Obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych: materiały i technologia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Aby zapewnić trwałość wyrobów metalowych, stosuje się obróbkę antykorozyjną konstrukcji metalowych. Ta procedura ma na celu ochronę konstrukcji przed skutkami agresywnych środowisk i opadów atmosferycznych. Dzięki powłoce metalowa powierzchnia zachowuje swoje pierwotne właściwości, także estetyczne.

Istota procesu

Korozja to proces elektrochemicznego lub chemicznego oddziaływania metalu z otoczeniem, w wyniku którego metal ulega utlenieniu i zniszczeniu. Eksperci twierdzą, że szkody spowodowane korozją w sektorze przemysłowym sięgają 4% produktu narodowego brutto każdego kraju. Korozja występuje z powodu wpływu tlenu, wody na metal, dlatego wymagana jest terminowa obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych. Technologia obejmuje obróbkę powierzchni cienką warstwą metalu, stopów metali lub związków niemetalicznych.

Funkcje przetwarzania

Ze względu na to, że metal zaczyna się rozkładać pod wpływem agresywnego środowiska, siły i siły fizycznejwłaściwości chemiczne wyrobów metalowych. A to wpływa na spadek ich funkcjonalności i trwałości. Korozja przyczynia się do awarii sprzętu, pojazdów. Dlatego ważną rolę odgrywa obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych, których technologia jest stale unowocześniana i udoskonalana.

Przetwarzanie zewnętrzne

Zewnętrzne powierzchnie produktów metalowych są najbardziej narażone na działanie czynników agresywnych. Aby je chronić, stosuje się konstruktywne metody ochrony. Wykorzystywane są w projektowaniu i wytwarzaniu produktów jeszcze przed rozpoczęciem aktywnej eksploatacji elementów metalowych. Metody strukturalne polegają na wyborze materiału, który wytrzyma środowisko. Do tych celów dobrze nadają się stale z mocną powłoką, materiały wysokopolimerowe, ceramika i szkło. Ponadto obróbce antykorozyjnej konstrukcji metalowych towarzyszą metody racjonalnej eksploatacji wyrobów:

• eliminacja szczelin, pęknięć, szczelin, które mogą pozostać w produkcie i przez które wilgoć może dostać się do środka;
• eliminacja obszarów, w których wilgoć może się zatrzymywać;
• ochrona powierzchni przed wodą;
• wprowadzanie inhibitorów do agresywnego środowiska.

Bierna obrona

W przypadku stosowania pasywnych metod ochrony, powierzchnia metalu jest pokrywana pewnego rodzaju powłoką, której zadaniem jest zapobieganie kontaktowi metalu z tlenem lub metalu z wilgocią. Do końcaprzeprowadzana jest obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych. Stosowane są do tego materiały nowoczesne, o ulepszonych właściwościach użytkowych. Powłoki te spełniają kilka funkcji:

• bariera;
• bieżnik;
• transformative;
• pasywny.

Ochrona bariery obejmuje mechaniczną izolację metalowej powierzchni. Najczęściej takie narzędzia są używane do obróbki metali żelaznych. Ale jeśli integralność folii ochronnej zostanie zerwana, może wystąpić pod nią korozja.

Jakie materiały?

Podczas obróbki antykorozyjnej konstrukcji metalowych środki są dobierane bardzo starannie. Do pasywacji powierzchni stosuje się farby i lakiery zawierające kwas fosforanowy lub pigmenty chromianowe, które spowalniają procesy korozyjne. Podczas nakładania podkładów pasywujących stosuje się opryskiwacz. W zależności od tego, ile składników znajduje się w tych kompozycjach, można je stosować do obróbki zarówno metali żelaznych, jak i nieżelaznych.

Obróbka pasywna może również działać jako ochrona, ale w tym przypadku stosuje się farby, które zawierają ponad 86% pyłu metalowego z elementu o wysokim stopniu odzysku w porównaniu z obrabianą powierzchnią. W większości przypadków, gdy stosuje się obróbkę antykorozyjną konstrukcji metalowych, farby dobierane są z wypełnieniem z silnie zdyspergowanego proszku cynkowego. Technologia ta nazywana jest cynkowaniem na zimno, co wydłuża terminobsługa powierzchni metalowych i odporność na ścieranie.

Farby i emalie

Ochrona konstrukcji metalowych opiera się na trzech rodzajach środków:

• Farby, które są łatwe i proste w aplikacji i są dostępne w różnych kolorach. Za pomocą farb można obrabiać konstrukcje metalowe o dużych rozmiarach i dowolnych konfiguracjach.
• Plastikowe powłoki antykorozyjne na bazie fluoroplastu, nylonu, PCV. Kompozycje te charakteryzują się wysoką odpornością na wodę, kwasy i zasady.
• Powłoki na bazie gumy są stosowane, gdy obróbka antykorozyjna zbiorników i konstrukcji metalowych odbywa się od wewnątrz.

Aktywne metody ochrony

Metal wymaga specjalnej ochrony, do której wykorzystywane są aktywne metody. Odporność wyrobów metalowych na czynniki zewnętrzne uzyskuje się:

• Cynkowanie ogniowe części: zgodnie z tą technologią część jest najpierw odtłuszczana, a następnie piaskowana lub trawiona kwasem, w wyniku czego pokrywana jest cienką warstwą cynku. Reakcja chemiczna powoduje powstanie filmu ochronnego na powierzchni metalu. Chroni metal i chroni go przed wilgocią. Najczęściej cynkowanie ogniowe stosuje się do obróbki dużych obiektów - zbiorników, cystern.
• Cynkowanie elektrochemiczne: ta metoda polega na ekstrakcji dyfuzyjnej jonów cynku z lekko kwaśnego roztworu podczas elektrolizy. Obróbka galwaniczna konstrukcji metalowych stosowana jest do obróbki okuć, części średniej wielkości.
• Powłoka cynkowa termodyfuzyjna: W tej technologii atomy cynku wnikają w powierzchnię żelaza pod wpływem wysokiej temperatury. Powłoka jest trwała i odporna na zużycie, a oryginalna część jest całkowicie powtórzona, nawet jeśli powierzchnia jest nacięta lub wytłoczona.

Obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych może być przeprowadzona jako uzupełnienie ochrony elektrochemicznej.

Nowoczesne metody

Najczęściej do ochrony powierzchni metalowych przed korozją stosuje się powłoki malarskie i lakiernicze, ponieważ są one tańsze i łatwiejsze w użyciu. Ale taka warstwa musi być aktualizowana co 5-7 lat, co jest pracochłonne i kosztowne. A stosowanie metod galwanicznych i elektrochemicznych jest zbyt drogie, chociaż o rdzy można zapomnieć na około 50 lat.

Dlatego coraz częściej obróbkę antykorozyjną konstrukcji metalowych przeprowadza się przy użyciu „płynnej gumy”. Jest to dwuskładnikowy materiał, który jest w stanie niezawodnie i przez długi czas chronić powierzchnię przed wpływami zewnętrznymi. Zastosowanie elastomeru umożliwia nałożenie bezszwowej warstwy membrany, którą nakłada się pistoletem natryskowym. Guma szybko twardnieje na powierzchni, nie tworzą się smugi ani nierówności. Co więcej, możesz pracować nawet na mokrej metalowej powierzchni. Producenci takich produktów twierdzą, że taka powłoka może wytrzymać około 20 lat bez utraty swoich pierwotnych właściwości.

Przygotowanie powierzchni

Niezawodną ochronę metalu przed rdzą można osiągnąć tylko wtedy, gdy powierzchnia została odpowiednio przygotowana. Sam sprzęt do obróbki antykorozyjnej konstrukcji metalowych nie jest skomplikowany, więc jego użytkowanie nie sprawi żadnych problemów. Przygotowanie powierzchni odbywa się mechanicznie lub chemicznie. Bardziej popularne są metody chemiczne, ponieważ mechaniczne nie zapewniają odpowiedniego poziomu wyposażenia ochronnego. Trzeba jednak wybrać technologię zgodną z wybranym lakierem i warunkami ich dalszej eksploatacji.

Fosforowanie i chromianowanie

Przygotowanie powierzchni metalu odbywa się w zależności od rodzaju metalu. Przygotowanie powierzchni metali żelaznych odbywa się poprzez fosforanowanie, natomiast metale nieżelazne są obrabiane obiema metodami. Ogólnie, chemiczne przygotowanie powierzchni metalowej składa się z kilku etapów:

• odtłuszczanie powierzchni;
• płukanie wodą pitną;
• stosowanie warstwy konwersji;
• ponowne płukanie wodą pitną;
• płukanie wodą demineralizowaną;
• pasywacja.

Obróbkę chemiczną metalu wykonuje się metodą natryskową (strumień pod niskim ciśnieniem), zanurzeniową, strumieniem pary i strumieniem wody. Pierwsze dwie metody polegają na użyciu specjalnych jednostek, które przygotowują powierzchnię. Metoda jest wybierana zgodnie z programem produkcyjnym, konfiguracją iwymiary produktu i wiele innych czynników.

Przetwarzanie rurociągów

Obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych i rurociągów odbywa się zgodnie z wymaganiami norm państwowych. Obróbkę można przeprowadzić zarówno dla działającego rurociągu, jak i podczas jego przebudowy lub naprawy. Rurociągi można zabezpieczać metodami aktywnymi i pasywnymi – dobiera się je zgodnie z metodą układania. W przypadku rur układanych nad ziemią stosuje się materiały odporne na działanie środowiska. W metodzie aktywnej powierzchnia ochronna jest tworzona za pomocą substancji, które mogą zapewnić elektrochemiczną ochronę powłoki. Ochrona rurociągów odbywa się w kilku etapach:

1. Po pierwsze, powierzchnia rury jest wolna od powłok izolacyjnych, rdzy, kamienia i wszelkich zanieczyszczeń.
2. Na czyszczoną powierzchnię nakładane są materiały antykorozyjne, a prace można prowadzić w temperaturze +5 stopni i wilgotności nie większej niż 80%.

Po obróbce należy dokładnie sprawdzić rurociąg, aby zidentyfikować ewentualne defekty na powierzchni. Specjalne urządzenia określają jakość połączenia pomiędzy powierzchnią a powłoką, jakość samej powłoki oraz grubość suchej warstwy powłoki.

Ochrona aktywna i pasywna

Obróbka antykorozyjna konstrukcji metalowych, której zasada zależy od użytych materiałów, może być wykonywana z aktywną i pasywną ochroną powierzchni. Oba wariantymają na celu ochronę rur metalowych przed szkodliwymi czynnikami środowiskowymi. A jeśli dopływ wody znajduje się na dużej głębokości, istnieje potrzeba ochrony metalu przed kontaktem z ziemią. Dzięki ochronnym warstwom farby, lakieru, emalii powstaje ciągła i bardzo trwała bariera, która chroni powierzchnię przed negatywnym wpływem środowiska zewnętrznego.

Obróbka rurociągów jest często wykonywana przy użyciu materiałów z tworzyw sztucznych na bazie proszku. Nakłada się je na rurę, która jest wstępnie podgrzana do określonej temperatury.

Zatem obróbka antykorozyjna jest okazją do zapobiegania rdzy na wszelkich powierzchniach metalowych. Różnorodność opcji i metod przetwarzania zapewnia ochronę wszystkiego - od rur i samochodu po małe metalowe części.