Защита металлических конструкций от коррозии

Коррозия металла - физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла, среды или включающей их технической системы. Коррозия вызывается химической реакцией металла с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла и среды. Чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду активности левее водорода и, прежде всего железо.

Коррозия приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую - весь выплавляемый металл превращается в ржавчину. Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшения качества продукции. Учет возможной коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и др. Это увеличивает общие убытки от коррозии. Немалые средства приходится тратить на противокоррозионную защиту. В промышленно развитых странах ущерб от коррозии достигает 4% национального дохода. В нашей стране он исчисляется миллиардами рублей в год. Защита от коррозии металлических конструкций - одна из важнейших функций антикоррозионных покрытий или красок.

Для защиты черных металлов от ржавчины применяют различные методы: гальваническое оцинкование металлической поверхности, нанесение различных лакокрасочных покрытий и, наконец, "зинганизация" уже смонтированного объекта составами бельгийской компании "ZINGA- Metall".

Горячее оцинковывание и напыление цинка являются, признанными способами защиты стали от коррозии. Цинковые покрытия наносятся на сталь как средство обеспечения катодной защиты, происходящей благодаря тому, что фактически сам цинк (анод) корродирует вместо основного металла (катода), на который он наносится. Таким образом, гарантируется защита металла. Даже если цинковое покрытие слегка повреждается, ржавчина не проникает под него. Однако традиционный способ оцинкования трудно применить непосредственно на рабочей площадке, в то время как покрытие Zinga можно наносить как на рабочей площадке, так и в цехе. Рассмотрим этот вид антикоррозионной защиты подробнее.

Покрытие Zinga - это тонкопленочное цинковое покрытие, исключительно эффективно защищающее черные металлы от ржавчины. Оно сочетает достоинства горячего цинкования и лакокрасочных покрытий, исключает ряд их недостатков и имеет уникальные преимущества. Покрытие Zinga обеспечивает одновременно и активную (катодную) аналогичную горячей оцинковке и пассивную (барьерную - пленочную), как у красок, защиту от ржавления.

Коррозионная стойкость сооружений, защищенных от коррозии покрытиями Zinga уникальна - устойчивая и надежная защита металлических конструкций от ржавчины сохраняется на протяжении 25 лет и более.

Основным принципом защиты черных металлов покрытием Zinga является принцип катодной (активной) защиты посредством жертвенных электронов. Принцип заключается в том, что один металл (цинк) расходуется для защиты другого металла (железа). Основным доводом в пользу применения цинка в качестве защитного покрытия стали является тот факт, что цинк подвергается коррозии гораздо медленнее, чем железо в большинстве окружающих сред.

Для обеспечения активной (катодной) защиты необходима повсеместная и свободная передача электронов, во-первых, от цинка железу и, во-вторых, между частицами цинка. Если частицы цинка не контактируют друг с другом и железом, то передача электронов не осуществляется и катодная защита не обеспечивается. Известно, что такая активная катодная защита обеспечивается цинковым покрытием, содержащим не менее 94% чистого цинка.

Более высокие концентрации цинка увеличивают защитное антикоррозионное действие даже тогда, когда толщина покрытия не увеличивается.

Zinga - это промышленный высококачественный продукт, представляющий собой однокомпонентный жидкий состав (полностью готовый к применению), состоящий из электролитического цинка чистотой 99,995%, летучих веществ и связующих агентов.
Именно за счет связующих смол однажды "сцементированное" покрытие Zinga обеспечивает высокую устойчивость к механическому воздействию. Даже если на поверхности появляется насечка, отслаивания не происходит. Места повреждений покрываются белым слоем связанных солей цинка, который в течение определенного периода времени обеспечивает пассивную антикоррозийную защиту, т.е. под слоем солей цинка не происходит ржавления. Таким образом, механические повреждения не приводят к ржавлению, за исключением случаев сильных повреждений.

Покрытие Zinga сохраняет свои защитные свойства 25-50 лет в атмосферных условиях, как и покрытие, полученное в процессе горячего оцинковывания. Это касается и толщины слоя (ржавчина появляется только после того, как утрачивается цинк, и, в любом случае, ее появление ограничивается небольшим количеством пятен в тех местах, где цинк и его соли исчезли полностью), и условий эксплуатации (скорость разрушения цинкового покрытия составляет 1-6 мкм в год в зависимости от атмосферных условий).
Благодаря органическим связующим веществам (смолам), покрытие обладает и другими особыми свойствами. Оно не тверже металла, на который нанесено, эластично и сжимаемо, т.е. ему присущ так называемый эффект "мягкой резины", выдерживает механическую деформацию без каких-либо последствий.

Покрытие Zinga выдерживает термическое расширение и сжатие без повреждений. Оно может в течение продолжительного времени противостоять температуре от -40 до +150оС.
Именно благодаря органическим составляющим покрытие Zinga имеет кислотно-щелочной эксплуатационный диапазон от 5 до 10 рН. Он шире, чем у любых других цинковых покрытий, что значительно расширяет сферу применения покрытия Zinga и увеличивает сроки эксплуатации в агрессивных средах.

И еще одно особое свойство - свойство "возвращения в разжиженное состояние". Zinga легко наносится повторно, так как каждый последующий слой прекрасно соединяется с предыдущим. Все дополнительные слои смешиваются в один сплошной слой.
Ключевыми вопросами при подготовке поверхности при нанесении являются, во-первых, очистка поверхности и, во-вторых, ее шероховатость. Поверхность должна быть очищена от грязи, краски, масел, смазок, неорганических наслоений (минеральных солей) и рыхлой ржавчины для обеспечения электрохимического взаимодействия цинка и железа и иметь шероховатость 15 мкм для хорошего сцепления с металлом.

Покрытие Zinga наносится обычным распылением (воздушным, безвоздушным или из аэрозольных баллонов), кистью, валиком или окунанием.

Сфер применения покрытия Zinga множество и они разнообразны:
- новые и уже существующие конструкции, которые не могли быть ранее оцинкованы (электрические опоры, трубы, трубопроводы, цистерны, силосные башни, отопительные системы, контейнеры, ворота, металлические каркасы, мачты и др.), получают сейчас долговременную защиту благодаря нанесению покрытия в цехе или на рабочей площадке;
- металлические конструкции, оцинкованные ранее окунанием в расплав, газопламенным, плазменным или другим методом (ограждения автомобильных дорог, конвейерные ленты, электроопоры, листовая сталь и др.), теперь восстанавливают утраченную катодную защиту благодаря очень простой технологии повторного оцинковывания нанесением покрытия непосредственно на объекте (без демонтажа);

- конструкции, которые могли быть повреждены высокими температурами при погружении в расплав, теперь получают катодную защиту с помощью такого покрытия без опасности их повреждения;

- покрытие идеально подходит для ремонта повреждений после сварки, резки, сверления, клепки, транспортировки, монтажа и т.д.
Таким образом, покрытие Zinga удовлетворяет любым требованиям по защите железных и стальных конструкций, включая защиту совершенно новых заводских изделий, используется как в промышленных условиях, так и при поверхностном, местном ремонте поврежденных участков, восстанавливает поврежденные участки ранее оцинкованных поверхностей.

По материалам компании "Zinga"
zinga.ru
По материалам журнала
"Строительные материалы. Где их можно приобрести" N 16 за 2008 г. www.stroymat.ru