Как защитить металл от коррозии: Способы защиты металла от коррозии. Антикоррозионная защита металла.

Содержание

Способы защиты металла от коррозии. Антикоррозионная защита металла.

В настоящее время проблема защиты металлоконструкций от коррозии является актуальной как в России, так за рубежом. Актуальность данной проблемы обусловлена тем, что интенсивное развитие  наиболее металлоемких отраслей промышленности сопровождается быстро растущим экономическим и экологическим ущербом, наносимым коррозией металлоконструкций, оборудования и изделий.

Ежегодные потери металлов из-за коррозии в России составляют до 12% от общей массы металлофонда, что соответствует утрате до 30% ежегодно производимого металла. Резкое старение основного металлофонда усугубляется низкой степенью его возобновления и недостаточным объемом мероприятий по его реконструкции и ремонту.

Таким образом, принятие эффективных и экономичных мер для продления остаточного ресурса и повышения надежности эксплуатируемых сооружений и металлоконструкций является приоритетной задачей. Основное направление решения этой проблемы лежит в поиске оптимальных путей борьбы с коррозией.

Коррозия – это реакция металла с окружающей средой, которая вызывает измеримое изменение в материале, и может привести к ухудшению работы отдельного узла или всей конструкции, установки или изделия. Коррозия металлов может быть вызвана, как правило, реакцией окисления металла подложки с образованием окалины железа (упрощенно):


3Fe + 2O2        Fe3O2

В условиях промышленной атмосферы, насыщенной промышленными газами (окислы серы, азота, углекислый газ и др.) процесс коррозии металлических поверхностей протекает еще интенсивнее. Присутствие электролитов на поверхности металла и наличие на ней разности потенциалов в различных точках являются условиями протекания реакций электрохимической коррозии. Наличие электролита и разности потенциалов в присутствии соответствующего окислителя (как правило – кислорода воздуха) приводят к образованию многочисленных очагов коррозии.

         Коррозию можно классифицировать по следующим признакам:

1. по типу агрессивной среды

газовая коррозия

коррозия в неэлектролитах

коррозия в электролитах

атмосферная коррозия

подземная коррозия

коррозия под воздействием блуждающих токов

биокоррозия

2. по характеру разрушения

сплошная коррозия

равномерная коррозия

неравномерная коррозия

избирательная коррозия

местная коррозия

язвенная коррозия

точечная коррозия

коррозия пятнами

сквозная коррозия

межкристаллитная коррозия

3. по механизму протекания процесса коррозии

химическая

электрохимическая

 

Таким образом, виды коррозии металлов представлены широко, а вот методы защиты не так многочисленны:

  • электрохимический метод – позволяет уменьшить разрушительный процесс на основе закона гальваники;
  • уменьшение агрессивной реакции производственной среды;
  • химическое сопротивление металла;
  • защита поверхности металла от неблагоприятного воздействия окружающей среды.

Электрохимическая защита металлов от коррозии основана на действии электрического тока, под его постоянным воздействием коррозия прекращается.

Внедрение ингибиторов в агрессивную среду, контактирующую с металлом, позволяет снизить скорость коррозийных процессов.

Химическое сопротивление и антикоррозионная защита металла поверхности относятся к пленочным способам сохранения. Они уже могут применяться как на стадии изготовления металлоизделий, так и в момент эксплуатации. Выделяют следующие способы: лужение, оцинковку, покраску и ряд др.

Использование лакокрасочных материалов – наиболее популярный способ защиты металла от коррозии. Лакокрасочное покрытие создает защитный слой, который создает препятствие для воздействия агрессивной среды на металлоконструкцию или изделие. При этом долговечность квалифицированно окрашенных металлоконструкций и изделий повышается в 2 – 10 раз.

При правильном подборе материала и способа нанесения ЛКП обеспечивается достаточно надежная защита металлических конструкций от коррозии в атмосфере и ряде коррозионных сред (например – окраска речных и морских судов, водонапорных баков, нефтяных танков, промышленных металлоконструкций и мостов и др.)

Основными достоинствами лакокрасочных покрытий являются:

  • сравнительная дешевизна;
  • относительная простота нанесения;
  • легкость восстановления разрушенного покрытия
  • сочетаемость с другими способами защиты, например протекторной защитой, фосфатными и оксидными покрытиями;
  • возможность получения покрытий различных цветов, обладающих наряду с защитными еще и декоративными свойствами.

Основным недостатком лакокрасочных покрытий является их сравнительно невысокие механическая прочность и стойкость в водной среде, низкая термостойкость. Предельная температура эксплуатации ЛКП составляет 150 – 200ºС (исключение составляют покрытия на основе кремнийорганических ЛКМ).

Эффективность применения лакокрасочных покрытий целесообразна при условии долговечности эксплуатации не более 10 лет. Если требуется повышение долговечности эксплуатации металлического изделия, то следует применять комбинированные покрытия. Например, оцинковка плюс лакокрасочное покрытие. Такое покрытие позволяет увеличить срок защиты до 30 лет.

Защитное действие лакокрасочного покрытия заключаются в создании на поверхности металлического изделия сплошной пленки, которая препятствует агрессивному воздействию окружающей среды и предохраняет металл от разрушения.

В первую очередь это достигается за счет увеличения длины пути коррозионных агентов к металлической подложке – т.е. уменьшения проницаемости лакокрасочного покрытия. Существенное влияние на проницаемость пленки покрытия оказывает форма частиц пигмента в ЛКМ. Наибольшим барьерным эффектом обладают покрытия, содержащие частицы пигмента чешуйчатой формы (микрослюда, алюминиевая пудра, железная слюдка, некоторые марки микроталька и др.). Эти частицы располагаются в покрытии параллельно подложке, перекрывая ее подобно черепице и затрудняя доступ коррозионных агентов (Рис. 1).

 

 

 

SO2, СО, СО

2, NO, NO2,H2O и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Металлическая подложка

 

Рис. 1   Увеличение длины пути агентов коррозии к подложке (барьерная защита).

 

Традиционно для защиты от коррозии металлической поверхности используются комплексные двухслойные покрытия, состоящие из противокоррозионной грунтовки и покрывной эмали. Грунтовка, наряду с адгезией, обеспечивает защиту металлической подложки от коррозии как за счет т.н. «барьерного эффекта» (т.е. увеличения диффузного расстояния для коррозионных агентов к поверхности металла), так и благодаря применению противокоррозионных пигментов и специальных добавок – ингибиторов коррозии. Наружный слой эмали обеспечивает окрашенному изделию защиту от атмосферных воздействий, а также надлежащий внешний вид.

Противокоррозионные пигменты по механизму защиты можно подразделить на пигменты – ингибиторы анодного процесса коррозии и ингибиторы катодного процесса коррозии. Первые предотвращают процесс ионизации металла, выделяя ионы, образующие на анодных участках пассивные пленки, изолирующие поверхность (хроматы и фосфаты металлов, свинцовый сурик, ферриты).

Вторые – пигменты-ингибиторы катодного процесса – снижают скорость диффузии коррозионных агентов к подложке за счет повышения рН на границе «лакокрасочное покрытие – подложка», в результате чего образуются плотные слои нерастворимых солей, изолирующих катодные участки (Рис. 2). К таким пигментам можно отнести пигменты, обладающие основными свойствами – крона, цинковые и свинцовые белила, различные карбонаты.


 

 

+             —

                                      Fe                      Zn

                                                                    Анод: Zn — 2e       Zn2+  

                                                  Катод: Н2О + О2 + 2e        4OH 

 

Рис. 2   Ингибирование катодного процесса (протекторная защита)

Замедление скорости диффузии коррозионных агентов достигается также за счет уплотнения и ориентации пленкообразователя вблизи поверхности частиц пигмента при их взаимодействии с пленкообразователем. Такой способностью обладают пигменты, содержащие окисляющие и комплексообразующие ионы – крона, цинксодержащие пигменты и ряд других.

Пигменты, обладающие более высокой растворимостью, обеспечивают противокоррозионную защиту в начальный период эксплуатации лакокрасочного покрытия. Малорастворимые пигменты способствуют сохранению противокоррозионных свойств покрытий в ходе его длительной эксплуатации. Поэтому на практике в рецептурах противокоррозионных ЛКМ используют смеси пигментов разной растворимости.

Кроме того, ряд пигментов могут связывать коррозионно-активные газы и жидкости за счет физико-химического или химического взаимодействия с ними (технический углерод, оксид цинка, диоксид титана, цинковые крона и ряд др.).

В состав грунтовки или грунт-эмали может входить ингибитор коррозии – вещество, которое, адсорбируясь на поверхности металла, делает её потенциал положительнее, тем самым замедляя процесс коррозии. Т.е. механизм действия ингибиторов коррозии имеет электрохимическую природу.

Доминирующее положение среди ингибиторов коррозии занимают преобразователи ржавчины на основе орто-фосфорной кислоты. Это обусловлено как их низкой стоимостью, так и доступностью для рядового потребителя. Однако, такие композиционные составы не только морально устарели, но и обладают целым рядом недостатков, связанных с их применением, в первую очередь – отрицательным воздействием на здоровье человека и окружающую среду.

Известно большое количество веществ, которые можно рассматривать в качестве ингибиторов коррозии. Наиболее четко ингибиторное действие выражено у аминов (например – циклогексиламина), соединений, тиолов, мочевины сульфидов, альдегидов и др.

В настоящее время все большую популярность приобретают преобразователи ржавчины на лигниновой основе (изготавливаемые из отходов переработки растительного сырья), и различные композиционные составы на основе производных танина. Последние в основном представлены товарами, импротируемыми из Европы.

Таким образом, современные противокоррозионные лакокрасочные материалы реализуют все три механизма защиты от коррозии:

  • барьерный, достигаемый за счет черепичного перекрытия подложки
  • протекторный, основанный на использовании противокоррозионных пигментов
  • снижение скорости процесса коррозии при помощи ингибиторов различного состава.

ЛИТЕРАТУРА:

А.Д. Яковлев   Химия и технология лакокрасочных покрытий: Учебное пособие для ВУЗов. Л.: Химия, 1981. – 352 с.

Е.Ф. Беленький, И.В. Рискин   Химия и технология пигментов. 4-е изд. Л.: Химия, 1974. – 656 с.

П.И. Ермилов, Е.А. Индейкин, И.А. Толмачев   Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы. Л.: Химия, 1987. – 200 с.

Е.В. Искра   Лакокрасочные материалы и покрытия в судостроении: Справочник. Л.: Судостроение, 1984. – 368 с.

И.Л. Розенфельд, Ф.И. Рубинштейн, К.А. Жигалова   Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. М.: Химия, 1987. – 224 с.

Ф.И. Ильдарханова, К.Г. Богословский   Выбор лакокрасочных покрытий для долговременной противокоррозионной защиты металлоконструкций нефтегазовой отрасли. Территория Нефтегаз, №6, 2013.

Способы защиты металлов от коррозии

Железо и сплавы на его основе подвержены коррозии – разрушению, которое происходит вследствие химического или электрохимического взаимодействия компонентов металлов и сплавов с различными веществами окружающей среды. В результате этих окислительно-восстановительных реакций металлы связываются в оксиды, что приводит к потере их эксплуатационных свойств. Первые проявления разрушительного процесса – образование на поверхности пятен рыжего цвета. Своевременные меры по предотвращению коррозии обеспечивают значительное продление срока службы металлических изделий и конструкций.

Виды коррозии металлов

Коррозионные процессы различаются по характеру разрушения, механизму протекания процесса, типу агрессивной среды, вызывающей коррозию.

Характер разрушения

По этому признаку выделяют следующие типы коррозии:

  • Сплошная – равномерная или неравномерная. Затрагивает равномерно всю поверхность металлоизделия или конструкции.
  • Местная. Поражаются отельные участки поверхности.
  • Питтинг-коррозия (точечная). Поражения – отдельные, глубокие или сквозные.
  • Межкристаллитная. Разрушающиеся области располагаются вдоль границ зерен.

Механизм протекания коррозии

Основные типы коррозии – химическая и электрохимическая. Химические коррозионные процессы протекают в результате химреакций, при которых разрушаются металлические связи, а образуются новые – между атомами металла и окислителя. Химическая коррозия возникает при контакте металлов и сплавов со средами, не проводящими электрический ток. Она может быть жидкостной и газовой.

  • Газовая коррозия протекает в агрессивных газовых и паровых средах при отсутствии сконденсированной влаги на поверхности металлоизделия или металлоконструкции. Она может стать причиной полного разрушения железа и сплавов на его основе. На поверхности алюминия и алюминиевых сплавов в газовых средах образуется защитная пленка, защищающая их от коррозии. Примеры газов, которые становятся причиной возникновения химических коррозионных процессов: кислород, диоксид серы, сероводород.
  • Жидкостная коррозия протекает при контакте металлической поверхности с жидкими неэлектролитами – нефтью и нефтепродуктами. При наличии даже небольшого количества воды этот химический процесс легко превращается в электрохимический.

Электрохимическая коррозия возникает при контакте металлов и сплавов с жидкостями-электролитами вследствие протекания двух взаимосвязанных процессов:

  • анодный – ионы металла переходят в раствор электролита;
  • катодный – электроны, которые образовались на стадии анодного этапа, связываются частицами окислителя.

В зависимости от среды, в которой протекают электрохимические коррозионные процессы, различают следующие типы коррозии:

  • Атмосферная. Самая распространенная. Протекает в условиях атмосферы или другого влажного газа.
  • В растворах электролитов – кислотах, щелочах, солях, обычной воде.
  • Почвенная. Скорость процесса зависит от состава грунта. Наименее агрессивны песчаные почвы, наиболее – кислые почвы.
  • Аэрационная. Ее вызывает неравномерный доступ воздушной среды к разным частям изделий и конструкций.
  • Биологическая. Ее провоцируют микроорганизмы, которые в результате жизнедеятельности вырабатывают углекислый газ, сероводород и другие газы, вызывающие коррозионные процессы.
  • Электрическая. Возникает из-за блуждающих токов, которые появляются при эксплуатации электротранспорта.

Общий вывод! Коррозионные процессы активнее всего развиваются на поверхностях, удобных для отложения пыли, осадков, плохо обдуваемых воздушными струями. Поэтому они подвержены застою воздуха, накоплению и длительному сохранению на поверхности влаги.

Способы защиты металла от коррозии

На стадии производства стали в ее состав могут вводиться легирующие добавки, которые предотвращают появление очагов всех (или некоторых) видов коррозии. Таким элементом является, хром, которого должно быть не менее 13 % от общего количества всех компонентов. Для предотвращения возникновения и развития коррозии в сталях без легирующих добавок используют следующие методы антикоррозионной защиты – конструктивные, пассивные, активные.

Конструктивные

Заключаются в защите поверхности металла с помощью нетонкослойных покрытий – панелей, резиновых прокладок, заслонов. Эти способы имеют мало преимуществ: их сложно, а иногда невозможно реализовать, материалы для конструктивной защиты стоят дорого и после монтажа занимают много места. Их применяют нечасто и только в местах, где они скрыты от глаз.

Пассивные

На металлическое изделие наносится тонкослойное покрытие, которое выполняет чисто барьерные характеристики, то есть процесс защиты заключается в предотвращении контакта металла с наружной средой. Для пассивного способа защиты используют неметаллические покрытия – грунтовки, лаки, краски, эмали. После высыхания они образуют прочную и твердую пленку, имеющую хорошее сцепление с основанием.

Преимущества пассивного способа: невысокая цена и удобное нанесение покрытий, большой ассортимент составов разных цветов и характеристик, создание надежного барьера между металлом и окружающей средой. Недостатки: невысокая устойчивость к механическим повреждениям, необходимость периодически обновлять барьерный слой.

Активные (электрохимические)

Самый распространенный способ создания активной защиты для стальной поверхности – цинкование (горячее, термодиффузионное, гальваническое, холодное). Первые три технологии осуществимы только в производственных условиях. Чаще всего используется горячее цинкование. Стальной листовой прокат цинкуют на непрерывных линиях. Преимущества такого процесса: возможность получать цинковый слой достаточной толщины, высокие автоматизация и производительность процесса. В бытовых условиях применяют только холодное цинкование – нанесение на стальную поверхность цинкнаполненного материала. Обычно холодное цинкование применяют для локального восстановления цинкового покрытия.

Принцип активного защитного действия цинка заключается в том, что он обладает меньшей скоростью коррозии в данной среде, что позволяет ему обеспечить электрохимическую катодную защиту стальной основы. При нанесении на сталь цинкового покрытия цинк с железом образуют гальваническую пару, в которой цинк является более активным металлом. При контакте с влагой и другими коррозионноопасными средами цинк-анод отдает электроны, которые принимает железо-катод, что позволяет ему сохранять свои технические характеристики. Защитный процесс длится до полного исчезновения цинкового слоя.

Плюсы цинкования – долговечность и возможность добавлять цинковый слой в процессе эксплуатации изделий и конструкций. Минусы – необходимость в тщательной подготовке поверхности, обязательное соблюдении технологических правил, сложность утилизации токсичных отходов.

Коррозия металла – виды и способы защиты – рекомендации от ТК Газметаллпроект

Коррозийные процессы представляют наиболее реальную угрозу для металлических конструкций. Вне зависимости от толщины стали, ржавчина способна быстро привести материал в негодность. В некоторых случаях, при небольших повреждениях, развитие коррозии удается остановить, а последствия ликвидировать. Чаще всего приходится менять металлические элементы полностью. Поэтому защита стали от коррозии является первоочередной задачей при строительстве и эксплуатации конструкций.

Причины и последствия образования коррозии на металле

В идеальных условиях любой металл сохраняет свои характеристики в течение длительного периода времени. Даже если в состав материала не входят дополнительные примеси, отсутствие внешних воздействий позволяет сохранять прочность и жесткость конструкции. В реальной жизни таких условий добиться практически невозможно. Коррозийные процессы могут быть вызваны следующими причинами:

  • повышенная влажность воздуха, за счет которой металл постоянно подвергается значительным нагрузкам и очень быстро начинает окисляться;
  • выпадение осадков на незащищенную поверхность стали также влечет за собой распространение очагов коррозии;
  • часто причиной окисления металла являются блуждающие токи, присутствующие на поверхности изделия;
  • атмосфера с различным содержанием химически активных элементов также может вызвать увеличение скорости распространения коррозии.

На начальном этапе окисления на поверхности металла становятся заметны яркие пятна, впоследствии металл полностью покрывается ржавчиной. Если не обращать внимания на подобные явления, со временем коррозия проникает внутрь изделия, полностью разрушая его.

Разновидности коррозийных процессов

Коррозия стали по типу может быть химической и электротехнической. В первом случае атомы металла и окислителя вступают в реакцию и образуют прочные связи. Образовавшаяся структура не проводит электричество, в отличие от первоначального состава изделия. Для электротехнической коррозии характерно полное разложение металла, который становится непригоден в дальнейшей эксплуатации.

Кроме химической и электротехнической можно выделить и другие виды коррозии:

  • чаще других встречается газовая коррозия, протекающая при высокой температуре и минимальном содержании влаги в рабочей среде;
  • атмосферная коррозия развивается при нахождении металлического изделия в газовой среде высокой влажности;
  • биологические микроорганизмы также могут оказывать негативное влияние на прочность и целостность стальных конструкций, вызывая окисление материала;
  • при взаимодействии различных металлов, состав и стационарный потенциал которых отличается, пятна ржавчины могут появиться в точках соприкосновения изделий;
  • воздействие радиоактивного излучения приводит к разрушению структуры стали и развитию коррозийных процессов.

В большинстве случаев сложно выделить какой-то один вид коррозии, негативно воздействующий на состояние металлоконструкций. Разрушение и деградация стали вызвана влиянием нескольких факторов, таких как повышенная влажность, неблагоприятный состав атмосферы, биологическая активность микроорганизмов, радиационный фон. Единственным способом исключить или снизить скорость распространения коррозии является защита материала специальными составами и средствами.

Технология защиты стали от возникновения и развития коррозии

Оптимальным вариантом для исключения коррозии является использование при строительстве и монтаже специальных марок стали, неподверженных окислению. В противном случае от собственника металлоконструкций потребуется обеспечить своевременную защиту стали от окисления. Возможными вариантами подобного подхода являются:

  • поверхностная обработка металла специальными составами, устойчивыми к атмосферным воздействиям;
  • металлизация конструкций, также выполняемая поверхностным методом;
  • легирование стали специальными составами, особенностью которых является устойчивость к окислительным процессам;
  • непосредственное воздействие на окружающую химическую среду с целью изменения ее состава.

Каждая из указанных методик имеет свои достоинства и условия использования. Выбор способа зависит от текущего состояния стальной конструкции, интенсивности развития коррозии, условий эксплуатации металлических изделий.

Поверхностная обработка металла

Самым простым и наиболее распространенным способом является механическая обработка стали. Конструкция окрашивается эмалями и красками с высоким содержанием алюминия. В результате полностью перекрывается доступ окружающего воздуха к металлу. Простота и невысокая стоимость технологии являются ее основными достоинствами. К минусам можно отнести недолговечность покрытия и необходимость периодически его обновлять.

Химическая обработка металла

Отличным способом защиты стали от коррозии является ее обработка химическим способом. На поверхности создается тонкая и прочная пленка, наличие которой предотвращает проникновение к металлу влаги и других негативных сред. Технология применяется только с использованием специальных средств, а ее стоимость доступна не каждому собственнику металлоконструкций.

Металлизация и легирование

Нанесение слоя цинка, хрома, серебра или алюминия также является отличным способом обработки стали. Металлизация и легирование позволяет создать на поверхности стали дополнительный слой металла, устойчивого к воздействию окружающей среды. Способ обработки меняется в зависимости от используемого сплава, эффективность метода доказана на практике.

Изменение окружающей среды

Для многих металлоконструкций и изделий, работающих в замкнутом пространстве, гораздо выгоднее создать благоприятные условия. В таких случаях используется технология вакуумирования, в камеру закачивают различные по составу газы. В результате исключается контакт металла и окружающей среды, процессы коррозии полностью отсутствуют.

Каждая из указанных технологий имеет свой диапазон использования. При этом бороться с коррозией необходимо сразу после начала использования металлоконструкций. В противном случае окисление металла будет необратимым, изделие придется ремонтировать или полностью менять гораздо раньше требуемого срока эксплуатации.


Защита металлов от коррозии – способы защиты металлических конструкций в домашних условиях

Коррозионное разрушение – это явление, которое видел каждый. Образование ржавчины на металлической поверхности лишь один из признаков. Коррозионный процесс вызывает разъедание материала под воздействием факторов окружающей среды. Как правило, речь идет о влаге. Вода окисляет металл, провоцируя его последующее разрушение.

В результате коррозионных процессов конструкция постепенно утрачивает свои свойства, вплоть до полного выхода из строя. И чем агрессивнее влияние окружающей среды, тем выше скорость.

Самым распространенным видом коррозии является электрохимический. Для возникновения процесса необходимо лишь соприкосновение металла с жидкостью. Под жидкостью может подразумеваться конденсат, сточная вода и атмосферные осадки.

ПБК «Haveg» – долговечная защита металлов от коррозии

Одной из основных мер предотвращения коррозионных процессов является покрытие металла гидроизоляцией. Можно вспомнить об использовании простейших видов грунтовки, нанесение краски и прочие устаревшие методы. Довольно высокую эффективность продемонстрировали анодная протекторная и катодная защита, но из-за сложности применения данные технологии используются крайне редко. Как правило, удавалось лишь отсрочить появление ржавчины на несколько лет, но обеспечить надежную защиту прежними методами было невозможно.

Современным решением проблемы гидроизоляции металлических конструкций является использование жидкой резины. Даже без покраски этот материал способен защитить изделия из металлов и различных сплавов на несколько десятков лет.

Предлагаем вашему вниманию собственный проект – однокомпонентную полимерно-битумную композицию «Haveg». Формула нашей мастики уберегает металл от ржавчины, даже если конструкция располагается в земле. На сегодняшний день, однокомпонентная жидкая резина является лучшим примером того, как защитить сталь и прочие сплавы от коррозионного разрушения. Способ нанесения вещества крайне прост, и это можно сделать в домашних условиях своими руками. Для этого используют малярную кисть или промышленный краскопульт достаточной мощности.

Остались вопросы или нужна помощь? Звоните или заказывайте обратный звонок! Наши менеджеры готовы дать все интересующие ответы.

Интересная статья о защите металлов — Химик

Необходимость защиты металлов от коррозии возникла вместе с появлением первых металлических изделий.

В случае с металлами, говоря об их коррозии, имеют ввиду нежелательный процесс взаимодействия металла со средой. Физико-химическая сущность изменений, которые претерпевает металл при коррозии, является окисление металла.

По механизму процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металла.

Химическая коррозия – это разрушение металла окислением его в окружающей среде без возникновения электрического тока в системе. Большой вред наносит разновидность химической коррозии – газовая коррозия. Металл реагирует с определенными газами, содержащимися в воздухе — кислородом, диоксидом углерода, диоксидом серы или сероводородом, образуя на поверхности металла оксид. Когда металл коррозирует, на его поверхности появляются маленькие углубления, и прочность металла уменьшается.

Наибольший вред наносит электрохимическая коррозия. В этом случае наряду с химическими процессами происходят и электрические процессы. Электрохимическую коррозию вызывают главным образом примеси других металлов и неметаллических веществ или неоднородность поверхности. Согласно теории электрохимической коррозии, в этих случаях при контакте металла с электролитом (электролитом может быть влага, адсорбированная из воздуха) на его поверхности возникают гальванические микроэлементы. При этом металл с более отрицательным потенциалом разрушается. Его ионы переходят в раствор, а электроны переходят к менее активному металлу. На скорость коррозии влияет и характер электролита. Чем выше его кислотность (то есть меньше pH), тем быстрее происходит коррозия. Также коррозия растет при повышении температуры.

Ещё в древние времена для защиты меди применялось горячее лужение, растительные масла, коррозионностойкие сплавы (оловянная бронза, латунь), для защиты железных и стальных изделий — полирование, воронение, лужение.

Основные методы антикоррозионной защиты
В начале 19 века был открыт электрохимический метод антикоррозионной защиты с помощью протекторов. В середине 19 в. была установлена принципиальная возможность получения металлических покрытий электролитическим способом. Наиболее интенсивно антикоррозионная защита развивается в связи с изобретением нержавеющих сталей, новых коррозионностойких сплавов, полимерных покрытий и др.

Система антикоррозионной защиты определяется условиями эксплуатации и механизмом коррозии металлов (электрохимическим или химическим). Все методы антикоррозионной защиты можно разделить на 2 основные группы: электрохимические, оказывающие влияние на потенциал металла и механические, изолирующие металл от воздействия окружающей среды созданием защитной плёнки и покрытий.

Применение различных методов защиты металлов от коррозии позволяет в какой-то степени свести к минимуму потери металла от коррозии.
Электрохимические методы защиты применяют для предотвращения коррозии морских судов, подземных и гидротехнических сооружений, а также химической аппаратуры, работающей с агрессивными электропроводными средами. Путём катодной или анодной поляризации от постороннего источника тока или присоединением к защищаемой конструкции протекторов потенциал металла смещается до значений, при которых сильно замедляется или полностью прекращается его коррозия.

Антикоррозионные защитные покрытия
Для антикоррозионной защиты широко применяют защитные покрытия. Они делятся на металлические (чистые металлы и их сплавы) и неметаллические. В зависимости от потенциала металла покрытия могут быть анодными и катодными по отношению к защитному металлу.
Неметаллические защитные покрытия — лакокрасочные, пластмассовые, каучуковые.

Всё больше распространяются пластмассовые покрытия из полиэтилена, полиизобутилена, фторопласта, найлона, поливинилхлорида и др., обладающих высокой водо-, кислото- и щёлочестойкостью. Многие пластмассы используют как футеровочный материал для химических аппаратов и гальванических ванн (винипласт, фаолит и др.). Для защиты деталей радиоаппаратуры служат заливочные полимерные компаунды. Эффективно защищают от действия кислот и др. реагентов покрытия на основе каучука (гуммирование).

Лакокрасочные покрытия имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами защитных покрытий:

  • простота нанесения;
  • возможность получения покрытия любого цвета;
  • возможность обработки металлоконструкций больших габаритов и сложной конфигурации;
  • экономичность по сравнению с другими видами защитных покрытий
  • высокие защитные свойства;
  • возможность восстановления в процессе эксплуатации.
Наиболее часто антикоррозионная защита заключается в нанесении на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности, лакокрасочных материалов.

Антикоррозионное защитное покрытие должно соответствовать следующим требованиям:

  • повышать сопротивляемость конструкции внешнему вредному воздействию;
  • должно подбираться с учетом специфики защищаемого материала;
  • должно обеспечивать изоляцию материала от негативной среды.
Выбор антикоррозионного покрытия и схемы антикоррозионной защиты металла (включая марку ЛКМ, количество наносимых слоёв и общую толщину покрытия) осуществляется с учётом характеристики среды эксплуатации металлической конструкции, а также с учётом условий при нанесении антикоррозионного покрытия.

Лакокрасочные материалы для антикоррозионной защиты металлоконструкций
Существуют различные антикоррозийные материалы и покрытия, применение которых зависит от агрессивности окружающей среды и особенностей эксплуатации.

Одними из наиболее распространенных лакокрасочных материалов используемых для антикоррозионной защиты металлоконструкций являются материалы на основе эпоксидных смол.

Практически всегда эпоксидные лакокрасочные материалы двухупаковочные. Основой эпоксидных лакокрасочных материалов служат эпоксидные смолы, которые представляют собой линейные простые полиэфиры, молекулярные цепи которых имеют реакционно-способные эпоксидные группы на обеих концах и вторичные гидроксильные группы, расположенные вдоль всей цепи.

Образование пространственных полимеров (отверждение смол) происходит в результате сшивки линейных молекул при взаимодействии их с органическими азотосодержащими соединениями (отвердителями). В процессе реакции происходит отверждение смолы и превращение ее в нерастворимое, неплавкое соединение трехмерного строения без выделения побочных продуктов реакции, поэтому почти не происходит усадки покрытия.

Перспективные разработки — лакокрасочные материалы без растворителей
Одним из наиболее перспективных лакокрасочных материалов являются материалы, не содержащие растворителей. Их получают на основе жидких эпоксидных смол. Для снижения вязкости в них вводят активные разбавители, которые придают лакокрасочному материалу малярные свойства без использования летучих растворителей. Особенно важно использовать лакокрасочные материалы без растворителей при окрашивании различных цистерн и других замкнутых объемов. Это позволяет резко снизить токсичность, пожаро- и взрывоопасность окрашивания.
  
Эпоксидные материалы для наружной и внутренней защиты магистральных трубопроводов
Основное достоинство покрытий на основе эпоксидных смол — сочетание хороших физико-механических и электроизоляционных свойств. Покрытия на основе эпоксидных смол обладают хорошей адгезией к металлу, дереву и другим материалам, высокой твердостью и химической стойкостью, отличной водостойкостью; они устойчивы к воздействию нефти и нефтепродуктов и многих растворителей.
Хорошая стойкость к щелочам и кислотам, алифатическим и ароматическим углеводородам, маслам, топливу, воде позволяют использовать эпоксидные материалы для наружной и внутренней защиты магистральных трубопроводов. Используя их можно получить покрытия с одинаково хорошей твердостью,  эластичностью и ударной прочностью.

Поэтому антикоррозионные покрытия на основе эпоксидных смол с каждым годом становятся всё более востребованными в самых разных отраслях промышленности.

основные методы и их особенности

Одной из серьезных угроз для инструментов и конструкций, выполненных из металла, является коррозия. По этой причине большую актуальность приобретает проблема их защиты от столь неприятного процесса. При этом сегодня известно немало методов, которые позволяют достаточно эффективно решить эту проблему.

Антикоррозионная защита — зачем она нужна

Коррозия представляет собой процесс, сопровождающийся разрушением поверхностных слоев конструкций из стали и чугуна, возникающий в результате электрохимического и химического воздействия. Негативным следствием этого становится серьезная порча металла, его разъедание, что не позволяет использовать его по назначению.

Экспертами было проведено достаточно доказательств тому, что ежегодно порядка 10% от общего объема добычи металла на планете уходит на устранение потерь, связанных с воздействием коррозии, из-за которой происходит расплавление металлов и полная потеря эксплуатационных свойств металлическими изделиями.

При первых признаках воздействия коррозии изделия из чугуна и стали становятся менее герметичными, прочными. В то же время ухудшаются такие качества, как теплопроводность, пластичность, отражательный потенциал и некоторые иные важные характеристики. В дальнейшем конструкции и вовсе нельзя применять по назначению.

Вдобавок к этому именно с коррозией связывают большинство производственных и бытовых аварий, а также и некоторые экологические катастрофы. Трубопроводы, используемые для транспортировки нефти и газа, имеющие значительные участки, покрытые ржавчиной, могут в любой момент лишиться своей герметичности, что может создать угрозу для здоровья людей и природы в результате прорыва подобных магистралей. Это дает понимание того, почему так важно предпринимать меры по защите конструкций из металла от коррозии, прибегая к помощи традиционных и новейших средств и методов.

К сожалению, пока не удалось создать такой технологии, которая бы смогла полностью защитить стальные сплавы и металлы от коррозии. При этом имеются возможности для задержания и уменьшения негативных последствий подобных процессов. Эта задача решается посредством использования большого количества антикоррозионных средств и технологий.

Предлагаемые сегодня методы борьбы с коррозией могут быть представлены в виде следующих групп:

  • Использование электрохимических методов защиты конструкций;
  • Создание защитных покрытий;
  • Разработка и производство новейших конструкционных материалов, демонстрирующих высокую стойкость к коррозионным процессам;
  • Добавление в коррозионную среду особых соединений, благодаря которым можно замедлить распространение ржавчины;
  • Грамотный подход к выбору подходящих деталей и конструкций из металлов для сферы строительства.

Защита изделий из металла от коррозии

Обеспечить способность защитного покрытия выполнять поставленные перед ним задачи можно за счет целого ряда специальных свойств:

  • Устойчивость к износу и высокий уровень твердости;
  • Повышенные характеристики прочности сцепления с поверхностью обрабатываемого изделия;
  • Наличие коэффициента теплового расширения, предусматривающего незначительное отклонение от расширения защищаемой конструкции;
  • Высокий уровень защиты от негативного воздействия со стороны вредных факторов внешней среды.

Создавать подобные покрытия следует тем расчетом, чтобы они располагались на всей площади конструкции в виде максимально равномерного и сплошного слоя.

Доступные сегодня защитные покрытия для металла могут быть классифицированы на следующие типы:

  • металлические и неметаллические;
  • органические и неорганические.

Подобные покрытия получили широкое распространение во многих странах. Поэтому им будет уделено особое внимание.

Борьба с коррозией при помощи органических покрытий

Чаще всего для защиты металлов от коррозии прибегают к такому эффективному методу, как использование лакокрасочных составов. Этот метод на протяжении многих лет демонстрирует высокую эффективность и несложность в плане реализации.

Использование подобных соединений в борьбе против ржавчины предусматривает достаточно преимуществ, среди которых простота и доступная цена не являются единственными:

  • Используемые покрытия могут придавать обрабатываемому изделию различный цвет, в результате это позволяет не только надежно защитить изделие от ржавчины, но и обеспечить конструкциям более эстетичный внешний вид;
  • Отсутствие сложностей с реставрацией защитного слоя в случае его повреждения.

Увы, однако у лакокрасочных составов имеются и определенные недостатки, к числу которых нужно отнести следующие:

  • низкий коэффициент термической стойкости;
  • низкая устойчивость в водной среде;
  • низкая стойкость к воздействию механического характера.

Это вынуждает, чему не противоречат требования действующих СНиП, прибегать к их помощи в ситуации, когда изделия подвергаются воздействию со стороны коррозии с максимальной скоростью 0,05 мм в год, при этом расчетный срок службы не должен превышать 10 лет.

Ассортимент предлагаемых сегодня на рынке лакокрасочных составов может быть представлен в виде следующих элементов:

  • Краски. Под ними подразумеваются суспензии пигментов, характеризующихся минеральной структурой;
  • Лаки. Представлены в виде растворов и масел, присутствующих в растворителях органического происхождения. При их использовании эффект достигается лишь по завершении полимеризации смолы или масла или же в момент испарения, вызванного воздействием дополнительных катализаторов или же нагревом;
  • Пленкообразователи. Речь идет о природных и искусственных соединениях. Среди них наибольшую известность получила олифа, которую используют в целях защиты конструкций из стали и чугуна;
  • Эмали. Имеют вид лаковых растворов, содержащих группу подобранных пигментов в измельченном виде;
  • смягчители и разнообразные пластификаторы. Сюда следует отнести адипиновую кислоту, представленную в виде эфира, дибутилфтолат, касторовое масло, трикрезилфосфат, каучук, а также иные элементы, благодаря которым можно повысить эластичность защитного слоя;
  • этилацетат, толуол, бензин, спирт, ксилол, ацетон и другие. К помощи перечисленных компонентов прибегают для улучшения адгезии используемых лакокрасочных составов;
  • Инертные наполнители. Представлены в виде мельчайших частиц асбеста, талька, мела и каолина. Благодаря их применению пленки приобретают повышенную устойчивость к коррозии, при этом удается добиться уменьшения расхода иных компонентов лакокрасочных покрытий;
  • Пигменты и краски;
  • Катализаторы, которые в среде специалистов именуются как сиккативы. Их польза заключается в сокращении времени, необходимого для высыхания защитных составов. Наибольшее распространение получили кобальтовые и магниевые соли жирных органических кислот.

При выборе того или иного лакокрасочного состава следует обращать внимание на условия эксплуатации обрабатываемых конструкций из металла. Применять материалы на основе эпоксидных элементов желательно для тех изделий, которые будут эксплуатироваться в атмосферах, содержащих испарения хлороформа, двухвалентного хлора, а также для обработки изделий, которые планируется использовать в разных типах кислот.

Высокую стойкость к кислотам демонстрируют и лакокрасочные материалы, содержащие полихлорвинил. Вдобавок к этому к ним прибегают в целях обеспечения защиты металла, который будет контактировать с маслами и щелочами. Если же возникает задача в обеспечении защиты конструкций, которые будут взаимодействовать с газами, то обычно выбор останавливают на материалах, содержащих полимеры.

Решая вопрос с предпочтительным вариантом защитного слоя, следует обращать внимания на требования отечественных СНиП, предусмотренных для конкретной отрасли промышленности. Подобные саннормы содержат перечень таких материалов и способов защиты от коррозии, к которым допускается прибегать, а также те, которые не следует применять. Скажем, если обратиться к СНиПу 3.04.03-85, то там представлены рекомендации по защите строительных сооружений различного назначения:

  • систем трубопроводов, используемых для транспортировки газа и нефти;
  • обсадных стальных труб;
  • тепломагистралей;
  • конструкций, выполненных из стали и железобетона.

Обработка неметаллическими неорганическими покрытиями

Метод электрохимической или химической обработки позволяет создавать на изделиях из металла особые пленки, не допускающие негативное воздействие со стороны коррозии. Обычно для этой цели применяются фосфатные и оксидные пленки, при создании которых учитываются требования СНиП, поскольку подобные соединения отличаются по механизму защиты для различных конструкций.

Фосфатные пленки

Останавливать выбор на фосфатных пленках рекомендуется, если необходимо обеспечить защиту от коррозии изделий из цветных и черных металлов. Если обратиться к технологии подобного процесса, то он сводится к помещению изделий в раствор цинка, железа или марганца в виде смеси с кислыми фосфорными солями, которые предварительно нагреты до отметки 97 градусов. Создаваемая пленка представляется отличной основой, чтобы в дальнейшем можно было покрыть ее лакокрасочным составом.

Важным моментом является то, что долговечность фосфатного слоя находится на довольно низком уровне. Также он обладает и другими недостатками — низкой эластичностью и прочностью. К фосфатированию прибегают в целях обеспечения защиты деталей, эксплуатация которых проходит в условиях высоких температур или соленой водной среды.

Оксидные пленки

Свою сферу применения имеют и оксидные защитные пленки. Они создаются при воздействии на металлы растворами щелочей посредством использования тока. Довольно часто для оксидирования применяют такой раствор, как едкий натр. Среди специалистов процесс создания оксидного слоя часто именуется воронением. Это обусловлено созданием на поверхности мало и высокоуглеродистых сталей пленки, имеющей привлекательный черный цвет.

Способ оксидирования является востребованным в тех случаях, когда возникает задача по сохранению изначальных геометрических размеров. Чаще всего защитное покрытие подобного типа создается на точных приборах и стрелковом вооружении. Обычно пленка имеет толщину не более 1,5 микрона.

Дополнительные способы

Существуют и другие способы защиты от коррозии, которые основываются на использовании неорганических покрытий:

  • Пассивирование. Суть его сводится к помещению обрабатываемого изделия из металла в растворы нитратов или хроматов.
  • Анодирование. Для этого метода применяют специальные ванны, для приготовления которых используют щавелевую кислоту (5-10%), хромовый ангидрид (3%) и серную кислоту (190 грамм на литр раствора).
  • Эмалирование. В основе этого метода лежит использование сочетания компонентов, представленных сплавленным полевым шпатом, цинком, мелом, песком, титаном и иными веществами.

Заключение

У каждого инструмента и конструкции, которая выполнена из стали, имеется ограниченный срок службы. При этом не всегда изделие может демонстрировать его в том виде, который заложен изначально производителем. Этому могут помешать различные негативные факторы, в том числе и коррозия. В целях защиты от неё приходится прибегать к различным методам и средствам.

Учитывая всю важность процедуры по защите от коррозии, необходимо правильно подобрать метод, а для этого важно учитывать не только условия эксплуатации изделий, но и их изначальные свойства. Подобный подход позволит обеспечить надежную защиту от ржавчины, в результате изделие сможет гораздо дольше использоваться по своему прямому назначению.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Коррозия металлов и способы защиты от неё

Коррозия – разрушение поверхности сталей и сплавов под воздействием различных физико-химических факторов – наносит огромный ущерб деталям и металлоконструкциям. Ежегодно этот невидимый враг «съедает» около 13 млн. т металла. Для сравнения – металлургическая промышленность стран Евросоюза в прошлом, 2014 году произвела всего на 0,5 млн. тонн больше. И это только – прямые потери. А длительная эксплуатация стальных изделий без их эффективной защиты от коррозии вообще невозможна.

Что такое коррозия и её разновидности

Основной причиной интенсивного окисления поверхности металлов (что и является основной причиной коррозии) являются:

  1. Повышенная влажность окружающей среды.
  2. Наличие блуждающих токов.
  3. Неблагоприятный состав атмосферы.

Соответственно этому различают химическую, трибохимическую и электрохимическую природу коррозии. Именно они в совокупности своего влияния и разрушают основную массу металла.


Химическая коррозия

Такой вид коррозии обусловлен активным окислением поверхности металла во влажной среде. Безусловным лидером тут является сталь (исключая нержавеющую). Железо, являясь основным компонентом стали, при взаимодействии с кислородом образует три вида окислов: FeO, Fe2O3 и Fe3O4. Основная неприятность заключается в том, что определённому диапазону внешних температур соответствует свой окисел, поэтому практическая защита стали от коррозии наблюдается только при температурах выше 10000С, когда толстая плёнка высокотемпературного оксида FeO сама начинает предохранять металл от последующего образования ржавчины. Это процесс называется воронением, и активно применяется в технике для защиты поверхности стальных изделий. Но это – частный случай, и таким способом активно защищать металл от коррозии в большинстве случаев невозможно.


Химическая коррозия активизируется при повышенных температурах. Склонность металлов к химическому окислению определяется значением их кислородного потенциала – способности к участию в окислительно-восстановительных реакциях. Сталь – ещё не самый худший вариант: интенсивнее её окисляются, в частности, свинец, кобальт, никель.

Электрохимическая коррозия

Эта разновидность коррозии более коварна: разрушение металла в данном случае происходит при совокупном влиянии воды и почвы на стальную поверхность (например, подземных трубопроводов). Влажный грунт, являясь слабощёлочной средой, способствует образованию и перемещению в почве блуждающих электрических токов. Они являются следствием ионизации частиц металла в кислородсодержащей среде, и инициирует перенос катионов металла с поверхности вовне. Борьба с такой коррозией усложняется труднодоступностью диагностирования состояния грунта в месте прокладки стальной коммуникации.

Электрохимическая коррозия возникает при окислении контактных устройств линий электропередач при увеличении зазоров между элементами электрической цепи. Помимо их разрушения, в данном случае резко увеличивается энергопотребление устройств.


Трибохимическая коррозия

Данному виду подвержены металлообрабатывающие инструменты, которые работают в режимах повышенных температур и давлений. Антикоррозионное покрытие резцов, пуансонов, фильер и пр. невозможно, поскольку от детали требуется высокая поверхностная твёрдость. Между тем, при скоростном резании, холодном прессовании и других энергоёмких процессах обработки металлов начинают происходить механохимические реакции, интенсивность которых возрастает с увеличением температуры на контактной поверхности «инструмент-заготовка». Образующаяся при этом окись железа Fe2O3 отличается повышенной твёрдостью, и поэтому начинает интенсивно разрушать поверхность инструмента.


Методы борьбы с коррозией

Выбор подходящего способа защиты поверхности от образования ржавчины определяется условиями, в которых работает данная деталь или конструкция. Наиболее эффективны следующие методы:

  • Нанесение поверхностных атмосферостойких покрытий;
  • Поверхностная металлизация;
  • Легирование металла элементами, обладающими большей стойкостью к участию в окислительно-восстановительных реакциях;
  • Изменение химического состава окружающей среды.

Механические поверхностные покрытия

Поверхностная защита металла может быть выполнена его окрашиванием либо нанесением поверхностных плёнок, по своему составу нейтральных к воздействию кислорода. В быту, а также при обработке сравнительно больших площадей (главным образом, подземных трубопроводов) применяется окраска. Среди наиболее стойких красок – эмали и краски, содержащие алюминий. В первом случае эффект достигается перекрытием доступа кислороду к стальной поверхности, а во втором – нанесением алюминия на поверхность, который, являясь химически инертным металлом, предохраняет сталь от коррозионного разрушения.

Положительными особенностями данного способа защиты являются лёгкость его реализации и сравнительно небольшие финансовые затраты, поскольку процесс достаточно просто механизируется. Вместе с тем долговечность такого способа защиты невелика, поскольку, не обладая большой степенью сродства с основным металлом, такие покрытия через некоторое время начинают механически разрушаться.


Химические поверхностные покрытия 

Коррозионная защита в данном случае происходит вследствие образования на поверхности обрабатываемого металла химической плёнки, состоящей из компонентов, стойких к воздействию кислорода, давлений, температур и влажности. Например, углеродистые стали обрабатывают фосфатированием. Процесс может выполняться как в холодном, так и в горячем состоянии, и заключается в формировании на поверхности металла слоя из фосфатных солей марганца и цинка. Аналогом фосфатированию выступает оксалатирование – процесс обработки металла солями щавелевой кислоты.   Применением именно таких технологий повышают стойкость металлов от трибохимической коррозии.

Недостатком данных методов является трудоёмкость и сложность их применения, требующая наличия специального оборудования. Кроме того, конечная поверхность изменяет свой цвет, что не всегда приемлемо по эстетическим соображениям.

Легирование и металлизация

В отличие от предыдущих способов, здесь конечным результатом является образование слоя металла, химически инертного к воздействию кислорода. К числу таких металлов относятся те, которые на линии кислородной активности находятся возможно дальше от водорода. По мере возрастания эффективности этот ряд выглядит так: хром→медь→цинк→серебро→алюминий→платина. Различие в технологиях получения таких антикоррозионных слоёв состоит в способе их нанесения. При металлизации на поверхность направляется ионизированный дуговой поток мелкодисперсного напыляемого металла, а легирование реализуется в процессе выплавки металла, как следствие протекания металлургических реакций между основным металлом и вводимыми легирующими добавками.


Изменение состава окружающей среды

В некоторых случаях существенного снижения коррозии удаётся добиться изменением состава атмосферы, в которой работает защищаемая металлоконструкция. Это может быть вакуумирование (для сравнительно небольших объектов), или работа в среде инертных газов (аргон, неон, ксенон). Данный метод весьма эффективен, однако требует дополнительного оборудования — защитных камер, костюмов для обслуживающего персонала и т.д. Используется он главным образом, в научно-исследовательских лабораториях и опытных производствах, где специально поддерживается необходимый микроклимат.

Кто нам мешает, тот нам поможет

В завершение укажем и на довольно необычный способ коррозионной защиты: с помощью самих окислов железа, точнее, одного из них — закиси-окиси Fe3O4. Данное вещество образуется при температурах 250…5000С и по своим механическим свойствам представляет собой высоковязкую технологическую смазку. Присутствуя на поверхности заготовки,  Fe3O4  перекрывает доступ кислороду воздуха при полугорячей деформации металлов и сплавов, и тем самым блокирует процесс зарождения трибохимической коррозии. Это явление используется при скоростной высадке труднодеформируемых металлов и сплавов. Эффективность данного способа обусловлена тем, что при каждом технологическом цикле контактные поверхности обновляются, а потому стабильность процесса регулируется автоматически.⁠


5 различных методов предотвращения коррозии

Мы в EonCoat понимаем важность предотвращения коррозии. Ржавчина и другие формы коррозии могут привести к проблемам с безопасностью и нарушить целостность вашего оборудования и расходных материалов. Даже плановое техническое обслуживание по удалению и устранению коррозии может привести к увеличению затрат. К счастью, есть ряд мер, которые можно предпринять, чтобы минимизировать коррозию. Здесь мы выделим пять методов, основанных на стоимости и эффективности.

1.БАРЬЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Один из самых простых и дешевых способов предотвратить коррозию — использовать барьерные покрытия, такие как краска, пластик или порошок. Порошки, включая эпоксидную смолу, нейлон и уретан, прилипают к металлической поверхности, образуя тонкую пленку. Пластик и воск часто распыляют на металлические поверхности. Краска действует как покрытие, защищающее металлическую поверхность от электрохимического заряда, исходящего от коррозионных соединений. Современные системы окраски представляют собой комбинацию различных слоев краски, выполняющих разные функции.Грунтовка действует как ингибитор, промежуточное покрытие увеличивает общую толщину краски, а завершающее покрытие обеспечивает устойчивость к факторам окружающей среды.

Самый большой недостаток покрытий заключается в том, что их часто нужно снимать и наносить повторно. Неправильно нанесенные покрытия могут быстро выйти из строя и привести к повышенному уровню коррозии. Покрытия содержат летучие органические соединения, которые делают их опасными для людей и окружающей среды.


Отказ барьерного покрытия

2.ГОРЯЧЕЕ ГАЛЬВАНИЗАЦИЯ

Этот метод защиты от коррозии заключается в погружении стали в расплавленный цинк. Железо в стали вступает в реакцию с цинком, образуя прочное покрытие из сплава, которое служит защитой. Этот процесс существует уже более 250 лет и используется для защиты от коррозии таких вещей, как художественные скульптуры и игровое оборудование.

К сожалению, цинкование невозможно провести на месте, а это означает, что компании вынуждены снимать оборудование с работы для обработки.Некоторое оборудование может быть просто слишком большим для процесса, что вынуждает компании вообще отказываться от этой идеи. Кроме того, цинк можно отколоть или отслоить. А высокое воздействие элементов окружающей среды может ускорить процесс износа цинка, что приведет к увеличению объема технического обслуживания. Наконец, пары цинка, выделяющиеся в процессе цинкования, очень токсичны.

3. СТАЛЬ ЛЕГИРОВАННАЯ (НЕРЖАВЕЮЩАЯ)

Легированная сталь — один из наиболее эффективных методов защиты от коррозии, сочетающий в себе свойства различных металлов для обеспечения дополнительной прочности и устойчивости получаемого продукта.Коррозионно-стойкий никель, например, в сочетании с стойким к окислению хромом дает сплав, который можно использовать в окисленных и восстановленных химических средах. Различные сплавы обеспечивают устойчивость к различным условиям, что дает компаниям большую гибкость.

Несмотря на свою эффективность, легированная сталь очень дорога.

4. КАТОДНАЯ ЗАЩИТА

Катодная защита обеспечивает электрохимическую защиту. Чтобы предотвратить коррозию, активные центры на поверхности металла превращаются в пассивные за счет подачи электронов из другого источника, обычно с гальваническими анодами, прикрепленными к поверхности или рядом с ней.Металлы, используемые для анодов, включают алюминий, магний или цинк.

Хотя катодная защита очень эффективна, аноды изнашиваются и их необходимо часто проверять и / или заменять, что может привести к увеличению затрат на техническое обслуживание. Они также увеличивают вес прикрепленной конструкции и не всегда эффективны в средах с высоким удельным сопротивлением.


Трубопровод с катодной защитой

5. EONCOAT — НОВЫЙ СПОСОБ ЗАЩИТЫ АКТИВОВ ОТ КОРРОЗИИ

Выбрать подходящую защиту от коррозии для вашего оборудования непросто.У каждого из вышеперечисленных методов есть свои плюсы и минусы. EonCoat — это экономичное, не требующее обслуживания и простое в применении решение, которое защищает срок службы актива. Он работает с помощью комбинации вышеперечисленных методов. Сначала он легирует металл, а затем создает толстый слой ингибиторов, которые устраняют любые повреждения слоя сплава. EonCoat не содержит токсичных химикатов и летучих органических соединений, поэтому является наиболее экологически чистым решением. Независимое тестирование показывает, что это решение является наиболее эффективным и долговечным из всех альтернатив.30-летняя гарантия гарантирует надежную защиту вашего оборудования. Чтобы узнать больше о EonCoat, загрузите нашу БЕСПЛАТНУЮ электронную книгу EonCoat и пройдите наш БЕСПЛАТНЫЙ ускоренный курс из 5 электронных писем.


EonCoat до (слева) и после 18 месяцев наказания соленой водой (справа). Без коррозии и пузырей.

Как предотвратить коррозию | Металлические супермаркеты

Что такое коррозия?

Коррозия — это порча материала, вызванная взаимодействием с окружающей средой.Это естественное явление, требующее трех условий: влажность, металлическая поверхность и окислитель, известный как акцептор электронов. В процессе коррозии поверхность химически активного металла преобразуется в более стабильную форму, а именно в его оксид, гидроксид или сульфид. Распространенная форма коррозии — ржавчина.

Коррозия может оказывать на металл множество негативных воздействий. Когда металлические конструкции подвергаются коррозии, они становятся небезопасными, что может привести к несчастным случаям, например, обрушениям. Даже незначительная коррозия требует ремонта и обслуживания.Фактически, ежегодные прямые затраты на коррозию металлов во всем мире составляют примерно 2,2 триллиона долларов США!

Хотя все металлы подвержены коррозии, по оценкам, 25-30% коррозии можно предотвратить с помощью подходящих методов защиты.

Как предотвратить коррозию

Вы можете предотвратить коррозию, выбрав правильный:

  • Металл Тип
  • Защитное покрытие
  • Меры по охране окружающей среды
  • Жертвенные покрытия
  • Ингибиторы коррозии
  • Модификация конструкции
Металл Тип

Один из простых способов предотвратить коррозию — использовать коррозионно-стойкий металл, например алюминий или нержавеющую сталь.В зависимости от области применения эти металлы могут использоваться для уменьшения потребности в дополнительной защите от коррозии.

Защитные покрытия

Нанесение лакокрасочного покрытия — экономичный способ предотвращения коррозии. Покрытия краски действуют как барьер, предотвращающий передачу электрохимического заряда от коррозионного раствора к металлу под ним.

Другая возможность — нанесение порошкового покрытия. В этом процессе на чистую металлическую поверхность наносится сухой порошок.Затем металл нагревается, в результате чего порошок расплавляется в гладкую непрерывную пленку. Можно использовать ряд различных порошковых композиций, включая акрил, полиэфир, эпоксидную смолу, нейлон и уретан.

Меры по охране окружающей среды

Коррозия вызывается химической реакцией между металлом и газами в окружающей среде. Эти нежелательные реакции можно свести к минимуму, приняв меры по контролю за окружающей средой. Это может быть как простое уменьшение воздействия дождя или морской воды, так и более сложные меры, такие как контроль количества серы, хлора или кислорода в окружающей среде.Примером этого может быть обработка воды в водогрейных котлах умягчителями для регулирования жесткости, щелочности или содержания кислорода.

Жертвенные покрытия

Жертвенное покрытие включает покрытие металла дополнительным типом металла, который с большей вероятностью окисляется; отсюда и термин «жертвенное покрытие».

Существует два основных метода получения защитного покрытия: катодная защита и анодная защита.

Катодная защита
Наиболее распространенным примером катодной защиты является нанесение цинка на сталь, легированную железом, — процесс, известный как гальваника.Цинк — более активный металл, чем сталь, и когда он начинает разъедать, он окисляется, что замедляет коррозию стали. Этот метод известен как катодная защита, потому что он работает, делая сталь катодом электрохимической ячейки. Катодная защита используется для стальных трубопроводов, транспортирующих воду или топливо, резервуаров для водонагревателей, корпусов судов и морских нефтяных платформ.

Анодная защита
Анодная защита включает покрытие стали, легированной железом, менее активным металлом, например оловом.Олово не подвергается коррозии, поэтому сталь будет защищена, пока остается оловянное покрытие. Этот метод известен как анодная защита, потому что он делает сталь анодом электрохимической ячейки.

Анодная защита часто применяется для резервуаров из углеродистой стали, используемых для хранения серной кислоты и 50% каустической соды. В этих средах катодная защита не подходит из-за чрезвычайно высоких требований к току.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии — это химические вещества, которые вступают в реакцию с поверхностью металла или окружающими газами для подавления электрохимических реакций, ведущих к коррозии.Они работают, будучи нанесенными на поверхность металла, где образуют защитную пленку. Ингибиторы можно наносить в виде раствора или в виде защитного покрытия с использованием методов диспергирования. Ингибиторы коррозии обычно применяются с помощью процесса, известного как пассивация.

Пассивация
При пассивации легкий слой защитного материала, такого как оксид металла, создает защитный слой поверх металла, который действует как барьер против коррозии. На формирование этого слоя влияют pH окружающей среды, температура и химический состав окружающей среды.Ярким примером пассивации является Статуя Свободы, где образовалась сине-зеленая патина, которая фактически защищает медь под ней. Ингибиторы коррозии используются в нефтепереработке, химическом производстве и водоочистных сооружениях.

Конструктивное изменение

Изменения конструкции могут помочь уменьшить коррозию и повысить долговечность существующих защитных антикоррозионных покрытий. В идеале конструкции не должны улавливать пыль и воду, поощрять движение воздуха и избегать открытых щелей.Обеспечение доступности металла для регулярного обслуживания также увеличит срок службы.

Metal Supermarkets — крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 85 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины. Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

Как предотвратить коррозию — специальные материалы для трубопроводов

Предотвращение коррозии — это то, над чем инженеры во всем мире тратят много часов. По данным NACE International на сегодняшний день, ежегодно около 2 долларов США.Во всем мире из-за коррозии теряется 5 триллионов — это более 3 процентов мирового ВВП.

Хотя очевидно, что это имеет значительные финансовые последствия, опасения по поводу коррозии металла также создают проблемы для безопасности и здоровья. Это возвращает нас к тому, почему так важно стараться максимально предотвратить коррозию.

Коррозия металла — это естественное явление, для которого необходимы три условия: влажность, металлическая поверхность и окислитель, называемый акцептором электронов.Коррозия превращает поверхность химически активного металла в другую форму, которая является оксидом, гидроксидом или сульфидом. Общеизвестной формой коррозии является ржавчина.

Корродированный металл не только влияет на металлическую структуру, но также может повлиять на людей, использующих предмет или предметы, которые находятся в непосредственной близости от металла. В худшем случае коррозия металла может привести к обрушению зданий и мостов, протечкам труб и медицинским имплантатам, отравляющим кровь людей.

Хотя все металлы подвержены коррозии, некоторые металлы, например чистое железо, корродируют гораздо быстрее, чем другие.Однако железо можно комбинировать с другими сплавами, чтобы получить нержавеющую сталь, которая гораздо лучше противостоит коррозии.

Считается, что примерно 25-30% коррозии можно предотвратить с помощью подходящих методов защиты.

В целом, вы можете предотвратить коррозию, выбрав правильный тип металла, защитные покрытия, меры по охране окружающей среды, защитные покрытия, ингибиторы коррозии, металлическое покрытие и модификацию конструкции для вашего проекта.

Выберите подходящий тип металла

Один из самых простых способов предотвратить коррозию — использовать коррозионно-стойкий металл, такой как нержавеющая сталь, дуплекс, супердуплекс, никелевый сплав или 6% молибден.

Эти металлы настолько хорошо изготовлены, что обладают более высокой устойчивостью к коррозии, а их использование снижает необходимость в дополнительных мерах по защите от коррозии.

В Special Piping Materials мы поставляем продукцию, изготовленную из некоторых из наиболее эффективных доступных материалов — нержавеющей стали, дуплексной, супердуплексной, 6% молибдена и никелевых сплавов. Наши клиенты выбирают разные материалы для различных сред, при этом одним из основных факторов является вероятность коррозии.

Защитные покрытия

Другой способ предотвращения коррозии — нанесение покрытия специальной защитной краской. Лакокрасочные покрытия могут действовать как барьер, предотвращающий передачу электрохимического заряда коррозионному раствору и металлу под ним.

Другой способ сделать это — нанести порошковое покрытие на чистую металлическую поверхность. Металл нагревается, чтобы сплавить порошок в гладкую непрерывную пленку, которая действует как коррозионно-стойкий барьер.Можно использовать множество различных порошковых композиций, таких как акрил, полиэфир, эпоксидная смола, нейлон и уретан.

Меры по охране окружающей среды

Коррозия, безусловно, вызвана окружающей средой, в которой находится металл, поскольку химическая реакция, которая происходит, происходит из-за реакции металла с жидкостями и газами в окружающей среде.

Таким образом, контроль за окружающей средой может помочь свести к минимуму эти реакции. Это может быть так же просто, как уменьшение воздействия дождя или морской воды, или могут быть предприняты шаги для уменьшения количества серы, хлора или кислорода в этом районе.Например, обработка воды в водогрейных котлах для регулирования жесткости, щелочности или содержания кислорода перед воздействием на металл этой воды будет иметь большое значение для предотвращения коррозии.

Жертвенные покрытия

Жертвенное покрытие для предотвращения коррозии означает покрытие металла дополнительным типом металла, который может окисляться — вы жертвуете этим верхним слоем, чтобы защитить металл под ним.

Существует два основных метода нанесения защитного покрытия:

  1. Катодная защита: Катодная защита работает, делая сталь катодом электрохимической ячейки.Наиболее распространенным примером катодной защиты является покрытие цинком на железной легированной стали — этот процесс известен как цинкование. Цинк — более активный металл, и поэтому, когда он корродирует, он замедляет коррозию стали. Катодная защита регулярно используется для стальных трубопроводов, транспортирующих воду или топливо, резервуаров для водонагревателей, корпусов судов и морских нефтяных платформ.
  2. Анодная защита: Анодная защита является противоположностью катодной защиты и работает, делая сталь анодом электрохимического элемента.Обычный способ сделать это — покрыть сталь из сплава железа менее активным металлом, например оловом. Олово не подвергается коррозии, поэтому сталь будет защищена, пока остается оловянное покрытие. Анодная защита часто используется в резервуарах для хранения из углеродистой стали, которые используются для хранения серной кислоты и 50% каустической соды.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы коррозии — это химические вещества, которые выбираются для взаимодействия с поверхностью металла или окружающих газов и, следовательно, подавления электрохимических реакций, которые могут привести к коррозии.Когда они наносятся на поверхность металла, они образуют защитную пленку. Ингибиторы можно наносить в виде раствора или в виде защитного покрытия с использованием методов диспергирования.

Ингибиторы коррозии обычно применяются с помощью процесса, известного как пассивация. Примером пассивации является Статуя Свободы, где фирменный сине-зеленый оттенок металла на самом деле защищает медь под ней.

Металлическое покрытие

Покрытие очень похоже на покрытие, поскольку на металл, который вы действительно хотите защитить, наносится тонкий слой металла.Металлический слой не только предотвращает коррозию, но и обеспечивает эстетичный внешний вид.

Есть четыре типа металлического покрытия:

  1. Гальваника: Когда тонкий слой металла, такого как хром или никель, наносится на металл подложки через ванну с электролитом.
  2. Механическое покрытие: включает в себя холодную сварку металлического порошка с металлом основы.
  3. Без применения электролита: Металлическое покрытие, такое как никель или кобальт, наносится на металлическую основу с помощью неэлектрической химической реакции.
  4. Горячее погружение: Простейший метод нанесения покрытия, при котором субстрат погружается в ванну расплава защитного металла.

Модификация конструкции

Изменение дизайна проекта может оказать значительное влияние на предотвращение коррозии, поскольку оно работает, устраняя возможные причины коррозии. Он не только препятствует коррозии, но также может значительно повысить долговечность любых защитных антикоррозионных покрытий, нанесенных на используемые продукты.

Как правило, конструкции, в которых используются металлы, подверженные коррозии, должны быть оптимизированы, чтобы гарантировать, что пыль и вода не задерживаются, поощряется движение воздуха и избегаются открытые щели.

Проектирование конструкции, обеспечивающей легкий доступ к металлу для регулярного обслуживания, также является хорошей практикой и поможет предотвратить коррозию и продлить срок службы используемых металлов.

# Специальные материалы для трубопроводов # Нефть # Газ # Нефть #OilandGas # Энергия # Коррозия # Предотвращение коррозии

Предотвращение коррозии | Введение в химию

Цель обучения
  • Обсудите общие профилактические меры, которые можно предпринять против коррозии металлической поверхности

Ключевые моменты
    • Для возникновения коррозии необходимы три вещи: электролит, открытая металлическая поверхность и акцептор электронов.
    • Коррозию можно предотвратить, сняв одно из этих условий.
    • Покрытие металлической поверхности краской или эмалью создает барьер между металлом и влагой окружающей среды.
    • Процесс покрытия металлической поверхности другим металлом, который с большей вероятностью окисляется, называется жертвенным покрытием.

Условия
  • жертвенное покрытие Металлическое покрытие, которое подвержено окислению с большей вероятностью, чем металл, который оно защищает.
  • цинкованиеДля покрытия металла тонким слоем электрохимическим способом; к гальванике.
  • электролит: Вещество, которое в растворе или в расплавленном состоянии ионизирует и проводит электричество.

Анализ коррозии

Мы узнали, что для анодной и катодной стадий коррозии необходимы три вещи: электролит, открытая металлическая поверхность и акцептор электронов. Отсюда следует, что мы можем предотвратить коррозию, удалив одно из этих важных условий.Самое простое условие для удаления — это оголенная металлическая поверхность.

Создание физического барьера

Покрытие металлической поверхности краской или эмалью создает барьер между металлом и влагой в окружающей среде, тем самым устраняя возможность контакта кислорода и влаги с металлом.

Жертвенные покрытия

Процесс покрытия металлической поверхности другим металлом, который с большей вероятностью окисляется, называется жертвенным покрытием.Сталь из сплава железа, подверженная коррозии, обычно покрывается цинком, более активным металлом, в процессе, известном как цинкование. Коррозия жертвенного цинка приводит к его окислению; железо восстанавливается, что делает его катодным и препятствует его коррозии.

Оцинкованная поверхность Защита сплавов железа покрытием из более активного металла посредством процесса цинкования предотвращает коррозию сплавов.

Контраст с предыдущим сценарием можно увидеть, когда железо или железный сплав покрывают менее активным металлом, например оловом.Пока оловянное покрытие остается неповрежденным, коррозия невозможна. Однако, если оловянное покрытие ухудшится, обнажая лежащий под ним металл, произойдет коррозия. Это связано с тем, что открытое железо подвергается окислению и становится анодным. Олово принимает электроны от окисленного железа, и соблюдаются три критерия коррозии.

Катодная защита

Еще один способ защиты от коррозии — создание постоянного отрицательного электрического заряда на металле. Этот метод называется катодной защитой.Катодная защита воспроизводит эффект жертвенного покрытия, но с более активным металлом. Источником отрицательного заряда обычно является внешний источник постоянного тока. Катодная защита используется, в частности, для защиты подземных топливных баков и трубопроводов.

Пассивация

Пассивация — это процесс, при котором на металлической поверхности образуется тонкая пленка продуктов коррозии, служащая барьером против окисления. На формирование пассивирующего слоя влияют pH окружающей среды, температура и химические условия.Статуя Свободы, например, покрыта сине-зеленой патиной, вызванной несколькими химическими реакциями, которая защищает металлическую медь под ней.

Анодирование

Анодирование — это еще одна обработка поверхности, защищающая от коррозии. Защищаемый металл покрывается специальным веществом, а электрохимические условия регулируются таким образом, чтобы в оксидной пленке металла появлялись однородные поры шириной несколько нанометров. Эти поры позволяют образовываться оксидной пленке, более толстой, чем пассивирующий слой.Полученный защитный слой очень твердый и очень эластичный.

Жертвенная защита анода

По тому же принципу, что и временное пленочное покрытие, расходуемый анод, сделанный из металла, более активного, чем металл, который вы хотите защитить, можно использовать для предотвращения коррозии металлических конструкций, погруженных в воду или заглубленных в землю. Жертвенный анод подвергнется коррозии раньше, чем металл, который он защищает. Однако, как только расходуемый анод подвергнется коррозии, его необходимо заменить; в противном случае металл, который она защищает, тоже начнет разъедать.

Катодная защита предотвращает коррозию Гальванический расходный анод, прикрепленный к корпусу корабля; Здесь протекторный анод показывает коррозию, а металл, к которому он прикреплен, — нет. Анод, кусок более электрохимически «активного» металла, прикреплен к уязвимой поверхности металла, где он подвергается воздействию электролита; потенциал уязвимой поверхности поляризован, чтобы быть более отрицательным, пока поверхность не будет иметь однородный потенциал. На этом этапе устраняется движущая сила реакции коррозии с защищаемой поверхностью.Гальванический анод продолжает корродировать, расходуя материал анода, пока в конечном итоге его не нужно будет заменить, но катодный материал защищен.

Коррозия представляет реальную угрозу целостности личного имущества, а также мостов, дорог и другой общественной инфраструктуры. Понимание и реализация стратегий предотвращения коррозии уменьшит как экономический ущерб, так и ущерб, связанный с безопасностью, связанный с процессом.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Предотвращение коррозии металлов |

Зачем беспокоиться о предотвращении коррозии металла? Коррозия металла — серьезная проблема. Ежегодные затраты на коррозию во всем мире составляют 2,2 триллиона долларов США, что составляет более 3% мирового ВВП.

Когда возникает коррозия, она представляет реальную угрозу для конструкций. Могут быть затронуты здания, дороги и мосты, а это означает, что коррозия металла ставит под угрозу безопасность населения.

Предотвращение коррозии металла — важная цель, потому что это не только экономит деньги, но и спасает жизни.

В этой статье объясняется, что такое коррозия, как она возникает, лучшие методы предотвращения коррозии металла и способы защиты вашей тяжелой работы.

Чтобы получить ультрасовременную отделку, обеспечивающую непревзойденную коррозионную стойкость в самых суровых условиях, свяжитесь с нами по адресу https://minnesotaindustrialcoatings.com/

Что такое коррозия металла?

Проще говоря, коррозия металла — это процесс, при котором металл взаимодействует с окружающей средой, такой как воздух и вода, и портится.

Скорость и степень этого разрушения зависят от нескольких факторов, включая тип металла и условия окружающей среды.

Для возникновения коррозии металла необходимы три условия. Это влага, открытая металлическая поверхность и окислитель.

При коррозии железа и стали образующийся оксид обычно известен как ржавчина.

Есть несколько способов минимизировать коррозию.

Некоторые металлы более склонны к коррозии?

Некоторые металлы более подвержены коррозии, чем другие, например, чистое железо.Но все металлы подвержены тому или иному виду коррозии металла.

Ржавчина — это особый тип коррозии или окисления, который происходит только с черными металлами (содержащими железо).

Некоторыми часто используемыми черными металлами являются углеродистая сталь, легированная сталь и нержавеющая сталь. Другие металлы, не содержащие железа, могут разъедать, но не ржаветь.

Предотвращение коррозии металла начинается с выбора подходящего металла. Некоторые металлы более устойчивы к коррозии.Например, нержавеющая сталь (сочетающая сталь с железом и другими сплавами) имеет значительно более медленную коррозию.

Хотя сплавы нержавеющей стали содержат железо, они устойчивы к ржавчине, поскольку содержат высокий процент хрома. Хром очень быстро окисляется и образует слой оксида хрома на поверхности металла. Таким образом, он предотвращает попадание кислорода в сталь под ним.

Небольшая группа благородных металлов, сверхустойчивых к коррозии, — это золото, серебро, платина, родий и палладий.

Почему и как возникает коррозия?

Коррозия вызывается средой, окружающей металл. Это результат химической реакции, которая происходит, когда металл реагирует на окружающие жидкости и газы.

Как отмечалось ранее, для коррозии стали должна присутствовать влага. Следовательно, для коррозии стали необходим электролит, и многие электролиты представляют собой растворы в воде или другом растворителе. Ржавчина возникает, когда утюг подвергается воздействию дождя и влаги в воздухе, соленой воды, кислот или других агрессивных химикатов.Металл и влага вступают в реакцию с кислородом и образуют ржавчину.

Вот почему в сухом климате сталь корродирует медленнее. Однако во влажном и дождливом климате защита стали жизненно важна. Следующие среды усугубляют процесс коррозии:

Коррозия в промышленных зонах происходит быстрее из-за кислот, щелочей и других химикатов, содержащихся в дыме и других парах.

Морская вода разъедает сталь быстрее, чем пресная. Вот почему районы у океана особенно опасны из-за воздействия соленого воздуха.

Подземные трубы также будут особенно подвержены коррозии, поскольку глина и почва являются хорошими проводниками электричества.

Есть ли способ предотвратить коррозию металла?

Коррозия металла — это реальность, с которой должен противостоять каждый, кто использует металл. Знание причин коррозии — это первый шаг к пониманию того, что вы можете сделать, чтобы ее предотвратить.

Мы знаем, что для коррозии необходимы три вещи: электролит, незащищенный металл и акцептор электронов (воздух).

Коррозия металлов предотвращается за счет эффективного устранения одного из этих условий.

Например, покрытие металлической поверхности обеспечивает барьер между металлом и влагой окружающей среды.

Давайте теперь немного подробнее рассмотрим этот метод покрытия металлов для предотвращения коррозии и другие.

Как предотвратить коррозию металлов?

Вот несколько общих способов предотвращения коррозии:

  • Техническое обслуживание
  • Примите меры по изменению окружающей среды
  • Используйте временное покрытие
  • Используйте защитное покрытие

Техническое обслуживание

Это трудоемкий, но эффективный способ замедлить разрушающее воздействие коррозии.Во-первых, вы можете как можно быстрее физически соскрести ржавчину после ее появления. Затем удалите его старым добрым методом очистки водой с мылом.

Меры по охране окружающей среды

Окружающая среда является основной причиной коррозии. Таким образом, логически, если вы можете контролировать эту среду, вы можете снизить риск коррозии.

В качестве простого примера рассмотрим очистку воды в водогрейных котлах. Обработка изменила бы такие факторы, как жесткость, щелочность или содержание кислорода.В результате металл, который контактирует с этой водой, будет иметь пониженную скорость коррозии.

Жертвенные покрытия

Жертвенное покрытие относится к одному из методов нанесения покрытия на металлы для предотвращения коррозии. Покрытие металлической поверхности другим металлом, который с большей вероятностью окисляется, защищает основной слой.

Например, сталь часто покрывают цинком, который является более легко окисляемым металлом. Цинк «приносится в жертву», чтобы защитить железо в стали.Этот тип защиты называется «катодной защитой», также известной как гальваника.

Другой способ защиты металла — «анодная защита». Это включает нанесение покрытия из менее легко окисляемого металла, такого как олово.

Используйте защитное покрытие

Один из наиболее эффективных способов предотвращения коррозии и ржавчины — это защита металлических конструкций с помощью промышленных покрытий. Покрытие металлов краской или эмалью для предотвращения гниения — очень эффективный метод. Он создает барьер между металлом и влагой и кислородом окружающей среды.

Чем выше качество покрытия, тем выше защита. Minnesota Industrial Coatings (MIC) обеспечивает неизменно высокое качество промышленных покрытий, включая порошковое покрытие и гальваническое покрытие (электронное покрытие).

Мы — одна из небольшого числа компаний, которые могут предложить как порошковые покрытия, так и электронные покрытия. Таким образом, при совместном использовании (основа для электронного покрытия и верхнее порошковое покрытие) вы получаете лучшее из обоих миров.

Результат — качественная отделка с множеством вариантов цвета и непревзойденной коррозионной стойкостью даже в самых суровых условиях.

Да, коррозия металла — серьезная проблема. Защитите свою работу с помощью наилучшей доступной коррозионной стойкости, химической стойкости, стойкости к царапинам, сколов и износостойкости в целом.

Чтобы запросить смету, свяжитесь с нами сегодня!

5 способов предотвращения промышленной коррозии металлов

Коррозия металла обходится дорого, мировая цена составляет 2,5 триллиона долларов в год.

Вы знаете, что трата даже копейки на замену материалов может стоить тысячи в текущем цикле.Зачем тратить такие деньги, если есть другие профилактические меры?

Вам больше не придется беспокоиться о том, что ваши металлические принадлежности станут жертвами ржавчины и коррозии. Убежденный?

Прочтите, чтобы узнать о различных (и эффективных) способах предотвращения коррозии металла. Давай займемся этим!

Выбирайте коррозионно-стойкие металлы

Металлы, такие как алюминий, цинк и нержавеющая сталь, являются отличной альтернативой. Эти металлы обладают качествами, которые позволяют им тормозить процесс окисления.

Алюминий, например, защищен слоем оксида алюминия. Этот защитный слой предотвращает контакт влажного воздуха с металлом под ним.

Воздействие элементов в конечном итоге приведет к проникновению через слой, если о нем не позаботиться. Это ведет к нашей следующей теме.

Защитить от окружающей среды

Ржавчина — это контакт металла с воздухом и водой. Когда в воздухе присутствует влага, процесс ржавления ускоряется.

Поначалу хранение припасов на улице может показаться хорошей идеей.Но его удобство имеет свою цену. Отсутствие хранения материалов внутри контейнеров делает их подверженными коррозии металла.

Если ожидается дождь, поставьте палатки поверх материалов или накройте брезентом. Чем больше профилактических мер будет предпринято, тем меньше будет коррозии металла.

Предотвращение коррозии металла с помощью полимерного верхнего покрытия

Наш полимерный верхний слой представляет собой фторуглеродную термопластическую смолу, которая обеспечивает прочное уплотнение. При воздействии других окислительных факторов его стойкость находится на рекордно высоком уровне.

Металл с полимерным покрытием устойчив к температуре до 535 градусов по Фаренгейту. Эта процедура идеально подходит, если вы ищете долговременное решение.

Количество денег, потраченных на полимерное финишное покрытие, дешевле по сравнению с заменой заржавевших материалов. Замена металла может стоить тысячи, а покрытие — несколько сотен.

Регулярно очищайте поверхность

Чтобы ржавчина не проникала в металл, рекомендуется регулярно чистить его. Это предотвращает скопление дождевой воды или грязи, которая может иметь абразивные свойства.

Перед обработкой металла краской его следует промыть обезжиривающим средством или отшлифовать до гладкости. При регулярном выполнении он сохраняет металл чистым и сводит к минимуму вероятность коррозии металла.

Анодная защита

Этот процесс обрабатывается так же, как и полимерное покрытие, за исключением того, что в качестве защитного средства используется другой металл, например олово. Олово, как и алюминий, не вызывает коррозии.

Анодная защита длится столько же, сколько и внешний металл.Олово можно наклеить на поверхность или превратить в покрытие.

Заключение

Когда металл подвергается коррозии, это может стоить сотни тысяч долларов. Вместо того, чтобы принять этот удар, лучше знать, какие меры предосторожности нужно предпринять, чтобы сохранить им жизнь.

Если не знаете, куда обратиться, обращайтесь к нам, к специалистам! У нас есть широкий выбор покрытий и способов обработки, которые позволят вам получить то, что вам нужно. Здесь есть все, от тефлоновых покрытий Dupont до смазок с сухой пленкой.

Готовы начать? Свяжитесь с нами сегодня!

Как металлические покрытия защищают металлы от коррозии

На протяжении веков металлы широко использовались в нашей повседневной жизни. От алюминия и меди в электропроводке до золота и серебра в ювелирных изделиях, изделиях из серебра и электронике — металлы используются для самых разных целей. Одним из наиболее широко используемых сегодня металлов является железо, а точнее, его более популярная легированная сталь. Сталь стала одним из самых универсальных продуктов, используемых в бытовой технике, автомобильных панелях, знаках, зданиях и мостах.Однако, как и другие металлы, сталь подвержена коррозии.

Чтобы понять, как металлические покрытия защищают металлы, важно знать, что такое коррозия и как она возникает. Коррозия — это естественная электрохимическая реакция, которая переводит очищенный металл в более химически стабильное состояние. Для возникновения коррозии должны присутствовать три компонента:

  1. Анод (в данном случае железо, содержащееся в стали)
  2. Катод (кислород)
  3. Раствор электролита (например, влага в воздухе)

Во время процесса коррозии железо в стали подвергается реакции окисления из-за присутствия кислорода с образованием гидратированного оксида железа (III), широко известного как ржавчина.В отличие от умеренной коррозии алюминия, которая полезна, поскольку оксид обеспечивает защитный слой, предотвращающий дальнейшую коррозию, ржавчина является хрупкой и легко отслаивается, подвергая большую часть металла воздействию атмосферы и приводя к дальнейшей коррозии и разрушению. Эта непрерывная коррозия в конечном итоге приводит к потере толщины материала, снижению прочности материала, перфорации и сокращению срока службы.

Металлические покрытия могут быть нанесены на сталь для обеспечения слоя защиты, что позволяет использовать сталь в различных сложных условиях.Металлические покрытия обеспечивают два основных типа защиты: барьерную защиту и, в определенных случаях, гальваническую защиту.

Барьерная защита

Когда металлическое покрытие, такое как цинк, наносится на сталь, оно сохнет и затвердевает, образуя непроницаемый барьер, предотвращающий проникновение влаги. Это удаляет один из основных компонентов, необходимых для возникновения коррозии. Без электролита (влага / вода) не может происходить окисление и, следовательно, не может образовываться ржавчина.

Другой важный аспект барьерной защиты называется защитой от коррозии.Как упоминалось ранее, некоторые металлы, такие как алюминий, реагируют с кислородом с образованием на его поверхности защитной оксидной пленки. Эта оксидная пленка эластична и плотно прилегает к поверхности алюминия, предотвращая проникновение влаги и дальнейшую коррозию. Это делает алюминий идеальным материалом для листового металла. (Дополнительные сведения см. В разделе «Коррозионные свойства алюминия и его сплавов».)

Цинк, который чаще всего используется для покрытия конструкционной стали, реагирует с кислородом и влагой в атмосфере с образованием продуктов коррозии, которые создают защитный слой, защищающий нижележащую сталь.Свежеоткрытый цинк реагирует с кислородом с образованием оксида цинка и с водой с образованием гидроксида цинка. Когда гидроксид цинка реагирует с диоксидом углерода в атмосфере, в результате получается карбонат цинка. Эти продукты коррозионной пленки, как и пленка, которая образуется на алюминии, устойчивы к проникновению воды и плотно прилегают к поверхности стали, поэтому она не отслаивается, как коррозия, образующаяся на железе.

Цинк, однако, является химически активным металлом и со временем медленно корродирует и разрушается.Скорость разложения цинка по-прежнему в несколько раз меньше, чем у стали, и поэтому значительно продлевается срок службы стали, которую он призван защищать.

Гальваническая защита

Второй метод, с помощью которого металлические покрытия защищают сталь, заключается в обеспечении гальванической защиты лежащей под ним стали, позволяя металлическому покрытию корродировать преимущественно по отношению к стали, таким образом действуя как расходуемое покрытие. Например, если оголенная сталь обнажается из-за пореза, царапины или серьезного повреждения покрытия, окружающее покрытие сначала подвергнется коррозии, поэтому принесет себя в жертву до того, как сталь начнет коррозировать.

Гальваническая защита (также известная как гальваническая катодная защита) возникает потому, что цинк по своей природе более электроотрицателен, чем железо / сталь в гальванической серии. (Для ознакомления с дополнительными сведениями см. Статью Введение в серию гальванических устройств: гальваническая совместимость и коррозия.) Когда наносится цинковое покрытие, оно действует как протекторный анод, а нижележащая сталь становится катодом; поэтому цинк всегда будет склонен к коррозии первым. Эта гальваническая коррозия будет продолжаться до полного израсходования анодного материала (цинкового покрытия).

Гальваническая защита важна, потому что покрытия, особенно в строительстве, могут поцарапаться и повредиться. (Откройте для себя преимущества этого метода защиты в гальванизации и его эффективности в предотвращении коррозии.) Именно по этой причине цинковые металлические покрытия предпочтительнее алюминиевых при защите стальных элементов. В то время как цинк и алюминий близки по гальваническому ряду, защитная оксидная пленка, образованная алюминием, настолько непроницаема, что не подвержена коррозии и, следовательно, не обеспечивает гальванической защиты поврежденной стали.С другой стороны, цинк, хотя и является эффективным барьером, не является таким защитным, как алюминий, поэтому он предпочтительно подвержен коррозии и защищает поврежденную или оголенную сталь.

Заключение

Сочетание барьерной и гальванической защиты, обеспечиваемой металлическими покрытиями, обеспечивает форму защиты от коррозии, не имеющую аналогов с точки зрения применения, стоимости и универсальности. Они являются эффективным способом защиты других металлов, таких как сталь (которая технически является металлическим сплавом), от разрушения из-за коррозии.Эта защита позволяет использовать уязвимые металлы в ряде сложных приложений, которые в противном случае были бы сочтены непригодными.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.