Як захистити метал від корозії – способи антикорозійного захисту

Опубліковано: 20 Червня 2024

Процеси корозії розвиваються через контакт металу з киснем під дією різних факторів – води, повітря, водяної пари, грунту, високої температури, забруднень, ультрафіолету, кислот та сольових розчинів, промислових та вихлопних газів. Все це – складові звичайних умов експлуатації на відкритому повітрі, тому уникнути кородуючих факторів у більшості випадків неможливо. Корозія посилюється в агресивних умовах – наприклад, якщо метал працює під водою, під землею, під посиленим впливом біологічних середовищ, електролітів, електричного струму, хімікатів, газів тощо. 

• Корозія руйнує структуру матеріалу, знижує ресурс та погіршує експлуатаційні характеристики металоконструкцій.
• Деталі стоншуються, підвищується ризик їх поломки та відриву, що може спричинити серйозні аварійні ситуації на будівельних, енергетичних, інфраструктурних об’єктах.

Міцність і довговічність металевих конструкцій можна забезпечити лише за умови якісного антикорозійного захисту. Виключенням є нержавіюча високолегована сталь – але це дорожчий матеріал з особливими характеристиками, тому більшість промислових та будівельних металоконструкцій виготовляються з низьколегованої та вуглецевої сталі з додатковим антикорозійним захистом. Таке рішення є більш технологічним та економічно обгрунтованим.

Металоконструкції є основою обладнання енергетики, дорожньої інфраструктури та будівництва, тому якість антикорозійного захисту напряму впливає на безперебійність роботи цих галузей. Сучасна промисловість невпинно розвиває напрямок антикорозійної обробки – впроваджує нові методи, удосконалює існуючі технології. Розглянемо найбільш популярні методи, які найчастіше використовуються для антикорозійної обробки металу в Україні та світі.

Лакофарбове покриття для захисту від іржі

Найпростіший спосіб захисту металу від іржі – нанесення лакофарбового покриття. Метод використовується як в промислових умовах, так і в побуті для фарбування металевих парканів, огорож, воріт, сходів, дверей, меблів. На поверхню наноситься водонепроникне захисне покриття, яке служить механічним бар’єром між металом та навколишнім середовищем. Свіжа фарба унеможливлює контакт металу з кородуючими факторами, тому добре захищає від ржавіння.

Але з часом покриття втрачає міцність та еластичність, вкривається тріщинами і зменшує захисні властивості. Тому такий захист потрібно регулярно оновлювати – попередньо очищувати поверхні від старого покриття, видаляти сліди іржі та наносити грунт для кращої адгезії фарби з металом. У промислових масштабах чисте фарбування використовується рідко – частіше застосовуються методи цинкування металоконструкцій, а декоративні задачі вирішуються порошковим нанесенням кольорового полімерного покриття.

Порошкове полімерне покриття для захисту та естетики

Порошковий захист є більш сучасною альтернативою традиційному лакофарбовому покриттю. Сухий порошок, розпилений спеціальним інструментом, притягується до металу за рахунок електростатичних сил, рівномірно розподіляється по поверхні та полімеризується в печі при температурі 160-220°C. В результаті утворюється міцне захисне покриття, яке має високу адгезію та механічну стійкість, не відшаровується, не тріскається в процесі експлуатації, що унеможливлює утворення нових очагів корозії.

Порошковий метод дозволяє створити більш надійний і довговічний антикорозійний захист металу порівняно зі звичайним фарбуванням. Покриття рівномірне, не створює напливів, доступно у будь-яких кольорах по шкалі RAL. Може використовуватися як додаткове фінішне покриття в комбінації з іншими способами антикорозійного захисту. Наприклад, полімером часто покривають оцинковані металоконструкції, щоб покращити їх естетику.

Методи цинкування для захисту металу від корозії

Одним з найбільш поширених способів антикорозійного захисту є цинкування – нанесення на металеву поверхню цинкового покриття. Цинк виконує комплексну захисну функцію: служить бар’єром від контакту з кородуючими факторами та захищає поверхню від мікропошкоджень і механічного зносу. Оцинковка забезпечує довготривалий захист – не відшаровується, не стирається, не тріскається. Термін експлуатації та ступінь захисту оцинкованих металоконструкцій залежить від обраного методу цинкування.

Гаряче цинкування

Металевий виріб занурюється у ванну, наповнену розплавом із вмістом порад 98,5% цинку при температурі 450 °C. Цинковий розплав вільно протікає у важкодоступні місця, завдяки чому вдається оцинкувати вироби складної форми. Утворюється міцне та надійне антикорозійне покриття товщиною 40-100 мкм, яке складається з чистого цинку та сплаву металу з цинком. Великі розміри ванни дозволяють швидко оцинковувати великогабаритні металоконструкції – балки, каркаси, дорожні огородження, гратчасті та багатогранні опори ЛЕП, опори освітлення, вежі мобільного зв’язку, безкаркасні арочні ангари, конструктивні складові норій та зерносушарок, сервісні майданчики, сходові марші, різний металопрокат – труби, швелери, кутники.

Холодне цинкування

Цинковмісний розчин наноситься як звичайна фарба при кімнатній температурі. Ручне нанесення валиком, пензлем чи фарбопультом потребує чималих трудовитрат, тому не застосовується для великогабаритних металоконструкцій. Порівняно з гарячим цинкуванням холодний метод дає тоньше та менш стійке покриття, яке може потребувати періодичного оновлення та реставрації кожні кілька років. Холодний метод використовується для цинкування своїми руками, а у виробничих умовах – для виконання локальних ремонтних робіт, для захисту невеликих вузлів, для ручної оцинковки вже змонтованих металоконструкцій.

Гальванічне цинкування

Металева заготовка занурюється у ванну гальванізації, заповнену електролитом з іонами цинку та спеціальними добавками. Формування тонкого цинкового покриття відбувається за рахунок процесу електролізу. Анод з чистого цинку під дією електричного струму віддає іони цинку металевому виробу, який виконує роль катода. Гальванічне цинкування дає невелику товщину оцинковки, тому застосовується для обробки конструкцій, які експлуатуються в неагресивних умовах та не підлягають надмірним механічним навантаженням.

Термодифузійне цинкування

Очищені металеві заготовки розміщуються в контейнері з цинковою порошковою сумішшю з додаванням спеціальних активаторів. При нагріванні до 400-450°C відбувається випаровування та дифузія цинку в металеву поверхню. Після охолодження на металі утворюється рівномірне цинкове покриття, яке має достатньо високу механічну стійкість.

Газотермічне цинкування

Цинковий порошок подається в зону полум’я газового пальника, розпилюється при високій температурі та осідає на металевій поверхні мікроскопічними краплями. В результаті утворюється рівномірне цинкове покриття, яке захищає метал від корозії. Метод використовується для антикорозійної обробки металоконструкцій різного призначення, у тому числі великогабаритних, які експлуатуються в агресивних умовах.

Пасивація як додаткова антикорозійна обробка

Технологія пасивації використовується для тимчасового або додаткового антикорозійного захисту металу від корозії в комбінації з іншими методами, а також для підтримки антикорозійних властивостей нержавіючих сталей. Металева поверхня обробляється спеціальним пасиваційним розчином і за рахунок формування оксидної плівки переходить в неактивний стан – перестає реагувати на контакт з кислородом, вологою, хімічними речовинами та іншими кородуючими факторами. Часто пасивація проводиться після гарячого цинкування та виконує допоміжну роль, підсилюючи антикорозійні властивості цинкового покриття. Такий метод використовується для антикорозійної обробки оцинкованих труб та іншого оцинкованого металопрокату, який експлуатується в агресивних умовах – під землею, на глибині, в солоних водоймах тощо.

Заходи для зниження корозійної активності середовища

Для посилення антикорозійного захисту можуть вживатися додаткові заходи – наприклад, в середовище експлуатації вводяться спеціальні речовини, які уповільнюють процес появи іржі – так звані інгібітори корозії. Із навколишнього середовища видаляються агресивні компоненти – повітря очищається від хімікатів, знижується концентрація солей у воді, зменшується вологість та контролюється температура у приміщенні, де експлуатуються металоконструкції. Ці заходи не можуть стати альтернативою антикорозійній обробці, але здатні суттєво знизити швидкість розповсюдження процесів корозії.

Як обрати метод антикорозійного захисту? Вибір способу захисту металу від корозії залежить від умов експлуатації, конструктивних особливостей та габаритів конструкцій, технологічних вимог до довговічності захисного покриття. Наша компанія реалізує на своєму виробництві найбільш ефективний та надійний метод гарячого цинкування – універсальну технологію для галузей будівництва, енергетики, дорожньої інфраструктури. За більш детальною інформацією щодо сучасних методів антикорозійної обробки металу звертайтеся до наших фахівців.

FAQ