалити гас або скипидар, яким її змочували. Зазвичай цього достатньо для роз'єднання гайки та болта. Найрадикальніший спосіб: до гайки прикладають сильно нагрітий паяльник. Метал гайки розширюється, і іржа відстає від різьблення; тепер у зазор між болтом і гайкою можна влити кілька крапель гасу, скипидару чи олеїнової кислоти. Цього разу гайка точно відвернеться!

Є й інший спосіб роз'єднання іржавих гайок та болтів. Навколо заіржавілої гайки роблять «чашечку» з воску або пластиліну, бортик якої вище за рівень гайки на 3-4 мм. У неї заливають розведену сірчану кислоту і кладуть шматочок цинку. Через добу гайка легко відвернеться ключем. Справа в тому, що чашка з кислотою та металевим цинком на залізній основі – це мініатюрний гальванічний елемент. Кислота розчиняє іржу, і катіони заліза, що утворилися, відновлюються на поверхні цинку. А метал гайки і болта не розчиняється в кислоті доти, доки вона має контакт із цинком, оскільки цинк активніший у хімічному відношенні метал, ніж залізо.

Запитання: Які склади, що наносяться по іржі, випускає наша промисловість?

Відповідь:До вітчизняних органорозчинних складів, що наносять «по іржі», відносяться відомі матеріали: ґрунт (деякі виробники випускають його під назвою «Інкор») та ґрунт-емаль «Греміруст». Ці епоксидні двокомпонентні фарби (основа + затверджувач) містять інгібітори корозії та цільові добавки, що дозволяють наносити їх на щільну іржу завтовшки до 100 мкм. Переваги цих ґрунтовок: отвердіння при кімнатній температурі, можливість нанесення на частково прокорродовану поверхню, висока адгезія, хороші фізико-механічні властивості та хімічна стійкість, що забезпечують тривалу експлуатацію покриття.

Запитання: Чим можна фарбувати старий іржавий метал?

Відповідь:По іржі, що щільно міститься, можливе застосування декількох лакофарбових матеріалів, що містять перетворювачі іржі:

• ґрунтовка Г-1, ґрунт-фарба Г-2 (водорозчинні матеріали) – при температурах до +5°;
• ґрунт-емаль ХВ-0278, ґрунт-емаль АС-0332 – до мінус 5°;
• ґрунт-емаль «ЕЛОКОР СБ-022» (матеріали на органічних розчинниках) – до мінус 15°С.
• Грунт-емаль Тіккуріла Коутінгс, Темабонд (колірується по RAL і TVT)

Запитання: Як зупинити процес іржавіння металу?

Відповідь:Це можна зробити за допомогою "нержамет-грунту". Грунт може використовуватися як самостійне покриття по сталі, чавуну, алюмінію, так і в системі покриттів, що включає 1 шар грунтовки і 2 шари емалі. Препарат також застосовується для ґрунтування поверхонь, що прокорродували.

«Нержамет-грунт» працює на поверхні металу як перетворювач іржі, зв'язуючи її хімічно, а полімерна плівка, що утворюється, надійно ізолює поверхню металу від атмосферної вологи. При застосуванні складу повні витрати на ремонтно-відновлювальні роботи з перефарбування металоконструкцій знижуються у 3-5 разів. Ґрунт випускається готовим до застосування. За потреби його треба розбавити до робочої в'язкості уайт-спіритом. Препарат наноситься на металеві поверхні з залишками іржі і окалини, що щільно тримається, пензлем, валиком, фарбопультом. Час висихання за температури +20° - 24 години.

Запитання: Часто покрівельне покриття вицвітає. Яку фарбу можна використовувати для фарбування оцинкованих дахів та водостоків?

Відповідь:Нержамет-цикрон. Покриття забезпечує тривалий захист від атмосферних впливів, вологості, ультрафіолетового випромінювання, дощу, снігу та ін.

Має високу покриваність і світлостійкість, не вицвітає. Значно продовжує термін служби оцинкованих дахів. Також покриття Тіккуріла Коутінгс, Темадур та Темалак.

Питання: Чи можуть хлоркаучукові фарби захистити метал від іржі?

Відповідь:Ці фарби виготовлені з хлорованого каучуку, диспергованого в органічних розчинниках. За своїм складом ставляться до летюче-смоляним і мають високу водо- та хімічну стійкість. Тому можна використовувати їх для захисту від корозії металевих і бетонних поверхонь, водопровідних труб і резервуарів.

Антикор у лазні, ванній, басейні

Запитання: Яким покриттям можна захистити від корозії банні ємності для холодної питної та гарячої миття води?

Відповідь:Для ємностей під холодну питну і миття воду рекомендується фарба КО-42;, Еповін під гарячу воду - композиції ЦинкКОС і «Теплокор ПІГМА».

Питання: Що таке емальовані труби?

Відповідь:За хімічною стійкістю вони не поступаються мідним, титановим і свинцевим, а за собівартістю в кілька разів дешевшими. Застосування емальованих труб із вуглецевих сталей замість нержавіючих дає десятикратну економію коштів. До переваг цієї продукції відноситься велика механічна міцність, у тому числі в порівнянні з іншими видами покриттів - епоксидними, поліетиленовими, пластмасовими, а також більш висока стійкість проти стирання, завдяки чому з'являється можливість зменшити діаметр труб без зниження їх пропускної здатності.

Запитання: У чому особливості повторного емальування ванн?

Відповідь:Емалювання можна здійснювати пензлем або розпорошенням за участю професіоналів, а також пензлем самостійно. Попередня підготовка поверхні ванни полягає у видаленні старої емалі та зачистці іржі. Весь процес займає трохи більше 4-7 годин, ще 48 годин ванна сохне, а користуватися нею можна через 5-7 діб.

Ванни повторного емалювання вимагають спеціального догляду. Такі ванни не можна мити порошками типу «Комет» та «Пемолюкс», або застосовуючи засоби, що містять кислоту, такі як «Сіліт». Неприпустимо попадання на поверхню ванни лаків, у тому числі і для волосся, використання відбілювача під час прання. Такі ванни зазвичай чистять мильними засобами: пральними порошками або засобами для миття посуду, нанесеними на губку або м'яку ганчірку.

Питання: Якими ЛКМ можна виконати повторне емалювання ванн?

Відповідь:Композиція «Світлана» включає емаль, щавлеву кислоту, затверджувач, пасти кольору. Ванну промивають водою, протруюють щавлевою кислотою (видаляють плями, камінь, забруднення, іржу і створюють шорстку поверхню). Промивають пральним порошком. Сколи крупним планом. Потім протягом 25-30 хвилин слід нанести емаль. При роботі з емаллю та затверджувачем не допускається контакт із водою. Розчинник – ацетон. Витрата на ванну – 0,6 кг; висихання – 24 години. Повністю набирає властивості через 7 діб.

Також можна застосувати фарбу двокомпонентну на епоксидній основі Tikkurila "Реафлекс-50". При використанні емалі для ванн глянсової (біла, що кольорується) для очищення використовують пральні порошки, або господарське мило. Повністю набирає властивості через 5 діб. Витрата на ванну – 0,6 кг. Розчинник – технічний спирт.

Б-ЭП-5297В застосовують для реставрації емалевого покриття ванн. Це фарба глянсова, біла, можливе кольорування. Покриття гладке, рівне, міцне. Не слід застосовувати для чищення абразивні порошки типу «Санітарний». Повністю набирає властивості через 7 діб. Розчинники – суміш спирту із ацетоном; Р-4 №646.

Питання: Як забезпечити захист від обриву сталевої арматури у чаші плавального басейну?

Відповідь:При незадовільному стані кільцевого дренажу басейну можливе розм'якшення та суффозія ґрунту. Проникнення води під днище резервуара здатне викликати просідання грунту та утворення тріщин у бетонних конструкціях. У цих випадках арматура у тріщинах може корозувати до урвища.

У таких складних випадках реконструкція пошкоджених залізобетонних конструкцій резервуара повинна включати виконання захисного жертовного шару з торкрет-бетону на поверхнях залізобетонних конструкцій, що піддаються вилуговуючий дії води.

Перешкоди для біоруйнувань

Запитання: Які зовнішні умови визначають розвиток дереворуйнівних грибів?

Відповідь:Найбільш сприятливими умовами для розвитку дереворуйнівних грибів вважаються: наявність поживних речовин повітря, достатня вологість деревини та сприятлива температура. Відсутність будь-якої з цих умов затримуватиме розвиток гриба, навіть якщо він міцно зміцниться у деревині. Більшість грибів добре розвивається лише за високої відносної вологості повітря (80-95%). За вологості деревини нижче 18% розвиток грибів практично не відбувається.

Питання: Які основні джерела зволоження деревини та в чому їхня небезпека?

Відповідь:До основних джерел зволоження деревини в конструкціях різних будівель і споруд слід віднести ґрунтові (підземні) та поверхневі (зливові та сезонні) води. Вони особливо небезпечні для дерев'яних елементів відкритих споруд, що знаходяться в ґрунті (стовпів, паль, опор ЛЕП та зв'язку, шпал тощо). Атмосферна волога у вигляді дощу та снігу загрожує наземній частині відкритих споруд, а також зовнішнім дерев'яним елементам будівель. Експлуатаційна волога в краплинно-рідкому або пароподібному вигляді в житлових приміщеннях присутня у вигляді побутової вологи, що виділяється при приготуванні їжі, пранні, сушінні білизни, миття підлог і т.д.

Велика кількість вологи вноситься в будівлю при укладанні сирої деревини, застосуванні розчинів кладок, бетонуванні та ін. Наприклад, 1 кв.м укладеної деревини з вологістю до 23% при висиханні до 10-12% виділяє до 10 л води.

Деревина будівель, що просихає природним шляхом, протягом тривалого часу перебуває під загрозою загнивання. Якщо не були передбачені хімічні заходи захисту, вона, як правило, уражається будинковим грибом настільки, що конструкції приходять у повну непридатність.

Конденсаційна волога, що виникає на поверхні або в товщі конструкцій, небезпечна тому, що вона виявляється, як правило, вже тоді, коли в дерев'яній конструкції, що захищає, або її елементі відбулися незворотні зміни, наприклад, внутрішнє загнивання.

Запитання: Хто є «біологічними» ворогами дерева?

Відповідь:Це пліснява, водорості, бактерії, грибки та антиміцети (це щось середнє між грибками та водоростями). Майже з усіма їх можна боротися за допомогою антисептиків. Виняток становлять грибки (сапрофіти), оскільки антисептики діють лише деякі їх види. Адже саме грибки – причина так широко поширеної гнилі, з якою справитися найскладніше. Професіонали підрозділяють гнилі за кольорами (червона, біла, сіра, жовта, зелена та коричнева). Червона гнилизна вражає хвойні породи дерева, біла та жовта – дуб та березу, зелена – дубові бочки, а також дерев'яні балки та перекриття льохів.

Питання: Чи існують способи нейтралізації білого гриба?

Відповідь:Білий будинковий гриб є найнебезпечнішим ворогом дерев'яних споруд. Швидкість руйнування деревини білим будинковим грибом така, що за 1 місяць він повністю «з'їдає» чотирисантиметрову дубову підлогу. Раніше у селах, якщо хату вражав цей гриб, її негайно спалювали, щоб урятувати від зараження всі інші будівлі. Після чого сім'ї, що постраждала, на іншому місці всім світом будували нову хату. В даний час, щоб позбавитися білого будинкового гриба, розбирають і спалюють уражену ділянку, а решту просочують 5%-ним хромпіком (5%-ний розчин біхромату калію в 5%-ної сірчаної кислоти), при цьому рекомендується обробити і землю на 0,5 м глибини.

Питання: Які засоби захисту дерева від гниття на ранніх стадіях цього процесу?

Відповідь:Якщо процес гниття вже почався, його можна зупинити лише ретельним просушуванням та вентиляцією дерев'яних конструкцій. На ранніх стадіях можуть допомогти дезінфікуючі розчини, наприклад, такі, як антисептичні склади "Деревний лікар". Вони випускаються у трьох різних модифікаціях.

Марка 1 призначена для профілактики дерев'яних матеріалів одразу після їх покупки або одразу після побудови будинку. Склад захищає від грибка та жука-деревоточця.

Марка 2 використовується, якщо на стінах будинку вже з'явилися грибок, пліснява або «синева». Цей склад знищує вже наявні хвороби та захищає від їхніх майбутніх проявів.

Марка 3 – найпотужніший антисептик, повністю зупиняє процес гниття. Зовсім недавно було розроблено спеціальний склад (марка 4) для боротьби з комахами – «антижук».

SADOLIN Bio Clean – це дезінфікуючий засіб для заражених цвіллю, мохом, водоростями поверхонь, створений на основі гіпохлориту натрію.

DULUX WEATHERSHIELD FUNGICIDAL WASH – високоефективний нейтралізатор цвілі, лишайників та гнилі. Ці склади застосовуються як усередині, і зовні приміщення, але ефективні лише на ранніх стадіях боротьби з гниллю. При серйозних ураженнях дерев'яних конструкцій можна зупинити гниття спеціальними методами, але це досить складна робота, яка, як правило, виконується професіоналами за допомогою реставраційних хімічних складів.

Запитання: Які захисні просочення та консерваційні склади, представлені на вітчизняному ринку, перешкоджають біокорозії?

Відповідь:З російських антисептичних препаратів необхідно згадати метацид (100% сухий антисептик) або полісепт (25% розчин тієї ж речовини). Добре зарекомендували себе такі консерваційні склади, як «БІОСЕПТ», «КСД» і «КСДА». Вони оберігають деревину від ураження пліснявою, грибками, бактеріями, а останні два, крім того, роблять деревину важкозаймистою. Текстурні покриття «АКВАТЕКС», «СОТЕКС» та «БІОКС» позбавляють виникнення грибка, плісняви ​​та деревної синяви. Вони повітропроникні та мають стійкість понад 5 років.

Хорошим вітчизняним матеріалом для захисту дерева є лісова просочення ГЛІМС-ЛecSil. Це готова до застосування водна дисперсія на основі стирол-акрилатного латексу та реакційно-здатного силану з модифікуючими добавками. При цьому склад не містить органічних розчинників та пластифікаторів. Лесування різко знижує водопоглинання дерева, внаслідок чого його можна навіть мити, у тому числі і водою з милом, оберігає від вимивання протипожежного просочення, завдяки антисептичним властивостям знищує грибки та плісняву та попереджає їх подальшу освіту.

Із імпортних антисептичних складів для захисту дерева добре зарекомендували себе антисептики фірми TIKKURILA. Pinjasol Color – антисептик, що утворює суцільну водовідштовхувальну та атмосферостійку.

Питання: Що таке інсектициди та як їх застосовують?

Відповідь:Для боротьби з жуками та їх личинками застосовують отруйні хімічні речовини – контактні та кишкові інсектициди. Фтористий і кремнефтористий натрій дозволені МОЗ та застосовуються з початку минулого століття; при їх застосуванні обов'язкове дотримання заходів безпеки. Для запобігання ураженню деревини жучком застосовується профілактична обробка кремнефтористими сполуками або 7-10%-ним розчином кухонної солі. У період повсюдного дерев'яного будівництва вся деревина оброблялася на етапі заготівлі. У захисний розчин додавали анілінові барвники, що змінювало колір деревини. У старих будинках і по сьогодні можна зустріти балки червоного кольору.

Матеріал підготували Л.РУДНИЦЬКИЙ, О.ЖУКОВ, Є.АБІШЕВ

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Єдина система захисту від корозії та старіння

МЕТАЛИ І СПЛАВИ

Методи визначення
показників корозії
та корозійної стійкості

ГОСТ 9.908-85

МОСКВА
ІПК ВИДАВНИЦТВО СТАНДАРТІВ
1999

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

Дата введення 01.01.87

Цей стандарт встановлює основні показники корозії та корозійної стійкості (хімічного опору) металів і сплавів при суцільній, піттинговій, міжкристалітній, корозії, що розшаровує, корозії плямами, корозійному розтріскуванні, корозійній втомі та методи їх визначення. Показники корозії та корозійної стійкості використовують при корозійних дослідженнях, випробуваннях, перевірках обладнання та дефектації виробів у процесі виробництва, експлуатації, зберігання.

1. ПОКАЗНИКИ КОРОЗІЇ І КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ

Схема залежності корозійного ефекту (інтегрального показника) увід часу

1.6. Допускається використання поряд з наведеними в таблиці показниками інших кількісних показників, що визначаються експлуатаційними вимогами, високою чутливістю експериментальних методів або можливістю використання їх для дистанційного контролю процесу корозії, при попередньому встановленні залежності між основним показником і застосовуваним. В якості подібних показників корозії з урахуванням її виду і механізму можуть бути використані: кількість водню, що виділився і (або) поглиненого металом, кількість кисню, що відновився (поглиненого), збільшення маси зразка (при збереженні на ньому твердих продуктів корозії), зміна концентрації продуктів корозії в середовищі (при їх повній або частковій розчинності), збільшення електричного опору, зменшення відбивної здатності, коефіцієнта теплопередачі, зміна акустичної емісії, внутрішнього тертя та ін. Для електрохімічної корозії допускається використання електрохімічних показників корозії та корозійної стійкості. При щілинній та контактній корозії показники корозії та корозійної стійкості вибирають по таблиці відповідно до виду корозії (суцільна або піттингова) у зоні щілини (зазору) або контакту. 1.7. Для одного виду корозії можна характеризувати результати корозійних випробувань декількома показниками корозії. За наявності двох чи більше видів корозії одному зразку (виробі) кожен вид корозії характеризують власними показниками. Корозійну стійкість у разі оцінюють за показником, що визначає працездатність системи. 1.8. При неможливості чи недоцільності визначення кількісних показників корозійної стійкості допускається використовувати якісні показники, наприклад, зміна зовнішнього вигляду поверхні металу. При цьому візуально встановлюють наявність потьмарення; корозійних уражень, наявність та характер шару продуктів корозії; наявність чи відсутність небажаної зміни середовища та ін. На основі якісного показника корозійної стійкості дають оцінку типу: стійок – не стійок; придатний - не придатний та ін Зміна зовнішнього вигляду допускається оцінювати балами умовних шкал, наприклад, для виробів електронної техніки за ГОСТ 27597. 1.9. Допустимі показники корозії та корозійної стійкості встановлюють у нормативно-технічній документації на матеріал, виріб, обладнання.

2. ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ КОРОЗІЇ

Де m 0 – маса зразка до випробувань, кг; m 1 - маса зразка після випробувань та видалення продуктів корозії, кг; S- Площа поверхні зразка, м2. 2.1.2. При утворенні твердих продуктів, що важко видаляються, корозії або недоцільності їх видалення кількісну оцінку суцільної корозії проводять за збільшенням маси. Збільшення маси на одиницю площі поверхні обчислюють різницею мас зразка до і після випробувань, віднесеної до одиниці площі поверхні зразка. Для обчислення втрати маси металу збільшення маси зразка необхідно знати склад продуктів корозії. Даний показник корозії металу в газах за високої температури визначають за ГОСТ 6130. 2.1.3. Продукти корозії видаляють за ГОСТ 9.907. 2.1.4. Зміна розмірів визначають прямими вимірами по різниці між розмірами зразка до та після випробувань та видалення продуктів корозії. При необхідності зміна розмірів втрати маси з урахуванням геометрії зразка, наприклад, зміна товщини плоского зразка D L, м, обчислюють за формулою

Де D m- Втрати маси на одиницю площі, кг/м 2 ; ρ - густина металу, кг/м 3 . 2.2. Корозія плямами 2.2.1. Площу кожної плями визначають планіметром. При неможливості такого виміру пляму окреслюють прямокутником і обчислюють його площу. 2.2.2. Ступінь ураження поверхні металу корозією плямами ( G) у відсотках обчислюють за формулою

Де S i- площа i-тої плями, м 2; n - кількість плям; S - Площа поверхні зразка, м2. Дозволяється при корозії плямами визначати ступінь ураження поверхні корозією за допомогою сітки квадратів. 2.3. Пітингова корозія 2.3.1. Максимальну глибину проникнення піттингової корозії визначають: вимірюванням механічним індикатором з пересувним голчастим щупом відстані між площиною гирла та дном піттингу після видалення продуктів корозії у випадках, коли розміри піттингу дозволяють здійснювати вільне проникнення голкового щупа до його дна; мікроскопічно, після видалення продуктів корозії вимірюванням відстані між площиною гирла та дном піттингу (метод подвійного фокусування); мікроскопічно на поперечному шліфі при відповідному збільшенні; послідовним механічним видаленням шарів металу заданої товщини, наприклад, 0,01 мм до зникнення останніх піттингів. Враховують піттинги з діаметром гирла не менше 10 мкм. Сумарна площа робочої поверхні має бути не менше 0,005 м 2 . 2.3.2. Шліф для вимірювання максимальної глибини проникнення піттингової корозії вирізають із області розташування найбільших піттингів на робочій поверхні. Лінія розрізу повинна проходити через якомога більше таких піттингів. 2.3.3. Максимальну глибину проникнення піттингової корозії знаходять як середнє арифметичне вимірювання найбільш глибоких піттингів в залежності від їх кількості ( n) на поверхні: при n < 10 измеряют 1-2 питтинга, при n < 20 - 3-4, при n> 20 – 5. 2.3.4. При наскрізній піттинговій корозії за максимальну глибину проникнення приймають товщину зразка. 2.3.5. Максимальний розмір діаметра піттингу визначають за допомогою вимірювальних інструментів або оптичних засобів. 2.3.6. Ступінь ураження поверхні металу піттингами виражають часткою поверхні, зайнятої піттингами, у відсотках. За наявності великої кількості піттингів з діаметром понад 1 мм рекомендується ступінь ураження визначати за п. 2.2. 2.4. Міжкристалітна корозія 2.4.1. Глибину міжкристалітної корозії визначають металографічним методом за ГОСТ 1778 на травленому шліфі, виготовленому в поперечній площині зразка, на відстані від кромок не менше ніж 5 мм при збільшенні 50 ' і більше. Допускається визначати глибину проникнення корозії алюмінію та алюмінієвих сплавів на нетрівлених шліфах. Режим травлення – за ГОСТ 6032, ГОСТ 9.021 та НТД. (Змінена редакція, Зм. № 1). 2.4.2. Зміна механічних властивостей при міжкристалітній корозії - тимчасового опору розриву, відносного подовження, ударної в'язкості - визначають порівнянням властивостей зразків металу, котрі піддавалися і корозії, що не піддавалися. Механічні властивості зразків металу, що не зазнавали корозії, приймають за 100%. 2.4.3. Зразки виготовляють за ГОСТ 1497 і ГОСТ 11701 щодо тимчасового опору розриву і відносного подовження і за ГОСТ 9454 - при визначенні ударної в'язкості. 2.4.4. Допускається застосовувати фізичні методи контролю глибини проникнення корозії згідно з ГОСТ 6032. 2.5. Корозійне розтріскування та корозійна втома 2.5.1. При корозійному розтріскуванні та корозійній втомі тріщини виявляють візуально або із застосуванням оптичних чи інших дефектоскопічних засобів контролю. Допускається застосування непрямих методів вимірювання, наприклад визначення збільшення електричного опору зразка. 2.5.2. Зміну механічних властивостей визначають за п. 2.4.2. 2.6. Корозія, що розшаровує 2.6.1. Ступінь ураження поверхні при корозії, що розшаровує, виражають часткою у відсотках площі з відшаровуваннями на кожній поверхні зразка за ГОСТ 9.904. 2.6.2. Сумарну довжину торців з тріщинами для кожного зразка ( L) у відсотках обчислюють за формулою

Де L i- Довжина ділянки торця, ураженого тріщинами, м; П- Періметр зразка, м. 2.6.3. Допускається використовувати як узагальнений напівкількісний (бальний) показник розколюючої корозії бал умовної шкали за ГОСТ 9.904.

3. ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ

Де tm- Час зменшення маси на одиницю площі на допустиму величину D m, Рік; v m- швидкість зменшення маси, кг/м 2 ∙год; t 1 - час проникнення на допустиму (задану) глибину ( l), рік; v 1 - лінійна швидкість корозії, м/рік. 3.1.3. При протіканні суцільної корозії з незмінною швидкістю показники корозійної стійкості визначають за п. 1.5. 3.1.4. За наявності спеціальних вимог до оптичних, електричних та інших властивостей металу його корозійна стійкість оцінюється часом зміни зазначених властивостей до допустимого (заданого) рівня. 3.2. Корозія плям Показником корозійної стійкості при корозії плямами є час (t n) досягнення допустимого ступеня ураження поверхні. Значення t nвизначають графічно за п. 1.5. 3.3. Пітингова корозія 3.3.1. Основним показником корозійної стійкості проти піттингової корозії є відсутність піттингу або мінімальний час (t піт) проникнення піттингу на допустиму (задану) глибину. t піт визначають графічно із залежності максимальної глибини піттингів l max від часу. 3.3.2. Показником стійкості проти піттингової корозії може служити час досягнення допустимого ступеня ураження поверхні піттингами. 3.4. Міжкристалітна корозія 3.4.1. Показники корозійної стійкості проти міжкристалітної корозії в загальному випадку визначають графічно або аналітично з часової залежності глибини проникнення або механічних властивостей відповідно до п. 1.5. 3.4.2. Якісну оцінку стійкості проти міжкристалітної корозії типу стійок - не стійок на основі прискорених випробувань корозійностійких сплавів і сталі встановлюють за ГОСТ 6032, алюмінієвих сплавів - за ГОСТ 9.021. 3.5. Корозійне розтріскування 3.5.1. Кількісні показники стійкості проти корозійного розтріскування визначають для високоміцних сталей та сплавів за ГОСТ 9.903, для алюмінієвих та магнієвих сплавів – за ГОСТ 9.019, зварних з'єднань сталі, мідних та титанових сплавів – за ГОСТ 26294-84. 3.6. Корозія, що розшаровує 3.6.1. Показники стійкості проти корозії, що розшаровує, для алюмінію та його сплавів визначають за ГОСТ 9.904, для інших матеріалів - за НТД.

4. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ

ДОДАТОК 1

Обов'язкове

МЕТАЛОГРАФІЧНИЙ МЕТОД ОЦІНКИ КОРОЗІЙНИХ УРАЖЕНЬ

1. Сутність методу

Метод заснований на визначенні типу корозії, форми корозійного ураження, розподілу корозійного ураження у металах, сплавах та захисних металевих покриттях (далі – матеріалах) за допомогою порівняння з відповідними типовими формами, а також вимірювання глибини корозійного ураження на металографічному шліфі.

2. Зразки

2.1. Місце відбору зразків з випробуваного матеріалу вибирають на підставі результатів візуального (неозброєним оком або за допомогою лупи) огляду поверхні або дефектоскопії, що не руйнує. 2.2. Зразки вирізують із наступних місць матеріалу: 1) якщо корозією уражена лише частина поверхні матеріалу, зразки відбирають у трьох місцях: із частини, ураженої корозією; із частини, не ураженої корозією, та на ділянці між ними; 2) якщо є ділянки поверхні матеріалу з різними видами корозії або з різною глибиною корозійного ураження, зразки відбирають із усіх ділянок, уражених корозією; 3) якщо на поверхні матеріалу є один тип корозійного ураження, зразки відбирають не менше ніж із трьох характерних ділянок досліджуваного матеріалу. 2.3. При необхідності відбирають не менше одного зразка не менш ніж з п'яти функціонально необхідних ділянок випробуваного матеріалу. Розмір зразка визначають, виходячи із розмірів зони корозійного ураження. 2.4. Зразки вирізують таким чином, щоб площина шліфу перпендикулярна досліджуваної поверхні. Спосіб виготовлення не повинен впливати на структуру матеріалу та руйнувати поверхневий шар та кромки зразка. Для матеріалів із захисними покриттями не допускається пошкодження покриття та відрив його від основного матеріалу. 2.5. Маркування зразка – за ГОСТ 9.905. 2.6. При виготовленні металографічного шліфу з поверхні зразка видаляють всі сліди вирізки, наприклад, задирки. 2.7. При операціях шліфування та полірування шліфу необхідно стежити, щоб не змінився характер і розмір корозійного ураження. Краї шліфу в місці корозійного ураження не повинні мати заокруглень. Допускаються заокруглення, що не впливають на точність визначення корозійного ураження. Для цього рекомендується заливати зразок в заливну масу таким чином, щоб кромка, що досліджується, знаходилася на відстані не менше 10 мм від краю шліфу. Полірування проводять короткочасно за допомогою алмазних паст. 2.8. Оцінку шліфу проводять до та після травлення. Травлення дозволяє встановити різницю між корозійним ураженням і структурою матеріалу. При травленні не може бути змінено характер і розміри корозійного ураження.

3. Проведення випробування

3.1. Визначення та оцінка типу корозії, форми корозійного ураження та його розподілу у матеріалі 3.1.1. При проведенні випробування необхідно враховувати хімічний склад випробуваного матеріалу, спосіб обробки, а також всі корозійні фактори. 3.1.2. Випробування проводять на металографічному шліфі під мікроскопом зі збільшенням 50, 100, 500 і 1000 ´ . 3.1.3. При визначенні типу корозії контроль корозійного ураження проводять у всій довжині шліфу. На одному зразку можна визначати кілька типів корозії. 3.1.4. При випробуванні захисних покриттів визначення типу корозії покриття та основного матеріалу проводять окремо. 3.1.5. Якщо на матеріал крім корозійного середовища діють інші фактори, що впливають на зміну структури матеріалу, наприклад, висока температура, механічні впливи, корозійне ураження визначають шляхом порівняння матеріалу з конкретним зразком, підданим впливу аналогічних факторів, але захищеним від впливу корозійного середовища. 3.1.6. Оцінку форми корозійного ураження та визначення типу корозії проводять шляхом порівняння з типовими схемами корозійного ураження за додатком 2, розподіл корозійного ураження у матеріалі – за додатком 3. 3.2. Вимірювання глибини корозійної поразки 3.2.1. Глибину корозійного ураження визначають на мікрометалографічному шліфі за допомогою окулярної шкали та мікрометричного гвинта мікроскопа. 3.2.2. Глибину корозійного ураження визначають по різниці товщини металу ділянки, що прокорозіювала поверхні шліфу і ділянки поверхні без наявності корозії або вимірюванням глибини ураження від поверхні, не зруйнованої або незначно зруйнованої корозією. При випробуванні матеріалу із захисним покриттям результати вимірювання глибини корозійного ураження покриття та основного металу визначають окремо. 3.2.3. Якщо корозією уражена вся поверхня зразка і глибина корозійного ураження на різних ділянках поверхні помітно не відрізняється, наприклад, у випадку міжкристалітної або транскристалітної корозії, глибину корозійного ураження вимірюють не менш ніж на 10 ділянках поверхні. У зразків великих розмірів проводять вимірювання не менше ніж на 10 ділянках на кожні 20 мм довжини контрольованої поверхні, враховуючи найглибші ураження. 3.2.4. При локальному корозійному ураженні (наприклад, піттингова корозія або корозія плямами) вимірювання проводять у місцях даного корозійного ураження, причому кількість ділянок для вимірювання може відрізнятися від вимог, наведених у п. 3.2.3. 3.2.5. Для уточнення визначення максимальної глибини корозійного ураження після металографічної оцінки шліфів проводять їх повторне перешліфування: 1) у зразків з локальним корозійним ураженням, наприклад, корозія плямами або корозія піттингу - до максимальної глибини корозійного ураження, тобто. до моменту, коли виміряна глибина менша, ніж попередній результат виміру; 2) у зразків з майже однаковою глибиною корозійного ураження на різних ділянках поверхні після оцінки проводять перешліфування та виготовляють новий металографічний шліф, на якому знову проводять оцінку корозійного ураження. 3.2.6. Похибка вимірювання глибини корозійного ураження трохи більше ±10 %.

4. Протокол випробування – за ГОСТ 9.905

ДОДАТОК 2

Обов'язкове

ТИПИ КОРОЗІЇ

ДОДАТОК 3

Обов'язкове

РОЗПОДІЛ КОРОЗІЇ

ІНФОРМАЦІЙНІ ДАНІ

Система захисту від корозії: як і навіщо?

Недолік такого матеріалу, як метал, у тому, що на ньому може виникати корозія. На сьогоднішній день існує кілька способів їх потрібно використовувати в комплексі. Система захисту від корозії допоможе позбавитися іржі і запобігає утворенню пластів.

Обробка металевої поверхні спеціальним покриттям – ефективний метод. Металеве покриття підвищує твердість та міцність матеріалу, покращує механічні властивості. Потрібно враховувати, що в цьому випадку буде потрібний додатковий захист. Неметалічний покриття наноситься на кераміку, каучук, пластмасу, деревину.

Способи захисту від корозії

Найчастіше використовують плівкоутворювальні покриття, вони стійкі до впливу зовнішнього середовища. На поверхні утворюється плівка, яка гальмує корозії.

Для того щоб знизити корозійну активність, необхідно нейтралізувати середовище, схильне до його впливу. У цьому вам допоможуть інгібітори, вони вводяться в агресивне середовище і утворюється плівка, яка гальмує процеси та змінює хімічні параметри металу.

Широко використовується легування, воно підвищує властивості, що допомагають підвищити стійкість матеріалу до корозійних процесів. Сталь легована містить у своєму складі багато хрому, він утворює плівки, які захищають метал.

Не зайвим буде використання захисних плівок. Анодні покриття застосовуються для цинку та хрому, катодні – олова, нікелю, міді. Їх наносять за допомогою гарячого методу, також може використовуватись гальванізація. Виріб потрібно помістити в ємність, в якій знаходиться захисний метал у розплавленому стані.

Використовуючи металізацію, можна уникнути корозії. Поверхня покривається металом, що у розплавленому стані, його розпорошують повітрям. Перевага такого методу в тому, що покривати ним можна готові та повністю зібрані конструкції. Мінус у тому, що поверхня буде трохи шорсткою. Такі покриття наносяться за допомогою дифузії в метал, який є основним.

Покриття можна захистити оксидною плівкою, ця процедура називається оксидуванням. Оксидна плівка, яка є на металі, обробляється потужним окислювачем, внаслідок чого вона стає в кілька разів міцнішою.

У промисловості також використовується фосфатування. Солі заліза поринають у гарячий розчин фосфатів, зрештою утворюється поверхнева плівка.

Для тимчасового захисту поверхні необхідно використовувати етиноль, технічний вазелін, інгібітори. Останні уповільнюють реакцію, внаслідок чого корозія розвивається набагато повільніше.