Другие противокоррозионные
Средства защиты
Тема 8. Виды противокоррозионных средств защиты, применяемых в сельскохозяйственном производстве
Ингибиторы коррозии
Ингибиторы коррозии – это вещества, обладающие способностью замедлять коррозионный процесс при введении их в коррозионную среду и придавать защитную способность при введении в вещества или материалы.
В зависимости от условий эксплуатации металлических изделий ингибиторы подразделяются на ингибиторы атмосферной коррозии, ингибиторы коррозии водно-солевых систем, ингибиторы кислотной коррозии, ингибиторы сероводородной коррозии, и др. Применительно к сельскохозяйственной технике наиболее перспективными являются ингибиторы атмосферной коррозии.
Сущность защиты металлов ингибиторами атмосферной коррозии заключается в химическом и физическом взаимодействии ингибиторов с влагой, кислородом и другими коррозионно-активными веществами, в результате которого образуются нейтральные в коррозионном отношении вещества, или происходит пассивация металлических поверхностей, или гидрофобизация, или то и другое вместе.
Ингибиторы атмосферной коррозии подразделяются на летучие и нелетучие. Последние делятся на контактные и ползучие.
Летучие ингибиторы защищают изделие в его объеме и требуют обязательного применения герметизирующей упаковки, которая предотвращает их улетучивание. В качестве упаковки могут быть применены различные барьерные материалы (упаковочная бумага, картон, полимерные пленки), обладающие малой влаго- и газопроницаемостью. Летучие ингибиторы могут применяться в виде порошка, ингибированной бумаги, растворов ингибитора, линопонов (летучих ингибиторов на поролоне), линасилей (летучих ингибиторов на силикагеле).
Контактные (водные растворы нитрата натрия др.) ингибиторы представляют собой химические соединения, обеспечивающие защиту от коррозии только при нанесении их на металлическую поверхность. В этом случае не требуется герметизация защищаемых изделий, а применяется только оберточная или парафинированная бумага для предотвращения механического удаления ингибитора. Недостатком контактных ингибиторов является их малая летучесть и поэтому неспособность проникать в щели и зазоры и действовать на расстоянии подобно летучим ингибиторам.
Ползучие ингибиторы также из-за малой летучести и ограниченности радиуса действия обеспечивают защиту от коррозии при непосредственном контакте с металлом.
В отличие от контактных ингибиторов, они обладают свойством растекаться по поверхности и заполнять щели, зазоры, карманы.
По принципу защитной способности к различным металлам ингибиторы подразделяются на:
а) ингибиторы для защиты черных металлов;
б) ингибиторы для преимущественной защиты цветных металлов;
в) универсальные ингибиторы, защищающие как черные, так и цветные металлы.
Ингибиторы коррозии также делят на водорастворимые, водомаслорастворимые и маслорастворимые.
Водорастворимые ингибиторы (нитрит натрия, хроматы и бихроматы, фосфаты, НДА, Г-2, ХЦА, уротропин, КЦА, бензотриазол и его производные и др.) используют прежде всего для ингибирования смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ), пластичных смазок, тонкопленочных покрытий, охлаждающих тормозных и гидравлических жидкостей.
Водомаслорастворимые ингибиторы коррозии (И-1-А, И-1-В, БА-6, ПБ-5, ИКБ-2, КПИ-1, катапин АиК и др.) применяют в основном для систем «нефть – вода» или «нефтепродукт – вода». Некоторые из ингибиторов этой группы применяют в композициях с другими присадками в смазочных материалах.
Маслорастворимые ингибиторы (НГ-108, АКОР-1 АКОР-2, ИНГА-2, Прана, КП, МСДА и др.) применяют в качестве присадок к топливам, маслам, смазкам, продуктам для получения ингибированных тонкопленочных покрытий, в качестве защитных составов для внутренней консервации и т. д. Способность маслерастворимых ингибиторов коррозии вытеснять воду с поверхности металла используют при разработке грунтов и лакокрасочных покрытий для нанесения на влажные стальные поверхности.
Модификаторы ржавчины
Модификаторы ржавчины – это специально подобранные композиции веществ, которые вступают в химическое взаимодействие с ржавчиной и образуют с ней коррозионно-неактивные соединения. Образовавшиеся соединения формируют защитный слой, прочно сцепленный с металлической поверхностью. Для усиления защитных свойств модифицированного слоя ржавчины на него наносятся обычные лакокрасочные или полимерные материалы.
Модификаторы ржавчины подразделяют на преобразователи ржавчины и грунтовки-преобразователи. Вторые, в отличие от первых, содержат пленкообразующие вещества. Это позволяет использовать их в качестве самостоятельных: грунтов. Недостаток грунтовок-преобразователей – их невысокая активность.
Промышленность выпускает ряд модификаторов ржавчины, которые могут успешно применяться для противокоррозионной защиты сельскохозяйственной техники.
Выбор типа модификатора ржавчины зависит от ряда исходных данных: толщины слоя ржавчины обрабатываемой поверхности, условий эксплуатации защищаемого от коррозии оборудования, наличия соответствующих лакокрасочных материалов и др.
К лакокрасочным материалам, наносимым на преобразованную поверхность, предъявляются следующие требования:
1) устойчивость к воздействию остатков кислот, водящих в состав преобразованной ржавчины, или способность связывания этих кислот;
2) высокая адгезия к преобразованным продуктам коррозии;
3) устойчивость и хорошая адгезия к последующим слоям лакокрасочного покрытия, состав которого выбирают в зависимости от условий эксплуатации.
Наиболее экономичны модификаторы ржавчины ЭВА-0112 и ВА-01 ГИСИ, так как они заменяют слой обычных противокоррозионных грунтовок. Их применяют для подготовки поверхности крупногабаритного оборудования, строительных сварных металлоконструкций, в том числе находящихся в подземных сооружениях, а также для временной защиты на период транспортировки различного оборудования, для ремонтной окраски крупногабаритных изделий, эксплуатирующихся в атмосферных условиях. Модификаторы ржавчины «Буванол» (П-1-Т), Э-1, ПРЛ-2, МС-0152 Целесообразно использовать в тех случаях, когда окрасочные работы необходимо выполнять при пониженных температурах воздуха, то есть когда ЭВА-0112 и ВА-01 ГИСИ неприменимы. Для улучшения физико-механических свойств и технологических качеств преобразователя ПРЛ-2 в него рекомендуется вводить 50 % пластифицированной поливинилацетатной эмульсии (ПВА). Преимуществом грунтовок-преобразователей Э-1, а также ГСК-1 является то, что они обеспечивают получение водостойких покрытий, то есть могут быть использованы для защиты покрытых ржавчиной поверхностей, которые эксплуатируются в воде. Грунтовка СПГ-1 может быть рекомендована как самостоятельное двухслойное покрытие для защиты прокорродировавших поверхностей, эксплуатирующихся в атмосферных условиях при воздействии минерального масла, а также для защиты их на период транспортировки даже в тропических условиях.
В последние годы начали также применяться так называемые ингибированные растворы холодного фосфатирования (ИРХФ) - № 336, 444, 611 и др. В отличие от обычных модификаторов ржавчины с пленкообразующими веществами, такие растворы проникают во все зазоры, пустоты и углы в металлоконструкциях, пропитывая ржавчину и останавливая процесс коррозии на границе раздела «металл-ржавчина». Преобразованный слой ржавчины обладает хорошей адгезией к поверхности металла. Раствор № 444, в отличие от других растворов холодного фосфатирования, включает в себя ингибиторы коррозии, усиливающие защитные свойства преобразованного слоя ржавчины. Раствор рекомендуется применять для защиты от коррозии стальных водонапорных башен, труб, технологического оборудования и строительных конструкций в животноводческих помещениях.
Ингибированные растворы холодного фосфатирования отличаются высокой эффективностью, экономичностью, нетоксичностью, способностью улучшать качество шва при сварке проржавевших поверхностей. Наибольший эффект ИРХФ дают при обработке поверхностей с толщиной слоя ржавчины до 50 мкм.
Помимо модификаторов ржавчины, выпускаемых промышленностью, могут быть рекомендованы для тех же целей рецептуры, которые можно приготавливать из отдельных компонентов на месте производства противокоррозионных работ.
К недостаткам известных модификаторов ржавчины относятся:
1) необходимость длительной (не менее 24 ч) выдержки обработанной модификаторами поверхности перед нанесением системы ЛКП;
2) снижение эффективности действия модификаторов при обработке толстых слоев ржавчины. Особенно заметно ухудшение адгезии и противокоррозионных свойств покрытий на поверхностях, покрытых ржавчиной толщиной более 100 мкм;
3) невозможность обработки поверхностей с окалиной;
4) их сравнительно высокая стоимость.
Битумные покрытия
Наряду с битумными лакокрасочными материалами, поставляемыми промышленностью в готовом виде для противокоррозионной защиты, могут быть использованы различные смеси на основе битумов.
Наибольшее распространение нашли битумные смеси для получения противокоррозионных покрытий различных строительных конструкций, в том числе используемых в сельском хозяйстве. В качестве вспомогательных противокоррозионных сред они могут применяться также при консервации сельскохозяйственной техники. Наиболее доступными и технологичными в приготовлении и использовании являются смеси, составленные из битума, бензина, олифы и краски. Недостатком этих составов являются их низкие защитные свойства. Под влиянием света, тепла и кислорода воздуха битумные покрытия быстро стареют, делаются хрупкими и требуют обновления через 3...4 месяца.
Высокими защитными свойствами обладают покрытия, получаемые из композиций на основе битума с добавкой различных полимерных наполнителей (латекса, наирита и др.).
Битумно-наиритовый состав получают смешением растворов: 55 % битума в толуоле или сольвенте (соотношение 1:1), 45% наиритовой смеси. Необходимое количество битума марки III или IV расплавляют в котле при температуре 150...180 °С, затем с температурой 100...120 °С перекачивают в смеситель, куда порциями при непрерывном перемешивании добавляют соответствующее количество толуола (сольвента).
Наиритовая смесь в весовых частях готовится следующим образом: берут 100 частей хлорпренового каучука (наирит А, Б или их смесь 1:1); 1,5...2 части смягчителя (церезин, хлорпарафин или стеарин); 2,8...5,5 части вулканизирующих (окись магния и др.); 1,6...3,5 части стабилизирующих добавок (неозон Д ). Соответствующее количество каучука перетирают и перемешивают на вальцах с остальными компонентами до получения однородной массы. Готовую наиритовую смесь загружают в клеемешалку или двухлопастной смеситель, где при постоянном перемешивании она растворяется в толуоле (сольвенте ) при температуре 18...23 °С за 4...5 ч. Соотношение ( по весу ) наирита и растворителя 1:3 или 1:4. Наиритовая смесь смешивается с битумом в течение 15...20 мин до получения однородной массы. Затем ее сливают в герметически закрывающуюся емкость. Срок хранения битумно-наиритовой смеси – до 6 месяцев при температуре не выше 25 °С.