Kaasaegsed korrosioonikaitse meetodid. Kuidas roostet võita: peamised viisid metalli korrosiooni eest kaitsmiseks

Korrosioonivastane kaitse on vajalik iga tööriista ja struktuursed tooted, valmistatud metallist, kuna ühel või teisel määral kogevad nad kõik meid ümbritseva keskkonna negatiivset söövitavat mõju.

1

Korrosiooni all mõeldakse teras- ja malmkonstruktsioonide pinnakihtide hävimist elektrokeemiliste ja keemiliste mõjude tagajärjel. See lihtsalt rikub metalli, korrodeerib seda, muutes selle hilisemaks kasutamiseks sobimatuks.

Eksperdid on tõestanud, et igal aastal kulutatakse ligikaudu 10 protsenti kogu Maal kaevandatavast metallist korrosioonist tulenevate kahjude (märkus – neid peetakse pöördumatuteks) katmiseks, mis põhjustab metalli pritsimist, samuti rikkeid ja kahjustusi. metalltooted.

Korrosiooni esimestel etappidel vähendavad teras- ja malmkonstruktsioonid oma tihedust, tugevust, elektri- ja soojusjuhtivust, plastilisust, peegelduspotentsiaali ja mitmeid muid olulisi omadusi. Seejärel muutuvad konstruktsioonid kasutuskõlbmatuks.

Lisaks on korrosiooninähtused tööstus- ja koduõnnetuste ning mõnikord ka tõeliste keskkonnakatastroofide põhjuseks. Roostetanud ja lekkivatest nafta- ja gaasitorustikest võib igal hetkel voolata inimelule ja loodusele ohtlike ühendite voog. Kõike eelnevat arvesse võttes saab igaüks aru, kui oluline on kvaliteetne ja tõhus korrosioonikaitse traditsiooniliste ja uusimate vahendite ja meetoditega.

Vältige täielikult korrosiooni, kui me räägime terasesulamite ja metallide kohta on võimatu. Kuid roostetamise negatiivseid tagajärgi on täiesti võimalik edasi lükata ja vähendada. Nendel eesmärkidel on nüüd palju korrosioonivastaseid aineid ja tehnoloogiaid.

Kõik kaasaegsed meetodid Korrosioonitõrje võib jagada mitmeks rühmaks:

• elektrokeemiliste meetodite rakendamine toodete kaitsmiseks;
• kaitsekatete kasutamine;
• uuenduslike, väga roostekindlate konstruktsioonimaterjalide projekteerimine ja tootmine;
• korrodeerivat aktiivsust vähendavate ühendite viimine söövitavasse keskkonda;
• metallist valmistatud osade ja konstruktsioonide ratsionaalne ehitamine ja kasutamine.

2

Selleks, et kaitsekate saaks talle pandud ülesannetega toime tulla, peab sellel olema mitmeid eriomadusi:

• olema kulumiskindel ja võimalikult kõva;
• seda iseloomustab kõrge nakketugevus tooriku pinnaga (st suurenenud nakkuvus);
• omama soojuspaisumise väärtust, mis erineks veidi kaitstud konstruktsiooni paisumisest;
• olema võimalikult ligipääsmatu kahjulikud tegurid keskkond.

Samuti tuleks kate kanda kogu konstruktsioonile võimalikult ühtlaselt ja pideva kihina.

Kõik tänapäeval kasutatavad kaitsekatted jagunevad järgmisteks osadeks:

• metallist ja mittemetallist;
• orgaaniline ja anorgaaniline.

3

Kõige tavalisem ja suhteliselt lihtne võimalus metallide rooste eest kaitsmiseks, tuntud väga pikka aega, on värvide ja lakkide kasutamine. Materjalide korrosioonivastast töötlemist selliste ühenditega ei iseloomusta mitte ainult lihtsus ja madal hind, vaid ka järgmised positiivsed omadused:

• võimalus kanda erinevate värvitoonidega katteid - mis annab konstruktsioonidele elegantse välimuse ja kaitseb neid usaldusväärselt rooste eest;
• kaitsekihi taastamise lihtsus kahjustuste korral.

Kahjuks on värvi- ja lakikompositsioonidel väga väike soojustakistustegur, madal veekindlus ja suhteliselt madal mehaaniline tugevus. Sel põhjusel soovitatakse neid vastavalt olemasolevatele SNiP-dele kasutada juhtudel, kui tooted on korrosioonile allutatud kiirusega kuni 0,05 millimeetrit aastas ja nende kavandatud kasutusiga ei ületa kümmet aastat.

Kaasaegsete värvi- ja lakikompositsioonide komponendid hõlmavad järgmisi elemente:

• värvid: mineraalse struktuuriga pigmentide suspensioonid;
• lakid: vaikude ja õlide (kolloidsed) lahused orgaanilise päritoluga lahustites (kasutamisel korrosioonivastane kaitse saavutatakse pärast vaigu või õli polümerisatsiooni või nende aurustumist täiendava katalüsaatori mõjul, samuti kuumutamisel);
• tehis- ja looduslikud ühendid, mida nimetatakse kilemoodustajateks (näiteks kuivatusõli on võib-olla kõige populaarsem malmi ja terase mittemetallist "kaitsevahend");
• emailid: purustatud kujul valitud pigmentide kompleksiga lakilahused;
• pehmendid ja mitmesugused plastifikaatorid: adipiinhape estrite kujul, dibutüülftalaat, kastoorõli, trikresüülfosfaat, kumm, muud elemendid, mis suurendavad kaitsekihi elastsust;
• etüülatsetaat, tolueen, bensiin, alkohol, ksüleen, atsetoon ja teised (neid komponente on vaja selleks, et värvi- ja lakikompositsioone saaks töödeldavale pinnale probleemideta kanda);
• inertsed täiteained: tillukesed asbesti, talki, kriidi, kaoliini osakesed (need suurendavad kilede korrosioonivastaseid võimeid ning vähendavad ka teiste värvi- ja lakikatete komponentide raiskamist);
• pigmendid ja värvid;
• katalüsaatorid (professionaalide keeles - kuivatid): orgaaniliste rasvhapete koobalt- ja magneesiumisoolad, mis on vajalikud kaitsvate kompositsioonide kiireks kuivatamiseks.

Värvi- ja lakisegud valitakse, võttes arvesse töödeldava toote kasutustingimusi. Epoksüelementidel põhinevaid koostisi soovitatakse kasutada keskkonnas, kus pidevalt esinevad kloroformi ja kahevalentse kloori aurud, samuti struktuuride töötlemiseks erinevates hapetes (lämmastik, fosfor, vesinikkloriid jne).

Polükrovinüüliga värvi- ja lakikompositsioonid on ka hapetele vastupidavad. Neid kasutatakse ka metalli kaitsmiseks õlide ja leeliste eest. Kuid struktuuride kaitsmiseks gaaside eest kasutatakse sagedamini polümeeridel (epoksü, fluororgaaniline jt) põhinevaid kompositsioone.

Kaitsekihi valimisel on väga oluline arvestada Venemaa SNiP nõuetega erinevatele tööstusharudele. Sellised sanitaarnormid näitavad selgelt, milliseid koostisi ja meetodeid korrosioonikaitseks saab kasutada ja mida tuleks vältida. Näiteks SNiP 3.04.03-85 sisaldab soovitusi erinevate ehituskonstruktsioonide kaitsmiseks:

• peamised gaasi- ja naftatorud;
• terasest korpusega torud;
• küttetrassid;
• raudbetoon- ja teraskonstruktsioonid.

4

Metalltoodetele on täiesti võimalik moodustada elektrokeemilise või keemilise töötlemise teel spetsiaalseid kilesid, et kaitsta neid roostetamise eest. Kõige sagedamini luuakse fosfaat- ja oksiidkiled (jällegi tuleb arvestada SNiP sätetega, kuna selliste ühendite kaitsemehhanismid on erinevate toodete puhul erinevad).

Fosfaatkiled sobivad värviliste ja mustade metallide korrosioonivastaseks kaitseks. Selle protsessi põhiolemus seisneb toodete sukeldamises teatud temperatuurini (umbes 97 kraadini) kuumutatud tsingi, raua või mangaani happeliste fosforisoolade lahusesse. Saadud kile sobib ideaalselt sellele värvi- ja lakikompositsiooni kandmiseks.

Pange tähele, et fosfaadikihil endal ei ole pikka kasutusiga. See on väheelastne ja täiesti habras. Fosfaatimist kasutatakse kõrgel temperatuuril või soolases vees (näiteks merevees) töötavate osade kaitsmiseks.

Piiratud määral kasutatakse ka oksiidkaitsekilesid. Need saadakse metallide töötlemisel leelislahustes voolu mõjul. Tuntud lahendus oksüdeerimiseks on seebikivi (neli protsenti). Oksiidkihi saamise toimingut nimetatakse sageli siniseks, kuna madala ja kõrge süsinikusisaldusega teraste pinnal iseloomustab kilet ilus must värv.

Oksüdeerimine viiakse läbi olukordades, kus esialgsed geomeetrilised parameetrid tuleb jätta muutmata. Oksiidkihti kantakse tavaliselt täppisinstrumentidele ja käsirelvadele. Sellise kile paksus ei ületa enamikul juhtudel poolteist mikronit.

Muud korrosioonikaitse meetodid, kasutades anorgaanilisi katteid:

5

Kui metalltooted on polariseeritud, saab elektrokeemilistest teguritest põhjustatud roostetamise kiirust oluliselt vähendada. Elektrokeemilist korrosioonivastast kaitset on kahte tüüpi:

• anoodiline;
• katood

Anoodtehnoloogia sobib järgmiste materjalide jaoks:

• raual põhinevad sulamid (kõrgellegeeritud);
• madala dopingutasemega;
• süsinikterased.

Anoodkaitse tehnika olemus on lihtne: metalltoode, millele tuleb anda korrosioonivastased omadused, ühendatakse katoodkaitsega või (välise) vooluallika “plussiga”. See protseduur vähendab roostetamist mitu tuhat korda. Suure positiivse potentsiaaliga elemendid ja ühendid (plii, plaatina, pliidioksiid, plaatina messing, tantaal, magnetiit, süsinik ja teised) võivad toimida katoodi kaitsjana.

Anoodne korrosioonivastane kaitse on efektiivne ainult siis, kui konstruktsioonitöötlusseade vastab järgmistele nõuetele:

• sellel pole neete;
• kõigi elementide keevitamine teostatakse võimalikult kvaliteetselt;
• metalli passiveerimine toimub tehnoloogilises keskkonnas;
• tühimike ja pragude arv on minimaalne (või need puuduvad).

Kirjeldatud elektrokeemilise kaitse tüüp on ebaturvaline, kuna vooluvarustuse katkemise ajal tekib konstruktsioonide aktiivse anoodse lahustumise oht. Sellega seoses tehakse seda ainult siis, kui on olemas spetsiaalne süsteem kõigi pakutavate rakendamise jälgimiseks tehnoloogiline skeem operatsioonid.

Katoodkaitset, mis sobib metallidele, mis ei kipu passiveerima, peetakse levinumaks ja vähem ohtlikuks. See meetod hõlmab konstruktsiooni ühendamist elektroodi negatiivse potentsiaaliga või vooluallika "miinuspoolega". Katoodkaitset kasutatakse järgmist tüüpi seadmete jaoks:

• keemiatehastes kasutatavad mahutid ja seadmed (nende siseosad);
• puurplatvormid, kaablid, torustikud ja muud maa-alused ehitised;
• rannikualade rajatiste elemendid, mis puutuvad kokku soolase veega;
• kõrge kroomi ja vasesulamitest valmistatud mehhanismid.

Anoodiks on sel juhul kivisüsi, malm, vanametall, grafiit, teras.

6

Peal tootmisettevõtted Korrosiooniga saab edukalt toime tulla agressiivse atmosfääri koostise muutmisega, milles metallosad ja -konstruktsioonid töötavad. Keskkonnaagressiivsuse vähendamiseks on kaks võimalust:

• korrosiooniinhibiitorite sisestamine sellesse;
• korrosiooni põhjustavate ühendite eemaldamine keskkonnast.

Inhibiitoreid kasutatakse tavaliselt jahutussüsteemides, mahutites, peitsimisvannides, erinevates mahutites ja muudes süsteemides, kus söövitava keskkonna maht on ligikaudu konstantne. Retarderid jagunevad:

• orgaaniline, anorgaaniline, lenduv;
• anoodne, katoodne, segatud;
• töötamine leeliselises, happelises, neutraalses keskkonnas.

Allpool on kõige tuntumad ja sagedamini kasutatavad korrosiooniinhibiitorid, mis vastavad SNiP-i nõuetele erinevate tootmisrajatiste jaoks:

• kaltsiumvesinikkarbonaat;
• boraadid ja polüfosfaadid;
• bikromaadid ja kromaadid;
• nitritid;
• orgaanilised moderaatorid (mitmealuselised alkoholid, tioolid, amiinid, aminoalkoholid, polükarboksüülomadustega aminohapped, lenduvad ühendid "IFKHAN-8A", "VNH-L-20", "NDA").

Kuid söövitava atmosfääri agressiivsust saate vähendada järgmiste meetoditega:

• tolmuimemine;
• hapete neutraliseerimine seebikivi või lubja abil (kustutatud);
• õhutustamine hapniku eemaldamiseks.

Nagu näete, on tänapäeval metallkonstruktsioonide ja -toodete kaitsmiseks palju võimalusi. Oluline on ainult iga konkreetse juhtumi jaoks optimaalne valik õigesti valida ning siis terasest ja malmist valmistatud osad ja konstruktsioonid teenivad väga-väga pikka aega.

7

Väga lühidalt vaatame üle SNiP andmed, mis kirjeldavad ehituskonstruktsioonide (alumiinium, metall, teras, raudbetoon jt) roostekaitse nõudeid. Need annavad soovitusi erinevate korrosioonikaitsemeetodite kasutamiseks.

SNiP 2.03.11 näeb ette ehituskonstruktsioonide pindade kaitse järgmistel viisidel:

• immutamine (tihendustüüp) suurenenud keemilise vastupidavusega materjalidega;
• kleepimine kilematerjalidega;
• kasutades erinevaid värve, mastiksiid, oksiide ja metalliseeritud katteid.

Tegelikult võimaldavad need SNiP-d metallide rooste eest kaitsmiseks kasutada kõiki kirjeldatud meetodeid. Samas sätestavad reeglid konkreetse koostise kaitsevarustus olenevalt keskkonnast, kus hoonekonstruktsioon asub. Sellest vaatenurgast võivad keskkonnad olla: mõõdukalt, nõrgalt ja väga agressiivsed, aga ka täiesti mitteagressiivsed. Ka SNiP-s on aktsepteeritud keskkonna jagamine bioloogiliselt ja keemiliselt aktiivseks, tahkeks, vedelaks ja gaasiliseks.

Korrosioonil on metalltoodetele ja -sulamitele hävitav mõju. Keskkonnaga suheldes määrduvad metalltooted roostega. Mida aktiivsem on metall, seda vastuvõtlikum on see korrosioonile.

Korrosioonil on hävitav mõju autodele, laevadele, side- ja muudele metalltoodetele, mis võib põhjustada nafta, gaasi lekkimist ja muid negatiivseid tagajärgi. See mõjutab negatiivselt inimeste tervist ja oksüdatsiooniproduktid saastavad keskkonda.

Korrosioon on lennundus-, keemia- ja tuumatööstuses vastuvõetamatu. Mõnikord ületavad metalltoodete remondikulud nende valmistamiseks kasutatud materjali maksumust.

Peamised korrosiooniprotsesside liigid

Metalli korrosiooni tüübid võib jagada järgmiste tunnuste järgi: hävimise iseloom, söövitav keskkond ja toimemehhanism.

Sõltuvalt kahjustuse olemusest võib korrosioon olla:

• tahke. Samal ajal võib see olla ühtlane ja ebaühtlane. Ühtsuse korral hävib kogu toote pind. Ebaühtluse korral ilmuvad laigud ja täpilised lohud;
• kristallidevaheline. Sel juhul tungib see sügavale tootesse piki metalli terade piire;
• transgranulaarne, milles metall lõigatakse pragu läbi tera;
• valikuline. Üks sulami komponentidest hävib. Näiteks võib messingis sisalduv tsink rikneda.
• maa-alune. See algab pinnalt ja tungib järk-järgult metalli ülemistesse kihtidesse.

On olemas järgmist tüüpi söövitav keskkond:

• atmosfäär;
• pinnas;
• vedel (leelise-, happe- või soolalahused).

Toimemehhanism jagab korrosiooni keemiliseks ja elektrokeemiliseks.

Keemiline korrosioon on protsess, mille käigus toimub metallide spontaanne hävimine. See tekib siis, kui metalltooted puutuvad kokku aktiivselt söövitava keskkonnaga, enamasti gaasiga. Nende protsessidega kaasnevad kõrged temperatuurid.

Selle tulemusena toimub samaaegne metalli oksüdeerumine ja söövitava keskkonna taastamine. Keemiline korrosioon tekib ka kokkupuutel orgaaniliste vedelikega, näiteks naftasaadused, alkohol jne.

Elektrokeemiline korrosioon tekib elektrolüütides, näiteks vesilahustes. Elektrokeemiline reaktsioon tekitab elektrivoolu, mis põhjustab metalli lagunemise. Sel juhul toimuvad nii keemilised protsessid, mille käigus vabanevad elektronid, kui ka elektrilised protsessid, mille käigus elektronid liiguvad.

Murrud tekivad erinevate metallide kokkupuutel. Seetõttu on palju lisandeid sisaldavad metallid hävimisele vastuvõtlikumad.

Metallstruktuuri heterogeensus toob kaasa asjaolu, et elektrokeemilise korrosiooni käigus moodustuvad galvaanikaseaduste järgi katood-anoodi paarid. Kui metalltooted erinevad üksteisest keemilise koostise poolest, siis tekib metalltoodete pinnale roostekiht.

See korrosioon on enamasti metallide hävimise põhjuseks. Allpool on pildid, mis näitavad elektrokeemilise korrosiooni toimemehhanismi.

Väliskeskkonnas on metalltoodetele kõige aktiivsem mõju hapnik, kõrge õhuniiskus, vääveloksiidid, lämmastik, süsinikdioksiid, põhjavesi. Soolane vesi kiirendab oksüdatsiooniprotsessi, nii et merelaevad roostetavad kiiremini kui jõe omad.

Seda loomulikku protsessi on võimatu peatada, jääb üle vaid leida viise, kuidas kaitsta korrosiooni eest. Tõsi, korrosiooniprotsessist on võimatu täielikult vabaneda, kuid need meetodid aitavad protsessi ennast aeglustada.

Korrosiooniprotsessidele vastupidavuse meetodid

Metallide korrosiooni eest kaitsmiseks on olemas järgmised meetodid:

• metallide vastupidavuse suurendamine keemilise koostise suurendamise kaudu;
• isolatsioon metallkatted agressiivsete keskkonnamõjude eest;
• metalltoodete kasutamise keskkonna agressiivsuse vähendamine;
• elektrokeemiline, mis tänu galvaanikaseadustele vähendab korrosiooniprotsesse.

Need meetodid võib jagada kahte suurde rühma. Kaht esimest meetodit rakendatakse enne metalltoodete kasutamist, st nende valmistamise etapis. Sel juhul valitakse toote tootmiseks teatud ehitusmaterjalid ning kantakse peale erinevad galvaanilised ja kaitsekatted.

Metalltoodete käitamisel kasutatakse kahte viimast meetodit. Sellisel juhul lastakse kaitseks tootest läbi vool, erinevate inhibiitorite lisamisega vähendatakse keskkonna agressiivsust, seega ei töödelda toodet ennast enne kasutamist kuidagi.

Resistentsuse suurendamise meetodid

Need kaitsemeetodid põhinevad sulamite loomisel, millel on korrosioonivastased omadused. Metallile lisatakse komponente, et suurendada selle korrosioonikindlust. Näiteks võib tuua terase legeerimise kroomiga.

Meetodit kasutatakse terase tootmisel. Tulemuseks on kroomitud roostevaba teras, mis on korrosioonile vastupidav. Nad suurendavad teraste korrosioonivastaseid omadusi, lisades niklit, vaske ja koobaltit.

Roostet nendele pindadele ei teki, kuid korrosioon on olemas. Korrosiooni aeglustab asjaolu, et kaheksale rauaaatomile lisatakse üks legeeriva lisandi aatom ja see muudab aatomite paigutuse tahke lahuse kristallvõres sujuvamaks, mis hoiab ära korrosiooni.

Korrosioonikindlust saab parandada, eemaldades metallidelt või sulamitelt korrosiooni kiirendavad lisandid. Näiteks magneesiumi- või alumiiniumisulamitest eemaldatakse raud, rauasulamitest väävel jne.

Keskkonnaagressiivsuse ja elektrokeemilise kaitse vähendamine

Vähendatud agressiivsus väliskeskkond See saavutatakse depolarisaatoriteks olevate ainete eemaldamisega või metallide isoleerimisega depolarisaatorist. Hapniku eemaldamist keskkonnast nimetatakse deoksüdatsiooniks.

Korrosiooniprotsessi aeglustamiseks viiakse keskkonda spetsiaalseid aineid - inhibiitoreid. Need võivad olla kas orgaanilised või anorgaanilised. Inhibiitormolekulid imenduvad metalli pinnale ja aitavad seeläbi kaasa metalli lahustumiskiiruse järsule vähenemisele ja takistavad elektroodiprotsesside tekkimist.

Elektrokeemiliseks kaitseks, kasutades välist elektrivool, mis läbib metalli, nihkub metalli potentsiaal ja seeläbi muutub ka selle korrosiooni kiirus.

Sõltuvalt potentsiaali nihkest võib elektrokeemiline kaitse olla katoodne ja anoodiline. Neid meetodeid kasutatakse puurplatvormide, keevismetallvundamentide, maa-aluste torustike ja ka merelaevade veealuste osade kaitsmiseks.

Kilekaitse

Metalltoodete korrosiooni eest kaitsmiseks võib peale kanda kaitsekatte. Pinnakattena võib kasutada lakke, värve, emaile, plastikut jne.

Värvi- ja lakikatted on kergesti peale kantavad, odavad, vetthülgavate omadustega, ei reageeri metalliga keemiliselt ning täidavad hästi poorid ja praod. Nende eesmärk on kaitsta metalle söövitavaid protsesse põhjustavate keskkonnakomponentide eest.

Kui valite õige värvid ja lakid ja järgige nende pealekandmise tehnoloogiat, võivad need olla kattekihina kuni 5 aastat.

Sageli kantakse värvikihi alla krunt, mille läbiminek lahustab mõned pigmendid ja muutub vähem söövitavaks. Krundi asemel võib pinda fosfaatida. Neid kantakse pintsli või pihustiga. Terasetoodete puhul koosneb enamik neist preparaatidest mangaani ja raudfosfaatide segudest.

Metalltoodet saate kaitsta korrosioonikindlama metallikihiga. Sel juhul hävitab korrosioon kattekihi enda. Sellised metallid on kroom, nikkel, tsink. Näiteks raud on kaetud kroomiga.

Inimkond on kümnete sadade aastate jooksul enda ümber ehitanud suure hulga erinevaid tehnoloogiaid. Kuid sellise laiaulatusliku arengu algus oli ajastu, mil inimesed õppisid metalli kaevandama ja töötlema. Tänu selle omadustele oli võimalik saavutada suuri tehnoloogia-, ehituskõrgusi sõidukid, mis võiks toimetada inimese maailma teise otsa, relvad enda kaitseks. Kuid nüüd on tehnoloogia jõudnud sellisele tasemele, et ühed mehhanismid loovad teised.

Hoolimata asjaolust, et metall on kogu (või peaaegu kogu) tehnoloogia keskmes, pole see kõige täiuslikum materjal. Aja jooksul ja kokkupuutel keskkonnaga võib see roostetada. See nähtus põhjustab sellele materjalile suuremat kahju ja selle tulemusena halvendab seadmete tööd, mis võib sageli põhjustada õnnetuse või katastroofi. See artikkel räägib teile kõike terase roostetamise, protsessi toimumise ja selle vältimiseks (või selle parandamiseks) ettevõtmist.

Mis on rooste?

"Rooste" on nimi, mis antakse selle materjali mis tahes tüüpi hävitamisele igapäevaelus. Täpsemalt on need punetus, mis tekib metallile pärast reaktsiooni hapnikuga. Oksüdatsioon avaldab sellele materjalile kahjulikku mõju, muutes selle rabedaks, muutes selle servad lahti, vähendades selle kõvadust ja tööomadusi.

Seetõttu kasutavad paljud tehased hõõrdumise vähendamiseks, korrosiooni ja muude negatiivsete keskkonnamõjude eest kaitsmiseks erinevaid koostisi. Sellest veidi hiljem lähemalt. Selliste mõjude eest kaitsmiseks mõistke õrnalt, kuidas "mädanemine" terast mõjutab ja kuidas selle kristallvõre selle tapab.

Looduslik hävitamine võib põhjustada mitmesuguseid kahjustusi:

• Täielik kahju;
• Kristallvõre tiheduse rikkumine;
• Valikuline kahjustus;
• Maa-alune.

Sõltuvalt kahjustuse olemusest võib korrosiooni vastu võitlemiseks kasutada erinevaid meetodeid. Iga võimalik kahju on omal moel kahjulik ning on vastuvõetamatu erinevates tehnoloogia- ja tootmisvaldkondades. Energeetikasektoris on selline hävitamine üldiselt vastuvõetamatu (see võib põhjustada gaasilekkeid, kiirguse levikut jne).

Video selle kohta, mis on rooste ja kuidas end selle eest kaitsta:

Rooste mõju

Metallkonstruktsiooni hävimise vastu võitlemise mehhanismide tõhusaks valimiseks on vaja mõista, kuidas roostetamine ise toimib. Seda võib olla kahte tüüpi: keemiline ja elektrokeemiline.

Esimene – keemiline – hõlmab protsessi, kuidas proovi serv hävib lihtsalt keskkonna mõjul (enamasti gaaside toimel). Sellise rooste tekkimine metallil võtab väga kaua aega ja seda on tavaliselt üsna lihtne vältida. Osa tuleb puhastada ja peale kanda korrosioonivastased katted (värvid, lakid jne).

Lisaks toimub see raua lagunemise protsess niiskes ja märjas keskkonnas, samuti kokkupuutel orgaaniliste ainetega, näiteks õliga. Viimast juhtumit on eriti oluline arvestada, kuna naftapuurtornide roostetamine on vastuvõetamatu.

Elektrokeemiline korrosioon on harvem ja seda esineb elektrolüütides. Ainult sel juhul pole oluline mitte keskkond, vaid elektrifitseerimise tulemusena tekkiv vool. Just see hävitab metalli ja selle pinna (enamasti). Seetõttu saab seda kergesti eristada metalli mureneva pinna järgi.

Metalli rooste eest kaitsmiseks peate arvestama kõigi nende omadustega.

Kuidas luua õiget kaitset?

Metalli korrosioon ja kaitsemeetodid on omavahel tihedalt seotud. Seetõttu saab kõik kaitseprotsessid jagada ainult kahte rühma: metalli täiustamine tootmise ajal ja kaitse rakendamine töö ajal. Esimene sisaldab muudatusi keemilises koostises, mis muudab osa vastupidavamaks keskkonnamõjudele. Sellised seadmed või esemed ei vaja täiendavat kaitset.

Teine kaitserühm hõlmab erinevaid katteid ja tööprotsessi isolatsiooni. Hävitamise vältimiseks on mitu võimalust: vältida seda provotseerivat keskkonda või lisada midagi, mis aitab vabaneda metallikahjustuste levikust, olenemata keskkonnast ja ümbrusest. Kodus on võimalik ainult teine ​​võimalus, kuna seda on juba võimalik mõjutada valmis toode mees ilma erivarustus, pliit ja muud asjad, seda lihtsalt ei saa.

Kuidas roostetamiseks valmistuda

Metalltoodete loomisel on korrosiooni eemaldamiseks või selle esinemise minimeerimiseks kaks võimalust. Selleks lisatakse struktuurile aineid (tsink, vask jne), mis on vastupidavad gaasidele ja teistele negatiivsetele ärritavatele ainetele. Sageli võite leida ka vastupidise efekti.

Nagu juba mainitud, on olemas teatud tüüpi korrosioon, mida nimetatakse selektiivseks. Ta hävitab teatud elemendid esemete laos. Nagu teate, koosneb metall erinevatest aatomitest, mis moodustavad elemente, millest igaüks on erineval määral vastuvõtlik negatiivsetele mõjudele. Näiteks rauas on see väävel. Selleks, et sellest materjalist valmistatud osa võimalikult kaua teeniks, eemaldatakse selle keemilisest koostisest väävel, millest algab struktuuri selektiivne eraldamine. Kodus on selline usaldusväärne meetod võimatu.

Teine korrosioonivastane kaitse võib olla tootmise ajal. Tootmise ajal rakendatakse spetsiaalseid katteid, mis kaitsevad pinda keemiliste reaktsioonide väliste kahjustuste eest. Sel juhul kasutatavaid ehitusmaterjale võib leida ainult tootmises, kuna neid on peaaegu võimatu avalikult osta. Lisaks tehakse sellist rakendust sageli automaatsed liinid, mis suurendab materjali katmise töökindlust ja kiirust.

Kuid hoolimata sellest, kuidas metalli täiustatakse, allub see materjal ikkagi niiskuse, õhu, erinevate gaaside negatiivsele rõhule ja töötamise ajal halveneb. Seetõttu on vajalik korrosioonivastane kaitse, mis mitte ainult ei mõjuta seda, vaid kaitseb seda ka välismaailma eest.

Hapnik mõjutab suuresti rooste levikut. Metallide kaitsmine korrosiooni eest pidurdab ka sellise negatiivse nähtuse levikut, mitte ainult ei takista seda. Selleks viiakse keskkonna struktuuri spetsiaalsed molekulid - inhibiitorid, mis metalli pinnale tungides pakuvad sellele omamoodi kilbi.

Tihti kasutatakse ka korrosioonivastast kilet, mida saab peale kanda erinevalt. Kuid kõige lihtsam (ja kõige usaldusväärsem) viis on pihustamine. Nad kasutavad erinevaid polümeermaterjalid, värvid, emailid jms. Samuti ümbritsevad nad osa ja piiravad juurdepääsu sellele hävitavast keskkonnast. Võitlus metallide korrosiooni vastu võib olla väga mitmekesine, hoolimata protsessi sarnasusest. See keemiline protsess on vältimatu ja saavutab peaaegu alati oma eesmärgi. Sellepärast tehakse nii palju pingutusi korrosiooni vältimiseks. Seda silmas pidades saab kaitsemeetodeid kombineerida.

Need on peamised kaitsemeetodid. Need on populaarsed oma lihtsuse, töökindluse ja mugavuse tõttu. Nende hulka kuulub ka lakkide ja emailidega katmine, kuid sellest lähemalt allpool.

Nii määrivad töötajad näiteks enne värvi või emaili pealekandmist toote kruntvärviga, et värv paremini pinnale “latuks” ning selle ja toote vahele ei jääks niiskust (mille krunt imab). Neid metallide korrosioonikaitse meetodeid ei kasutata tootmises alati. Omatehtud tööriistadest piisab selliste toimingute ise tegemiseks.

Korrosioonivastane kaitse on mõnikord üsna ebatavaline. Näiteks kui üht metalli kaitseb teine. Seda tehnikat kasutatakse sageli siis, kui keemilist sulamit ei saa muuta. Selle pind on kaetud teise materjaliga, mis on täidetud söövitavatele mõjudele vastupidavate elementide lisamisega. See nn korrosioonivastane kiht aitab väga usaldusväärselt säilitada tundlikuma materjali pinda. Näiteks võib kattekiht olla valmistatud kroomist.

See hõlmab ka metallide kaitset korrosiooni eest. Sel juhul kaetakse kaitstud pind madala elektrijuhtivusega metalliga (mis on üks peamisi korrosiooni põhjustajaid). Kuid see kehtib juhul, kui kokkupuude keskkonnaga on minimaalne. Seetõttu kasutatakse sellist metallide kaitset rooste ja muude ohtlike keemiliste protsesside eest koos näiteks inhibiitoritega.

Selliseid kaitsemeetodeid kasutatakse mehaanilise koormuse vältimiseks. Raske öelda, kuidas metalli kõige usaldusväärsemalt kaitsta. Iga meetod võib anda oma positiivseid tulemusi.

Kuidas saavutada kvaliteetne katvus?

Tootjate kohustus ei ole alati kaitsta metalli korrosiooni eest. Sageli peate sellise toote eest ise hoolitsema ja siis parim skeem Detaili vastupidavust saab parandada katte pealekandmisega.

Esiteks peab see olema täiesti puhas. "Must" sisaldab:

• Ülejäänud õli
• Oksiidid

Need tuleb õigesti ja täielikult kõrvaldada. Näiteks peate võtma spetsiaalse vedeliku, mis põhineb alkoholil või bensiinil, nii et vesi ei kahjustaks konstruktsiooni veelgi. Lisaks võib pinnale jääda niiskust, mille peale kantud värv lihtsalt ei täida oma funktsioone.

Suletud keskkonnas (pinna ja värvi vahel) areneb raua korrosioon veelgi aktiivsemalt, nii et selline metalli kaitse korrosiooni eest kahjustab seda pigem kui aitab. Seetõttu on oluline vältida ka niiskust. Pärast mustuse eemaldamist peate selle kuivatama.

Pärast seda saab vajaliku katte peale kanda. Aga ikkagi see Parim viis roostekaitse kodus. Kuigi metallide korrosiooni eest kaitsmise meetodid võivad erineda, peaksite alati meeles pidama, et nende ebaõige kasutamine võib põhjustada probleeme. Seetõttu pole vaja midagi erakordset välja mõelda, parem on kasutada juba tõestatud ja usaldusväärseid meetodeid metallide korrosiooni eest kaitsmiseks.

Samuti väärib märkimist, et seadme pinda saab töödelda mitmel viisil:

• Keemiline
• Elektrokeemiline
• Mehaaniline

Viimane on kõige lihtsam meetod korrosiooni peatamiseks. Nimekirja kaks esimest punkti esindavad keerukamaid (tehnilises mõttes) protsesse, mis muudab korrosioonivastase kaitse töökindlamaks. Lõppude lõpuks rasvatustavad nad metalli, mis muudab selle kaitsva katte kandmise mugavamaks. Enne katmist ei tohiks kuluda rohkem kui 6-7 tundi, kuna selle aja jooksul kokkupuutel söötmega "taastab" eelmine tulemus, mis oli enne töötlemist.

Korrosioonikaitset tuleb teha – enamjaolt – tehases ja tootmise ajal. Kuid te ei pea sellele üksi lootma. Ka kodune vahend korrosiooni vastu ei tee paha.

Kas korrosioonist on võimalik igaveseks vabaneda?

Vaatamata vastuse lihtsusele peab see olema üksikasjalik. Korrosiooni ja metallide kaitset korrosiooni eest ei saa üksteisest eraldada, kuna need põhinevad keemiline koostis nii toode ise kui ka seda ümbritsev atmosfäär. Pole asjata, et korrosioonivastase võitluse meetodid põhinevad just neil näitajatel. Need kas eemaldavad kristallvõre "nõrgad" osakesed (või lisavad sellele usaldusväärsemaid kandjaid) või aitavad toote pinda gaaside ja välismõjude eest "varjata".

Korrosioonivastane kaitse pole midagi väljamõeldud. See põhineb lihtsal keemial ja füüsikaseadustel, mis viitavad ka sellele, et elementide vastasmõjus on võimatu vältida mingeid protsesse. Korrosioonivastane kaitse vähendab sellise tulemuse tõenäosust, suurendab metalli vastupidavust, kuid siiski ei päästa seda täielikult. Mis iganes see ka poleks, tuleb seda siiski ajakohastada, täiustada ja kombineerida ning kasutada metallide korrosiooni eest kaitsmiseks täiendavaid meetodeid.

Võib öelda, kuidas korrosiooni ära hoida, kuid püüda tagada, et raud sellele üldse ei puutuks, pole seda väärt. Kattekiht on vastuvõtlik ka ümbritseva maailma hävitavatele jõududele ning kui seda ei jälgita, jõuavad gaasid ja niiskus kaitstud pinnale, mis selle all peitub. Metallide korrosioon ja kaitse on ülimalt vajalik (nii tootmises kui ka töötamise ajal), kuid ka sellesse tuleb targalt suhtuda.

Metalli korrosioonikaitse kasutamine on paljude jaoks pakiline probleem.

Korrosioon on tegelikult metallide spontaanne hävimise protsess, mille põhjuseks on keskkonna kahjulik mõju, mille tulemusena toimuvad keemilised, füüsikalised ja keemilised protsessid, mis põhjustavad katastroofilisi tagajärgi.

Korrosioon, mis mõjutab metalli, võib selle täielikult hävitada. Seetõttu on vaja tekkiva rooste vastu võidelda.

Ja mitte ainult selle ilmumise hetkel. Samuti on oluline ennetav töö metallide korrosiooni vältimiseks.

Tüüpide järgi eristatakse järgmisi korrosioonitüüpe:

• punkt;
• pidev;
• otsast lõpuni;
• laigud või haavandid;
• kiht kihi haaval;
• maa-alune ja teised.

Korrosioon ei toimu mitte ainult vee, vaid ka pinnase mõjul, tehniline õli. Nagu näeme, on korrosioonitüübid laialdaselt esindatud, kuid kaitsemeetodeid pole nii palju.

Korrosioonivastaseid meetodeid saab rühmitada järgmiste meetodite alusel:

1. elektrokeemiline meetod - võimaldab galvaanikaseaduse alusel vähendada hävitavat protsessi;
2. tootmiskeskkonna agressiivse reaktsiooni vähendamine;
3. metalli keemiline vastupidavus;
4. metallpinna kaitse kahjulike keskkonnamõjude eest.

Pinnakaitset ja galvaanilist meetodit kasutatakse juba metallkonstruktsioonide ja -toodete käitamise ajal.

Nende hulka kuuluvad järgmised kaitsemeetodid: katoodne, kaitsev ja inhibeeriv.

Elektrokeemiline kaitse põhineb elektrivoolu toimel, selle pideva mõju all korrosioon peatub.

Inhibiitorite viimine agressiivsesse keskkonda, mis puutub kokku metalliga, võimaldab vähendada korrosiooniprotsesside kiirust.

Keemiline vastupidavus ja pinnakaitse on kile säilitamise meetodid. Neid saab juba kasutada nii metalltoodete valmistamise etapis kui ka töötamise ajal.

Eristatakse järgmisi meetodeid: tinatamine, tsinkimine, värvimine jne. Värv roostevastase kaitsekattena on kõige levinum ja kasutatav meetod.

Metallide kaitsev korrosioonivastane kaitse

Ohvrikaitset defineeriv põhiprintsiip on korrosiooni toimumise ülekandmine peamiselt metallkonstruktsioonilt aseainele.

See tähendab, et kaitstud metalliga on ühendatud veel üks negatiivse elektripotentsiaaliga metall. Töökorras olev kaitsja hävitatakse ja asendatakse teisega.

Kaitsev kaitse on oluline konstruktsioonidele, mis püsivad pikka aega neutraalses keskkonnas: vesi, maa, pinnas.

Kaitsjatena kasutatakse tsinki, magneesiumi, rauda ja alumiiniumi. Markantne näide, kus kasutatakse turvisekaitset, on pidevalt vees olevad merelaevad.

Inhibeeriv aine

Selle toote kasutamine vähendab õli, hapete ja muude keemiliste vedelike agressiivset mõju. Kasutatakse torustikes, metallmahutites.

Esitatakse toote kujul, mis koosneb boorhappest koos dietanoolamiini ja taimeõliga. Sisaldub diislikütus, lennukipetrooleum.

Inhibiitori abil on metallid hästi kaitstud korrosiooni eest sellistes keskkondades nagu trafoõlid, õlid ja vesiniksulfiidi sisaldavad massid.

Selle toote aktiivne alus on aga mineraalõlis lahustumatu, seega ei kaitse metalli atmosfääri korrosiooni eest.

Metallide värvimine

Värv on kõige soodsam ja enimkasutatav korrosioonivastane materjal.

Värvkate loob mehaanilise kihi, mis takistab metallkonstruktsioonile või tootele agressiivse keskkonna mõju.

Värvi võib kasutada nii enne rooste tekkimist kui ka korrosioonifaasis.

Teisel juhul tuleb enne katte pealekandmist ette valmistada töödeldav pind: puhastada tekkinud korrosioonikahjustused, tihendada praod ja alles peale seda värvi pealekandmist, moodustades kaitsekihi.

Seda toodet kasutatakse veetorude ja elamute metallelementide - piirete, vaheseinte - kaitsmiseks.

Selle kaitse eeliseks on ka see, et värv võib olenevalt erineda värviskeem Seetõttu toimib kate ka kaunistusena.

Korrosioonivastaste kaitsemeetodite ühine kasutamine

Koos võib kasutada erinevaid metallikaitse korrosioonivastaseid meetodeid. Kõige sagedamini kasutatav värvikate ja -kaitse.

Värv on iseenesest üsna ebapraktiline korrosioonivastane materjal, kuna mehaanilised, vee- ja õhumõjud võivad selle kihti kahjustada.

Kaitsekiht pakub täiendavat kaitset, kui värvkate on kahjustatud.

Kaasaegne värv võib samaaegselt toimida kaitsjana või inhibiitorina. Kaitsev kaitse tekib, kui värv sisaldab pulbermetalle: alumiinium, tsink, magneesium.

Inhibeeriv toime saavutatakse, kui värv sisaldab fosforhapet.

Töökaitse määrab SNiP

Korrosioonikaitse tootmises - oluline punkt, kuna rooste võib põhjustada mitte ainult rikke, vaid ka katastroofi. SNiP 2.03.11 - 85 on standard, mida ettevõtted peavad ebasoodsate tagajärgede vältimiseks järgima.

Läbiviidud laboritööd võimaldas SNiP-s kirjeldada korrosioonikahjustuste liike, korrosiooniallikaid, samuti soovitusi metallkonstruktsioonide normaalse töö tagamiseks.

Vastavalt SNiP-le kasutatakse järgmisi kaitsemeetodeid:

• immutamine (tihendustüüp) suurenenud keemilise vastupidavusega materjalidega;
• kleepimine kilematerjalidega;
• kasutades erinevaid värve, mastiksiid, oksiide ja metalliseeritud katteid.

Seega võimaldab SNiP rakendada kõiki meetodeid.

Kuid olenevalt sellest, kus konstruktsioon asub, millises keskkonnas (väga agressiivne, mõõdukalt, nõrgalt või täiesti mitteagressiivne), määrab SNiP kaitsevahendite kasutamise ja määrab ka nende koostise.

Samal ajal eristab SNiP veel üht kandjate jaotust tahkeks, vedelaks, gaasiliseks, keemiliseks ja bioloogiliselt aktiivseks.

Sisuliselt SNiP kõigile ehitusmaterjal: alumiinium, metall, teras, raudbetoon ja teised, on oma nõuded.

Kahjuks ei ole kõik kaitsemeetodid kodus kasutatavate metallide puhul rakendatavad. Peamiseks kasutatavaks meetodiks jääb toote katmine värviga.

Ülejäänud meetodeid kasutatakse tootmises.