Antikorózna úprava kovových konštrukcií: materiály a technológie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Na zabezpečenie odolnosti kovových výrobkov sa používa antikorózna úprava kovových konštrukcií. Tento postup je zameraný na ochranu štruktúr pred účinkami agresívneho prostredia a zrážok. Vďaka náteru si kovový povrch zachováva svoje pôvodné vlastnosti vrátane estetických.

Podstata procesu

Korózia je proces elektrochemickej alebo chemickej interakcie kovu s prostredím, v dôsledku ktorej sa kov oxiduje a ničí. Odborníci tvrdia, že škody spôsobené koróziou v priemyselnom sektore dosahujú 4 % hrubého národného produktu ktorejkoľvek krajiny. Korózia vzniká vplyvom kyslíka, vody na kov, preto je potrebná včasná antikorózna úprava kovových konštrukcií. Technológia zahŕňa povrchovú úpravu tenkou vrstvou kovu, kovových zliatin alebo nekovových zlúčenín.

Funkcie spracovania

Vzhľadom na to, že kov sa vplyvom agresívneho prostredia začína rozkladať, je potrebná sila a fyzikálnechemické vlastnosti kovových výrobkov. A to ovplyvňuje zníženie ich funkčnosti a životnosti. Korózia prispieva k poruchám zariadení, vozidiel. Preto hrá dôležitú úlohu antikorózna úprava kovových konštrukcií, ktorej technológia sa neustále modernizuje a zdokonaľuje.

Externé spracovanie

Vonkajšie povrchy kovových výrobkov sú najviac vystavené agresívnym faktorom. Na ich ochranu sa používajú konštruktívne metódy ochrany. Používajú sa pri navrhovaní a výrobe výrobkov ešte pred začatím aktívnej prevádzky kovových prvkov. Štrukturálne metódy zahŕňajú výber materiálu, ktorý odolá životnému prostrediu. Na tieto účely sú vhodné ocele so silným filmom, vysokopolymérne materiály, keramika a sklo. Okrem toho je antikorózna úprava kovových konštrukcií sprevádzaná metódami racionálnej prevádzky výrobkov:

• eliminácia medzier, trhlín, medzier, ktoré môžu zostať vo výrobku a cez ktoré sa môže dovnútra dostať vlhkosť;
• eliminujte oblasti, kde môže stagnovať vlhkosť;
• ochrana povrchu pred vodou;
• zavádzanie inhibítorov do agresívneho prostredia.

Pasívna obrana

Pri aplikácii pasívnych spôsobov ochrany je kovový povrch ošetrený nejakým druhom náteru, ktorého úlohou je zabrániť kontaktu kovu s kyslíkom alebo kovom a vlhkosťou. Do tohto koncavykonáva sa antikorózna úprava kovových konštrukcií. Na to sa používajú moderné materiály so zlepšenými úžitkovými vlastnosťami. Tieto nátery plnia niekoľko funkcií:

• barrier;
• tread;
• transformative;
• pasívne.

Bariérová ochrana zahŕňa mechanickú izoláciu kovového povrchu. Najčastejšie sa takéto nástroje používajú na spracovanie železných kovov. Ak je však porušená integrita ochranného filmu, môže pod ním nastať korózia pod filmom.

Aké materiály?

Pri antikoróznej úprave kovových konštrukcií sa prostriedky vyberajú veľmi starostlivo. Na pasiváciu povrchov sa používajú farby a laky, ktoré obsahujú fosfátové kyslé alebo chromátové pigmenty, ktoré spomaľujú korózne procesy. Pri nanášaní pasivačných základných náterov sa používa rozprašovač. V závislosti od toho, koľko komponentov je v týchto kompozíciách, môžu byť použité na spracovanie železných aj neželezných kovov.

Ako ochrana môže pôsobiť aj pasívna úprava, no v tomto prípade sa používajú farby, ktoré obsahujú viac ako 86 % kovového prachu z prvku s vysokou výťažnosťou v porovnaní s ošetreným povrchom. Vo väčšine prípadov, keď sa používa antikorózna úprava kovových konštrukcií, sa vyberajú farby s náplňou z vysoko disperzného zinkového prášku. Táto technológia sa nazýva galvanizácia za studena, čo zvyšuje termínúdržba kovového povrchu a odolnosť proti oderu.

Farby a emaily

Ochrana kovových konštrukcií je založená na troch typoch prostriedkov:

• Farby, ktoré sa ľahko a jednoducho nanášajú a sú dostupné v rôznych farbách. Pomocou farieb je možné spracovať kovové konštrukcie veľkých rozmerov a ľubovoľných konfigurácií.
• Plastové antikorózne nátery na báze fluoroplastu, nylonu, PVC. Tieto kompozície sa vyznačujú vysokou odolnosťou voči vode, kyselinám a zásadám.
• Nátery na báze gumy sa používajú vtedy, keď sa antikorózna úprava nádrží a kovových konštrukcií vykonáva zvnútra.

Aktívne metódy ochrany

Kov vyžaduje špeciálnu ochranu, na ktorú sa používajú aktívne metódy. Odolnosť kovových výrobkov voči vonkajším faktorom je dosiahnutá:

• Žiarové zinkovanie dielov: podľa tejto technológie je dielec najskôr odmastený, následne pieskovaný alebo leptaný kyselinou, v dôsledku čoho je pokrytý tenkou vrstvou zinku. Chemická reakcia spôsobí, že sa na kovovom povrchu vytvorí ochranný film. Chráni kov a chráni ho pred vlhkosťou. Najčastejšie sa žiarové zinkovanie používa na spracovanie veľkých objektov - nádrží, cisterien.
• Elektrochemické zinkovanie: táto metóda zahŕňa difúznu extrakciu iónov zinku z mierne kyslého roztoku počas elektrolýzy. Galvanické spracovanie kovových konštrukcií sa aplikuje na spracovanie hardvéru, stredne veľkých dielov.
• Tepelne difúzny zinkový povlak: Pri tejto technológii prenikajú atómy zinku na povrch železa pri vysokej teplote. Povlak je trvanlivý a odolný voči opotrebovaniu a pôvodný diel sa úplne opakuje, aj keď je povrch vrúbkovaný alebo reliéfny.

Popri elektrochemickej ochrane je možné vykonať aj antikoróznu úpravu kovových konštrukcií.

Moderné metódy

Na ochranu kovového povrchu pred koróziou sa najčastejšie používajú nátery a laky, pretože sú cenovo dostupnejšie a ľahko sa používajú. Takáto vrstva sa však musí aktualizovať každých 5-7 rokov, čo je pracné a nákladné. A používanie galvanických a elektrochemických metód je príliš drahé, hoci na hrdzu možno zabudnúť asi 50 rokov.

Preto sa stále častejšie antikorózna úprava kovových konštrukcií vykonáva pomocou "tekutej gumy". Jedná sa o dvojzložkový materiál, ktorý je schopný spoľahlivo a dlhodobo chrániť povrch pred vonkajšími vplyvmi. Použitie elastoméru umožňuje nanesenie bezšvovej membránovej vrstvy, ktorá sa nanáša striekacou pištoľou. Guma na povrchu rýchlo stvrdne a netvoria sa šmuhy ani hrbolčeky. Navyše môžete pracovať aj s mokrým kovovým povrchom. Výrobcovia takýchto produktov uvádzajú, že takýto náter môže vydržať približne 20 rokov bez straty svojich pôvodných vlastností.

Príprava povrchu

Spoľahlivú ochranu kovu proti korózii je možné dosiahnuť len vtedy, ak je povrch správne pripravený. Samotné zariadenie na antikoróznu úpravu kovových konštrukcií nie je zložité, takže jeho použitie nespôsobí žiadne problémy. Príprava povrchu sa vykonáva mechanicky alebo chemicky. Chemické metódy sú populárnejšie, pretože mechanické nemôžu poskytnúť správnu úroveň ochranných prostriedkov. Musíte si však zvoliť technológiu v súlade s vybraným lakom a podmienkami pre jeho ďalšiu prevádzku.

Fosfátovanie a chromátovanie

Príprava kovového povrchu sa vykonáva v závislosti od typu kovu. Povrchová úprava železných kovov sa robí fosfátovaním, pričom neželezné kovy sa upravujú oboma spôsobmi. Vo všeobecnosti chemická príprava kovového povrchu pozostáva z niekoľkých etáp:

• odmasťovanie povrchu;
• splachovanie pitnou vodou;
• použitie konverznej vrstvy;
• opätovné opláchnutie pitnou vodou;
• oplachovanie demineralizovanou vodou;
• pasivácia.

Chemické ošetrenie kovu sa vykonáva striekaním (tryskaním pri nízkom tlaku), ponorením, parným lúčom a vodným lúčom. Prvé dve metódy zahŕňajú použitie špeciálnych jednotiek, ktoré pripravujú povrch. Spôsob sa volí podľa výrobného programu, konfigurácie arozmery produktu a mnoho ďalších faktorov.

Spracovanie potrubí

Antikorózna úprava kovových konštrukcií a potrubí sa vykonáva v súlade s požiadavkami štátnych noriem. Spracovanie je možné vykonať ako pre fungujúce potrubie, tak aj pri jeho rekonštrukcii alebo oprave. Potrubia môžu byť chránené aktívnymi a pasívnymi metódami - vyberá sa v súlade s metódou kladenia. Pre potrubia uložené nad zemou sa používajú materiály odolné voči prostrediu. Pri aktívnej metóde sa ochranný povrch vytvára pomocou látok, ktoré dokážu zabezpečiť elektrochemickú ochranu náteru. Ochrana potrubí sa vykonáva v niekoľkých etapách:

1. Po prvé, povrch potrubia je zbavený izolačných náterov, hrdze, vodného kameňa a všetkých nečistôt.
2. Na čistený povrch sa nanášajú antikorózne materiály, pričom práce je možné vykonávať pri teplote +5 stupňov a vlhkosti maximálne 80%.

Po spracovaní musíte potrubie dôkladne skontrolovať, aby ste zistili prípadné chyby na povrchu. Špeciálne prístroje určujú kvalitu spojenia medzi povrchom a náterom, kvalitu samotného náteru a hrúbku suchého filmu náteru.

Aktívna a pasívna ochrana

Antikoróznu úpravu kovových konštrukcií, ktorej princíp závisí od použitých materiálov, je možné vykonávať s aktívnou aj pasívnou povrchovou ochranou. Obidva variantysú zamerané na ochranu kovových rúr pred škodlivými environmentálnymi faktormi. A ak je prívod vody umiestnený vo veľkej hĺbke, je potrebné chrániť kov pred kontaktom so zemou. Vďaka ochranným vrstvám farby, laku, emailu vzniká súvislá a veľmi odolná bariéra, ktorá chráni povrch pred negatívnymi vplyvmi vonkajšieho prostredia.

Ošetrenie potrubí sa často vykonáva pomocou plastových materiálov na báze prášku. Aplikujú sa na potrubie, ktoré je predhriate na určitú teplotu.

Antikorózna úprava je teda príležitosťou, ako zabrániť hrdzi na akomkoľvek kovovom povrchu. Rôzne možnosti spracovania a metódy zaisťujú, že je možné chrániť čokoľvek – od potrubia a auta až po malé kovové časti.