Пасивація – обов’язковий етап після гарячого цинкування

Опубліковано: 02 Лютого 2023

Гаряче цинкування забезпечує надійний захист металу від корозії, але для підвищення довговічності цинкового покриття важливо проводити додатковий етап антикорозійної обробки – пасивацію. Технологія підвищує бар’єрний захист та покращує експлуатаційні властивості оцинкованих металоконструкцій. Пасивоване цинкове покриття стає максимально стійким до кородуючих факторів, не руйнується в контакті з водою, киснем та хімікатами, завдяки чому збільшується термін служби металу.

Технології пасивації

Суть метода пасивації полягає у формуванні на металі тонкої оксидної плівки, яка робить поверхню неактивною до зовнішніх хімічних та атмосферних впливів. Основні принципи пасивації були винайдені у 1800-х роках. Вчені з’ясували, що після занурення в концентровану азотну кислоту метал не ржавіє. Такий стан назвали “пасивним” – тобто неактивним до хімічних реакцій. З часом цей процес детально дослідили, технологію удосконалили, винайшли ефективні та безпечні окислюючі розчини для пасивації, описали хімічні процеси, які відбуваються під час пасивування. Згодом пасивація стала невід’ємною частиною антикорозійної обробки металів, застосування технології вийшло на промисловий рівень.

У виробничих умовах пасивація може проводитися двома способами – хімічним та електрохімічним:

• Хімічна пасивація. Оксидна плівка утворюється в результаті нанесення спеціального хімічного реагенту. Наносити пасиватор можна різними способами – розпилюванням, фарбуванням, зануренням. Пасивація оцинкованих металоконструкцій у виробничих умовах найчастіше виконується методом занурення.
• Електрохімічна пасивація. Металевий виріб занурюють у розчин електроліту, іони пасиватора поступово осідають на металевій поверхні за рахунок дії електричного струму. Метод використовується переважно для пасивації нержавіючої сталі.

Пасивація може використовуватися для антикорозійної обробки сталі, кольорових металів, нержавійки, оцинковки. Наше підприємство виконує пасивацію після нанесення захисного цинкового покриття методом гарячого цинкування.

Техпроцес хімічної пасивації металоконструкцій методом занурення

Найбільш ефективним та продуктивним методом пасивації великогабаритних металоконструкцій є метод занурення. Після завершення гарячого цинкування просушена та охолоджена металоконструкція занурюється у ванну з пасиватором – хімічним розчином на основі окислюючого агенту. Далі виріб промивається водою та просушується, після чого може бути направлений на фінішну обробку полімерним покриттям. Переваги пасивації зануренням:

• Рівномірне покриття. Під час занурення хімічний розчин вільно та рівномірно розподіляється по поверхні, пасивація охоплює всі ділянки металу.
• Пасивація важкодоступних місць. На етапі підготовки до гарячого цинкування в металоконструкції виконуються необхідні технологічні отвори для вільного протікання рідини, тому проблем з пасивацією важкодоступних ділянок не виникає.
• Продуктивність процесу. Одне занурення забезпечує повне покриття металоконструкції – це значно швидше, ніж наносити пасиватор пензлем чи розпилювачем.

Для оцинкованих деталей використовуються пасиватори на різних основах, які можуть надавати металу різні відтінки (райдужний, блакитний, оливковий та інші). В результаті хімічної реакції на поверхні цинкового покриття утворюється додатковий захист, який служить бар’єром від контакту з агресивними речовинами, значно знижує хімічну активність металу та мінімізує реакцію оцинковки на зовнішні впливи.

Тобто якщо цинк захищає основний метал конструкції, то сформована після пасивації оксидна плівка забезпечує захист наявного цинкового покриття, збільшуючи його довговічність. Оброблена поверхня стає хімічно пасивною – не вступає в реакцію з хімікатами, не реагує на контакт з водою, киснем, агресивними речовинами. Цинкове покриття довше зберігає захисні властивості, металоконструкція більш надійно захищена від ржавіння.

В чому переваги пасивації оцинкованого металу?

Техпроцес антикорозійного захисту може бути завершений після гарячого цинкування, але якщо ми хочемо отримати найкращий та максимально надійний результат – оцинкований виріб обов’язково направляється на пасивацію. Цинкове покриття набуває інших властивостей, стає більш стійким до зовнішніх впливів. Пасивація є особливо важливим етапом, якщо металоконструкція експлуатується у складних умовах – у солоних водоймах, під землею, у вологому кліматі, на промислових підприємствах. Які переваги дає пасивація:

• Посилюється антикорозійний захист. Пасивація усуває ризики появи та поширення іржі. Оцинковані металоконструкції, які пройшли пасивацію, мають більш широку сферу застосування без обмежень по ступеню агресивності середовища.
• Підвищується міцність зварних швів. Поєднання гарячого цинкування та пасивації створює подвійний захист, що особливо важливо для зварних швів, тонких деталей та інших вразливих елементів. Зварні шви не руйнуються в процесі експлуатації, мінімізується ризик аварійної поломки приварених деталей.
• Посилюється адгезія з полімерним покриттям. Для покращення естетичних характеристик на оцинкований метал наноситься порошкова полімерна фарба. Попередня пасивація посилює адгезію полімера з металевою поверхнею, покриття стає більш стійким та надійним.
• Збільшується термін експлуатації металоконструкції. Якщо необхідно забезпечити максимально можливий термін служби металу, гарячу оцинковку обов’язково доповнюють пасивацією. Створення захисної оксидної плівки дає додаткові гарантії, що на металі не з’явиться іржа.
• Зберігаються механічні властивості матеріалу. Пасивований метал зберігає свою міцність та стійкість до механічних навантажень. Нанесення оксидної плівки не змінює структуру металу, а діє лише на його поверхні.
• Покращується здатність до самовідновлення захисту. Мікроушкодження оксидної плівки з часом затягуються, захисне покриття відновлює свою антикорозійну функцію. За таких умов металоконструкція стає менш вразливою до подряпин та зносу.
• Покращуються естетичні характеристики металу. Під час пасивації з оцинкованої поверхні видаляються забруднення та сторонні домішки – поверхня стає більш рівномірною. Деякі розчини надають металу специфічного відтінку, що також покращує естетику металевих виробів.

Контроль якості пасивації

Після завершення пасивації проводиться перевірка якості захисного покриття різними методами. Перший метод використовується для вибіркового контролю металоконструкцій або для перевірки невеликих партій штучних деталей. Реалізується в умовах виробничих лабораторій: пасивовані поверхні обробляються спеціальним хімічним розчином. Там, де оксидна плівка надто тонка, поверхня набуває іншого кольору.

Другий метод простіший, але потребує більших витрат часу – пасивований виріб занурюється у воду та витримується протягом певного періоду. При неякісній пасивації на ділянках з’являються сліди іржі. Цей метод контролю не застосовується, якщо пасиватор було нанесено на корозійно стійке цинкове покриття.

Для яких металоконструкцій пасивація обов’язкова?

Пасивація є обов’язковим етапом антикорозійного захисту металоконструкцій будівельної, дорожньої, енергетичної галузей, адже вони працюють в агресивних умовах – на відкритому повітрі, в контакті з водою, під дією атмосферних впливів. Посиленого захисту методом пасивації потребують металоконструкції зі зварними швами та механічним кріпленням, особливо ті, що контактують з солоною водою, грунтом, хімікатами. Яка продукція проходить пасивацію на нашому заводі:

• металеві дорожні огородження, мостові відбійники;
• опори ЛЕП, вежі зв’язку, опори освітлення;
• газові, водяні, каналізаційні оцинковані труби;
• будівельні металоконструкції;
• металеві каркаси швидкомонтованих споруд;
• металоконструкції зерносушарок, зерносховищ, норій.

Пасивація може бути необов’язковою лише за умови, якщо металоконструкція не піддається агресивним впливам в процесі експлуатації. Але на практиці краще не відмовлятися від такої операції, адже металоконструкції промислового призначення мають служити десятки років, від їх корозійної стійкості часто залежить безпека та надійність відповідальних енергетичних, будівельних, інфраструктурних об’єктів. Звісно, ціна пасивації металу дещо збільшує собівартість антикорозійної обробки. Але вкладення окупаються з часом за рахунок подовження терміну експлуатації металоконструкції та зниження витрат на обслуговування і ремонт.

Якщо є питання стосовно процесу пасивації та інших етапів антикорозійного захисту металу – зв’яжіться з нашими спеціалістами для консультації.