Задать вопрос специалисту
Ваше имя
Ваш E-mail
Телефонный номер
Ваш вопрос

Цинкнаполненные материалы ВМП для защиты от коррозии

Цинкнаполненные материалы ВМП для защиты от коррозии

Цинкнаполненные материалы ВМП для защиты от коррозии
журнал
«Практика противокоррозионной защиты»
авторы
И.В. Фришберг, О.Ю.Субботина
Полное описание

От выбора защитного покрытия зависит надежность и долговечность металлоконструкций и оборудования. Особенно важно обеспечить бесперебойную эксплуатацию объектов в сложных условиях (промышленная или морская атмосфера, регионы Севера, контакт с водой, нефтью и т.д.), когда к их техническому состоянию и безопасности предъявляются высокие требования.

Один из современных способов решения проблемы – применение систем покрытий на основе цинкнаполненных лакокрасочных покрытий (ЦНП), содержащих в качестве протектора особый цинковый порошок.

В ЦНП за счет высокого содержания порошка цинка (как правило, 85-96 мас.%) и разности электрохимических потенциалов цинка и железа осуществляется катодная защита стали, подобно цинковым металлическим покрытиям. При воздействии агрессивной среды или при появлении на покрытии дефекта в реакцию вступает цинк, предотвращая коррозию стали и «залечивая» повреждение (рис.)


Рис. Особенности механизма защитного действия цинкнаполненных (а) и лакокрасочных (б) покрытий
Вверху - схема протекания коррозионных процессов. Внизу - внешний вид покрытий после ускоренных коррозионных испытаний (у лакокрасочного покрытия видна интенсивная нитевидная коррозия вдоль искусственно нанесенных дефектов - надрезов)

Поэтому применение ЦНП можно рассматривать как особую технологию, получившую название «холодного» цинкования (по аналогии с горячим цинкованием).

Наряду с катодным (протекторным) механизмом защиты ЦНП обладают и защитными характеристиками обычных лакокрасочных покрытий. В процессе эксплуатации в микропорах покрытия постепенно накапливаются нерастворимые продукты коррозии цинка, препятствующие доступу коррозионно-активных агентов к стали. Так срабатывает барьерный механизм защиты. Благодаря этому свойству скорость окисления цинка в ЦНП ниже по сравнению с горячеоцинкованными покрытиями, а срок их службы более длительный. (табл.1.)

Преимущества цинкнаполненных покрытий.

По сравнению с горячим цинкованием По сравнению с традиционными ЛКМ
Более высокий срок службы при равном содержании цинка за счет его более медленного окисления. Катодный механизм защиты, способность к «самозалечиванию» в местах дефектов покрытий при эксплуатации. Отсутствие подпленочной коррозии.
Простота и удобство нанесения любыми лакокрасочными методами в заводских и полевых условиях.Более высокие в 2-4 раза, сроки службы. Повышенная атмосферо- и водостойкость. Как следствие - экономичность за счет сокращения затрат на ремонты.
Возможность нанесения на крупногабаритные конструкции.Устойчивы в холодном климате и к перепадам температур (коэффициенты температурного расширения близки к стали).
Сравнительная экологическая безопасность технологии.Электропроводны, не накапливают статического электричества.
Ремонтопригодность с применением тех же материалов.Пожаробезопасны за счет большого содержания металла в покрытии. Не распространяют пламя по поверхности.

Научно-производственное предприятие «Высокодисперсные металлические порошки» (ВМП) уже более 15 лет разрабатывает и производит материалы для «холодного» цинкования стали, учитывая мировые тенденции совершенствования лакокрасочных покрытий. Сегодня в ассортименте ВМП широкий спектр ЦНП, отличающихся химической природой связующего вещества, содержанием и свойствами порошков цинка и областями применения. При разработках новых ЦНП, которые интенсивно проводятся на предприятии в течение последних лет, используются современные, более эффективные пленкообразующие вещества. На их основе выпускаются полиуретановая композиция ЦИНОТАН, эпоксидная грунтовка ЦИНЭП, ЦИНОЛ, созданная на полимерной основе, а также материалы специального назначения ЦИНОТЕРМ, ЦИНОЛ-СВ, шпатлевки ЦИНМАСТИК. Кроме этого производятся материалы, предназначенные для межоперационной и временной защиты: ЦВЭС-МО и автоконсервант ЦИНМАСТИК (табл.2).

##
Наименование объекта Наименование систем покрытий Срок службы в умеренном климате, годы, более*Срок службы в умеренном климате, годы, более*
Цинкнаполненный грунт (кол-во слоёв, толщина,мкм) Покрывной материал
(кол-во слоёв, толщина, мкм)
1 Мостовые металлоконструкции ЦИНОТАН (2; 80) ПОЛИТОН – УР (1, 70) +
ПОЛИТОН-УР (УФ) (1; 50)
15
2 Опоры линий электропередач или контактных сетей ЦИНОЛ (2; 80) АЛПОЛ (2; 60) 20
3 Дорожные ограждения ЦИНОЛ (2; 80) АЛПОЛ (2; 60) 15
4 Антенно-мачтовые сооружения (опоры релейно-сотовой связи) ЦИНЭП или ЦИНОТАН (1; 50) ПОЛИТОН-УР (УФ) (1; 50) 10
5 Резервуары для хранения нефти (внутренняя поверхность) ЦИНОТАН (2; 100) ФЕРРОТАН (2; 200) 10
6 Резервуары для хранения светлых нефтепродуктов (внутренняя поверхность) ЦВЭС №1 (4-5; 160) - 10
7 Резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов (наружная поверхность) ЦИНОТАН (2; 100) ПОЛИТОН – УР (1, 70) +
ПОЛИТОН-УР (УФ) (1; 50)
15
8 Гидросооружения и портовые сооружения ЦИНОТАН или ЦИНЭП (2; 100 ) АЛЮМОТАН (2; 60) 10
ЦИНОЛ (3; 120) АЛПОЛ (2; 60) 10
ЦИНОТАН (2; 100) ФЕРРОТАН (2; 200) 15
9 Закладные детали в строительстве ЦИНОЛ (2-3; 100) - 20
10 Баки–аккумуляторы ТЭЦ ЦВЭС № 2 (4-5; 160) - 6
11 Металлоконструкции химических и металлургаческих производств ЦИНОТАН (2; 80)
или ЦИНЭП (2; 80)
ПОЛИТОН – УР (2, 140) +
ПОЛИТОН-УР (УФ) (1; 50)
10
12 Выхлопные трубы, газоходы ЦИНОТЕРМ (1; 60) АЛЮМОТЕРМ (2; 100) 5
13 Объекты межоперационной защиты, грунтование при конвейерном производстве ЦВЭС-МО (1; 15) - 1
14 Подвижной состав МПС пассажирские вагоны ЦИНОЛ- СВ (1; 40) - 10
цистерны, наружная поверхность ЦИНОТАН (1; 50) ПОЛИТОН-УР (УФ) (1; 50) 10
15 Подводная часть судов ЦВЭС № 2 (2; 80) ХС-436 (2, 120) +
ХС-5226 (2; 100)
6

*- подготовка поверхности перед нанесением до степени Sa 2,5 по ИСО 8501-1:1988. Увеличение сроков службы возможно при увеличении общей толщины покрытия.

Прогноз сроков их службы превышает 10-15 лет даже в жестких условиях эксплуатации, он основан на практике и закреплен результатами многочисленных комплексных испытаний в независимых компетентных организациях и ведущих российских испытательных центрах, представляющих интересы различных отраслей промышленности, таких как ЦНИИ ПСК им. Мельникова, ЦНИИС, НИИ ЖБ, ВНИИСТ, ВНИИЖТ, ЦНИИ КМ «Прометей» и других. Долговечность покрытий ВМП соответствуют регламентированным международными стандартами срокам службы аналогичных систем. Все это говорит о соответствии качества материалов международному уровню и о современности предлагаемых решений проблем коррозии.

Технология применения покрытий.Все материалы производства ВМП высокотехнологичны, удобны и просты в применении. Большинство из них одноупаковочны, что упрощает работу и исключает возможность ошибок при смешивании компонентов. Покрытия наносят обычными лакокрасочными методами (безвоздушное и пневматическое распыление, кисть, валик) в заводских и полевых условиях в широком диапазоне погодных условий, в том числе при отрицательных температурах, вплоть до минус 15 оС, и повышенной влажности до 98 % (полиуретановые ЛКМ), что немаловажно в суровых климатических условиях России. Все ЛКМ высыхают в естественных условиях, а ЦНП относятся к быстросохнущим материалам. Минимальное время сушки, не превышающее 3 минут, имеет межоперационная грунтовка ЦВЭС-МО. Оптимальным способом подготовки поверхности перед нанесением ЦНП, обеспечивающим максимальные сроки службы, является абразивоструйная очистка до степени Sa 2,5 по ИСО 8501-1:1988 (или 2 по ГОСТ 9.402-80). Это обусловлено необходимостью обеспечения хорошей адгезии и хорошего контакта между частицами цинка и сталью для полной реализации электрохимических свойств покрытий. К сожалению, на практике, особенно в полевых условиях, соблюдение этого требования весьма проблематично. В связи с этим, для ряда цинкнаполненных покрытий (ЦИНОЛ, ЦИНОТАН, ЦИНЭП) в атмосферных условиях эксплуатации может быть допустима очистка до степени Sa 2,0 по ИСО 8501-1:1988, а при ремонтных работах - и механическая очистка до St2 - St3. В сферу обязательной деятельности предприятия входит оказание консультативной и технологической помощи в освоении технологии «холодного» цинкования.

Опыт применения. Эффективность применения систем покрытий ВМП на основе «холодного» цинкования подтверждена многолетним опытом их использования в разных отраслях промышленности. В настоящее время постоянными потребителями являются более 700 предприятий, а общая площадь защищенной за последние 10 лет поверхности превышает 10 млн. кв. метров. Среди объектов, на которых применялись материалы ВМП, - металлоконструкции мостов через реки Москва, Обь, Волга, Сырдарья, Чубук (Турция); опоры высоковольтных ЛЭП на Урале и в Сибири, а также резервуары и промышленные металлоконструкции предприятий нефтегазового комплекса, конструкции металлургических и химических заводов, гидроэлектростанций, барьерные ограждения, баки-аккумуляторы ТЭЦ - на территории всей России. Производственные мощности ВМП по выпуску материалов для защиты от коррозии составляют до 5000 тонн/год. Надежность выпуска обеспечивается собственным производством основных сырьевых компонентов - не только порошка цинка, но и ряда пленкообразующих веществ, в том числе полиуретанового лака, этилсиликатного связующего и др. Их сочетание с отдельными компонентами производства известных иностранных фирм позволяет сочетать хорошее качество продукции с ее приемлемой стоимостью. В 2002 году весь цикл работ предприятия от разработки до производства систем защитных покрытий сертифицирован по ISO 9001:2000 фирмой Aero Cert (Германия). Широкое внедрение современных систем покрытий ВМП для «холодного» цинкования стали, позволит существенно повысить сроки эксплуатации металлоконструкций, уменьшить потери от коррозии и приблизить качество защиты от коррозии к мировым стандартам. Долговременность защиты от коррозии, позволяющая существенно сократить затраты на эксплуатацию и ремонт, предопределяет экономическую целесообразность применения систем покрытий на основе «холодного» цинкования.