Защита от коррозии металла в грунте – Почвенная коррозия

Содержание

Защита от коррозии металла: катодная, анодная, покрытия

Металлы используются человеком с доисторических времен, изделия из них широко распространены в нашей жизни. Самым распространенным металлом является железо и его сплавы. К сожалению, они подвержены коррозии, или ржавлению — разрушению в результате окисления. Своевременная защита от коррозии позволяет продлить срок службы металлических изделий и конструкций.

Защита от коррозии

Виды коррозии

Ученые давно борются с коррозией и выделили несколько основных ее типов:

  • Атмосферная. Происходит окисление вследствие контакта с кислородом воздуха и содержащимися в нем водяными парами. Присутствие в воздухе загрязнений в виде химически активных веществ ускоряет ржавление.
  • Жидкостная. Проходит в водной среде, соли, содержащиеся в воде, особенно морской, многократно ускоряют окисление.
  • Почвенная. Этому виду подвержены изделия и конструкции, находящиеся в грунте. Химический состав грунта, грунтовые воды и токи утечки создают особую среду для развития химических процессов.

Исходя из того, в какой среде будет эксплуатироваться изделие, подбираются подходящие методы защиты от коррозии.

Характерные типы поражения ржавчиной

Различают следующие характерные виды поражения коррозией:

  • Поверхность покрыта сплошным ржавым слоем или отдельными кусками.
  • На детали возникли небольшие участки ржавчины, проникающей в толщину детали.
  • В виде глубоких трещин.
  • В сплаве окисляется один из компонентов.
  • Глубинное проникновение по всему объему.
  • Комбинированные.

Виды коррозионных разрушений

По причине возникновения разделяют также:

  • Химическую. Химические реакции с активными веществами.
  • Электрохимическую. При контакте с электролитическими растворами возникает электрический ток, под действием которого замещаются электроны металлов, и происходит разрушение кристаллической структуры с образованием ржавчины.

Коррозия металла и способы защиты от нее

Ученые и инженеры разработали множество способов защиты металлических конструкций от коррозии.

Защита от коррозии  индустриальных и строительных конструкций, различных видов транспорта осуществляется  промышленными способами.

Зачастую они достаточно сложные и дорогостоящие. Для защиты металлических изделий в условиях домовладений применяют бытовые методы, более доступные по цене и не связанные со сложными технологиями.

Промышленные

Промышленные методы защиты металлических изделий подразделяются на ряд направлений:

  • Пассивация. При выплавке стали в ее состав добавляют легирующие присадки, такие, как Cr, Mo, Nb, Ni. Они способствуют образованию на поверхности детали прочной и химически стойкой пленки окислов, препятствующей доступу агрессивных газов и жидкостей к железу.
  • Защитное металлическое покрытие. На поверхность изделия наносят тонкий слой другого металлического элемента — Zn , Al, Co и др. Этот слой защищает железо о т ржавления.
  • Электрозащита. Рядом с защищаемой деталью размещают пластины из другого металлического элемента или сплава, так называемые аноды. Токи в электролите текут через эти пластины, а не через деталь. Так защищают подводные детали морского транспорта и буровых платформ.
  • Ингибиторы. Специальные вещества, замедляющие или вовсе останавливающие химические реакции.
  • Защитное лакокрасочное покрытие.
  • Термообработка.

Порошковая покраска для защиты от коррозии

Способы защиты от коррозии, используемые в индустрии, весьма разнообразны. Выбор конкретного метода борьбы с коррозией зависит от условий эксплуатации защищаемой конструкции.

Бытовые

Бытовые методы защиты металлов от коррозии сводятся, как правило, к нанесению защитных лакокрасочных покрытий. Состав их может быть самый разнообразный, включая:

  • силиконовые смолы;
  • полимерные материалы;
  • ингибиторы;
  • мелкие металлические опилки.

Отдельной группой стоят преобразователи ржавчины — составы, которые наносят на уже затронутые коррозией конструкции. Они восстанавливают железо из окислов и предотвращают повторную коррозию. Преобразователи делятся на следующие виды:

  • Грунты. Наносятся на зачищенную поверхность, обладают высокой адгезией. Содержат в своем составе ингибирующие вещества, позволяют экономить финишную краску.
  • Стабилизаторы. Преобразуют оксиды железа в другие вещества.
  • Преобразователи оксидов железа в соли.
  • Масла и смолы, обволакивающие частички ржавчины и нейтрализующие ее.

Грунт-преобразователь ржавчины

При выборе грунта и краски лучше брать их от одного производителя. Так вы избежите проблем совместимости лакокрасочных материалов.

Защитные краски по металлу

По температурному режиму эксплуатации краски делятся на две большие группы:

  • обычные, используемые при температурах до 80 °С;
  • термостойкие.

По типу связующей основы краски бывают:

  • алкидные;
  • акриловые;
  • эпоксидные.

Лакокрасочные покрытия по металлу имеют следующие достоинства:

  • качественная защита поверхности от коррозии;
  • легкость нанесения;
  • быстрота высыхания;
  • много разных цветов;
  • долгий срок службы.

Большой популярностью пользуются молотковые эмали, не только защищающие метал, но и создающие эстетичный внешний вид. Для обработки металла распространена также краска-серебрянка. В ее состав добавлена алюминиевая пудра. Защита металла происходит за счет образования тонкой пленки окиси алюминия.

Краска-серебрянка

Эпоксидные смеси из двух компонентов отличаются исключительной прочностью покрытия и применяются  для узлов, подверженных высоким нагрузкам.

Защита металла в бытовых условиях

Чтобы надежно защитить металлические изделия от коррозии, следует выполнить следующую последовательность действий:

  • очистить поверхность от ржавчины и старой краски с помощью проволочной щетки или абразивной бумаги;
  • обезжирить поверхность;
  • сразу же нанести слой грунта;
  • после высыхания грунта нанести два слоя основной краски.

При работе следует использовать средства индивидуальной защиты:

  • перчатки;
  • респиратор;
  • очки или прозрачный щиток.

Способы защиты металлов от коррозии постоянно совершенствуются учеными и инженерами.

Методы противостояния коррозионным процессам

Основные методы, применяемые для противодействия коррозии, приведены ниже:

  • повышение способности материалов противостоять окислению за счет изменения его химического состава;
  • изоляция защищаемой поверхности от контакта с активными средами;
  • снижение активности окружающей изделие среды;
  • электрохимические.

Первые две группы способов применяются во время изготовления конструкции, а вторые – во время эксплуатации.

Методы повышения сопротивляемости

В состав сплава добавляют элементы, повышающие его коррозионную устойчивость. Такие стали называют нержавеющими. Они не требуют дополнительных покрытий и отличаются эстетичным внешним видом. В качестве добавок применяют никель, хром, медь, марганец, кобальт в определенных пропорциях.

Нержавеющая сталь AISI 304

Стойкость материалов к ржавлению повышают также, удаляя их состава ускоряющие коррозию компоненты, как, например, кислород и серу — из стальных сплавов, а железо – из магниевых и алюминиевых.

Снижение агрессивности внешней среды и электрохимическая защита

С целью подавления процессов окисления во внешнюю среду добавляют особые составы — ингибиторы. Они замедляют химические реакции в десятки и сотни раз.

Электрохимические способы сводятся к изменению электрохимического потенциала материала путем пропускания электрического тока. В результате коррозионные процессы сильно замедляются или даже вовсе прекращаются.

Пленочная защита

Защитная пленка препятствует доступу молекул активных  веществ к молекулам металла и таким образом предотвращают коррозионные явления.

Пленки образуются из лакокрасочных материалов, пластмассы и смолы.  Лакокрасочные покрытия недороги и удобны в нанесении. Ими покрывают изделие в несколько слоев. Под  краску наносят слой грунта, улучшающего сцепление с поверхностью и позволяющего экономить более дорогую краску. Служат такие покрытия от 5 до 10 лет. В качестве грунта иногда применяют смесь фосфатов марганца и железа.

Защитные покрытия создают также из тонких слоев других металлов: цинка, хрома, никеля. Их наносят гальваническим способом.

Покрытие металлом с более высоким электрохимическим потенциалом, чем у основного материала, называется анодным. Оно продолжает защищать основной материал, отвлекая активные окислители на себя, даже в случае частичного разрушения. Покрытия с более низким потенциалом называют катодными. В случае нарушения такого покрытия оно ускоряет коррозию за счет электрохимических процессов.

Металлическое покрытие также можно наносить также методом распыления в струе плазмы.

Применяется также и совместный прокат нагретых до температуры пластичности листов основного и защищающего металла. Под давлением происходит взаимная диффузия молекул элементов в кристаллические решетки друг друга и образование биметаллического материала. Этот метод называют плакированием.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Защита металлов от коррозии – способы защиты металлических конструкций в домашних условиях

Коррозионное разрушение – это явление, которое видел каждый. Образование ржавчины на металлической поверхности лишь один из признаков. Коррозионный процесс вызывает разъедание материала под воздействием факторов окружающей среды. Как правило, речь идет о влаге. Вода окисляет металл, провоцируя его последующее разрушение.

В результате коррозионных процессов конструкция постепенно утрачивает свои свойства, вплоть до полного выхода из строя. И чем агрессивнее влияние окружающей среды, тем выше скорость.

Самым распространенным видом коррозии является электрохимический. Для возникновения процесса необходимо лишь соприкосновение металла с жидкостью. Под жидкостью может подразумеваться конденсат, сточная вода и атмосферные осадки.

ПБК «Haveg» – долговечная защита металлов от коррозии

Одной из основных мер предотвращения коррозионных процессов является покрытие металла гидроизоляцией. Можно вспомнить об использовании простейших видов грунтовки, нанесение краски и прочие устаревшие методы. Довольно высокую эффективность продемонстрировали анодная протекторная и катодная защита, но из-за сложности применения данные технологии используются крайне редко. Как правило, удавалось лишь отсрочить появление ржавчины на несколько лет, но обеспечить надежную защиту прежними методами было невозможно.

Современным решением проблемы гидроизоляции металлических конструкций является использование жидкой резины. Даже без покраски этот материал способен защитить изделия из металлов и различных сплавов на несколько десятков лет.

Предлагаем вашему вниманию собственный проект – однокомпонентную полимерно-битумную композицию «Haveg». Формула нашей мастики уберегает металл от ржавчины, даже если конструкция располагается в земле. На сегодняшний день, однокомпонентная жидкая резина является лучшим примером того, как защитить сталь и прочие сплавы от коррозионного разрушения. Способ нанесения вещества крайне прост, и это можно сделать в домашних условиях своими руками. Для этого используют малярную кисть или промышленный краскопульт достаточной мощности.

Остались вопросы или нужна помощь? Звоните или заказывайте обратный звонок! Наши менеджеры готовы дать все интересующие ответы.

haveg.ru

«Защита металлов от коррозии» Учебные вопросы

  1. Коррозия в естественных условиях

  2. Основные способы защиты металлов от коррозии

  3. Электрохимическая защита

1. Коррозия в естественных условиях

К данному виду коррозии относится атмосферная, подземная и морская. Атмосферная коррозия – это разрушение поверхности металлов во влажных средах при температуре окружающей среды. Атмосферная коррозия протекает, в основном, с кислородной деполяризацией. В условиях промышленной атмосферы (загрязненной CO2, SO2, NO2 HCl и др.) она может протекать и с водородной деполяризацией.

Коррозионное разрушение металлических конструкций в почвах и грунтах называют подземной коррозией. Ей подвержены различные трубопроводы, кабели, опоры и др. Почва и грунты представляют одну из наиболее сложных по химическому составу и структуре коррозионных сред. К характеристикам почв и грунта относятся влажность, пористость, кислотность, солевой состав и др. Поры занимают электролиты, содержащие минеральные соли и растворенные газы (O2, CO2, N2). Для подземной коррозии характерны язвенные и точечные разрушения. Пористые грунты агрессивнее глинистых, так как легко аэрируются и сохраняют влагу в течение длительного времени. Повышение влажности грунтов до 20 % уменьшает сопротивление, а следовательно, способствует увеличение скорости коррозии.

Максимальные значения наблюдаются при влажности 15…25 %. Дальнейшее увеличение влажности затрудняет доступ кислорода. На скорость коррозии влияет и рН почвы. Особенно велика коррозия в торфяных и болотистых грунтах, имеющих рН3, в которых она протекает с водородной деполяризацией. Как правило, скорость коррозии возрастает с увеличением глубины залегания металлических конструкций и разрушению подвергаются те участки, к которым затруднен доступ кислорода (рис. 7.). Борьбу с подземной коррозией осуществляют либо нанесением защитных и изолирующих покрытий, либо электрохимической (катодной, протекторной) защитой.

Рис. 1. Схема подземной коррозии при неравномерной аэрации почвы различной пористости.

Коррозия в морской воде. Морская вода обладает хорошей электрической проводимостью из-за содержания в ней растворенных солей и газов; рН морской воды изменяется в пределах 7,2…8,6. Концентрация растворенного кислорода достигает до 8 мг/л. В ней содержится большое количество микроорганизмов, способствующих ускорению коррозии. Наиболее опасным является то, что морская вода содержит значительное количество Cl- - ионов, являющихся ионами-активаторами, препятствующими образованию пассивных пленок на поверхности металла. Коррозия на аэрируемых участках протекает с поглощением кислорода на катодных участках (2Н2О + О2 + 44ОН-), а на деаэрированных - с водородной деполяризацией (2Н2О + 2Н2+ 2 ОН-). Коррозия в морской воде наиболее интенсивно развивается в зоне, располагающейся выше ватерлинии, где происходит периодическое смачивание поверхности металла.

Для защиты корпусов морских судов применяют лакокрасочные покрытия на виниловой, фенолформальдегидной, каменноугольной и битумной основах. Подводную часть судов защищают специальными покрытиями, в состав которых входят токсичные для микроорганизмов вещества (CuO, HgO и др. соединения). Для борьбы с морской коррозией используют также протекторную и катодную защиты.

Защита от коррозии – это комплекс мер, закладывающихся на стадии конструирования, осуществляемых в процессе изготовления и проводимых в ходе эксплуатации различных конструкций. В связи с этим защиту можно осуществить путем воздействия либо на материал, либо на конструкцию, либо на коррозионную среду.

studfiles.net

Как защитить металлы от коррозии? Виды и способы +Видео

Как нам известно, что под воздействием окружающей среды портятся любые материалы и металлические изделия и стройматериалы не являются исключением, поэтому рассмотри лучшие  методы защиты металла от коррозии.

Коррозию невозможно убрать полностью, но снизить ее воздействие при этом увеличив срок эксплуатации изделий из металла вполне возможно.

Очень важным фактором является обработка металлических изделий и конструкций от коррозии, потому что данная процедура значительно увеличит их срок эксплуатации.

Виды антикоррозийной защиты

Защиту от коррозии условно подразделяют на два вида:

  1. когда ее применяют до начала использования конструкции или изделия и
  2. когда изделие или конструкция уже пребывают в использовании.

Первый вид способствует высокой сопротивляемости «химическому» воздействию. Изолирует прямой контакт с агрессивными средами (поверхностная изоляция).

Второй вид способствует снижению агрессивной окружающей среды (это будет зависеть от условий использования).

Применение электромагнитных полей, например, «наложение» внешних электрических токов, регулирование плотности и другие методики.

Использование видов защиты от коррозии выбирается индивидуально для каждого изделия и конструкции.

Так же это зависит от следующих факторов:

  1. Вид металла;
  2. Условия эксплуатации;
  3. Трудность проведения обработки антикоррозийными составами;
  4. Экономическая целесообразность;
  5. Производственные возможности.

Подробности о методах защиты

Все методики можно разделить:

  • на активные (которые постоянно воздействуют на металл),
  • пассивные (многоразового применения),
  • технологические (применяют на этапе производства образцов).

Активные методики

Катодная защита от коррозии

Такую методику используют в тех случаях, если среда, контактирующая с металлом, является электропроводящей. На материал подают большой «минусовой» потенциал, данная процедура позволяет предотвращать его окисление.

Протекторная защита от коррозии

Является катодной поляризацией. Экземпляр связывают с контактом с материалом, который больше всего подвержен окислению в этой токопроводящей среде (проектором). Он как бы является своеобразным громоотводом, то есть принимает весь негатив агрессивных веществ на себя.

Но такого рода протектор требует периодической замены.

Анодная защита от коррозии

Этот вариант применяют очень редко, и он заключается в поддержке «инертности» материала по отношению к окружающей среде.

Пассивные

Создание защитной плёнки

Популярная и низко затратная методика предотвращения коррозии. Чтобы создать поверхностный слой применяют специальные вещества. Данные вещества должны быть не активными по отношению к агрессивным химическим соединениям, быть не электропроводными и иметь хорошую адгезию.

Все вещества для обработки металла перед применением находиться в жидком или аэрозольном состоянии, от этого будет зависеть способ нанесения.

Чтобы обработать металл используют лакокрасочные составы, разные полимеры или мастики.

Металлоконструкция в «желобах» для защиты

Используют для трубопроводов и инженерных систем. В качестве изолятора в этом случае, выступает воздушная прослойка, которая находится между внутренними стенками канала и металлом.

Фосфатирование

Так же металлы обрабатывают специальными окислителями. Такие окислители вступают с основой в реакцию и в результате на ее поверхности образуются отложения малорастворимых химических соединений.

Такой способ защиты от влаги считается очень эффективным.

Покрытие металла устойчивыми материалами

В этом случае, изделия из металла «хромируют», «оцинковывают» серебрят и тому подобное. Так же в качестве защиты металла выступает бетон, стекло, керамика, цементные растворы и так далее.

Пассивация

Данная манипуляция состоит в том, чтобы достаточно резко снизить химическую активность металла. В этом случае, поверхность металла обрабатывают специальными реактивами.

Уменьшение агрессивности среды — применения веществ, которые снижают коррозийные процессы (ингибиторы).

Осушение воздуха — это химическая очистка воздуха от различных вредных примесей и применение других методик, которые применимы в быту.

Гидрофобизация грунта – это засыпка в него специальных веществ для снижения агрессивности почвы.

Обработка ядохимикатами – применяют в тех случаях, когда существует вероятность развития биокоррозии.

Технологический способ защиты

Легирование – на основе металла изготавливают сплав устойчивый к агрессивным воздействиям.

Но такой способ можно реализовать только на промышленных производствах.

И так как вы поняли по вышеперечисленной информации не каждую методику антикоррозийной обработки можно использовать в бытовых условиях.

То есть получается возможности «частника» очень ограничены. В этой статье мы описали несколько способов антикоррозийной обработки металлов и надеемся, что данная информация была вам полезной. Желаем вам удачи и терпения!

ТОП 9 магазинов, где я выгодно закупаюсь
ТОП 7 по товарам и мебели для дома:
7 лучших строительных и мебельных магазинов!
  • Akson.ru- это интернет-гипермаркет строительных и отделочных материалов!
  • homex.ru- HomeX.ru предлагает большой выбор качественных отделочных, материалов, света и сантехники от лучших производителей с быстрой доставкой по Москве и России.
  • Instrumtorg.ru – это интернет – магазин строительного, автомобильного, крепежного, режущего и другого инструмента, необходимого каждому мастеру.
  • Qpstol.ru - "Купистол" стремится предоставить лучший сервис своим клиентам. 5 звёзд на ЯндексМаркет.
  • Lifemebel.ru- гипермаркет мебели с оборотом более 50 000 000 в месяц!
  • Ezakaz.ru- Представленная на сайте мебель изготавливается на собственной фабрике в Москве, а так же проверенными производителями из Китая, Индонезии, Малайзии и Тайваня."
  • Mebelion.ru- – крупнейший интернет-магазин по продаже мебели, светильников, интерьерного декора и других товаров для красивого и уютного дома.

domsdelat.ru

способы защиты стальных труб в земле

Коррозия труб повышает затраты, сокращает срок эксплуатации, приводит к необоснованной утилизации большого количества металла и существенно повышает риск возникновения аварийных ситуаций. Коррозийная шероховатость внутренней поверхности труб повышает сопротивление, снижает напор воды и повышает затраты на ее подачу

Как защитить трубы от коррозии?

Способы внешней защиты от коррозии труб, находящихся в земле

Битумная защита стальных труб от коррозии состоит из слоя полиэтилена и внешнего битумного покрытия. В отдельных случаях трубы оборачивают стеклохолстом. Битумная изоляция используется в песчаных, глинистых и каменистых грунтах. Защита труб полиэтиленом представляет собой сооружение многослойного покрытия.

Пенополиуретановая антикоррозийная изоляция может быть реализована посредством ППУ-скорлуп, а также в виде затвердевшей ППУ-оболочки, которая создается путем впрыскивания жидкого пенополиуретана между трубой и слоем внешней полиэтиленовой изоляции.

Толщина защитного антикоррозийного покрытия стальных труб рассчитывается с учетом функциональной нагрузки трубопровода, значимости участка и коррозийной активности почвы.

Внутренняя изоляция

Внутреннюю антикоррозийную изоляцию труб создают с помощью технологичных покрытий на основе специальных эмалей и красок. Техника их нанесения сплошным слоем обеспечивает высокую химическую стойкость и механическую прочность.

Катодная антикоррозийная изоляция внутренней поверхности труб основана на создании отрицательного потенциала на поверхности трубопровода и соединении его с заземлителем. Полученная односторонняя проводимость исключает обратное течение тока, защищая трубопровод от электрохимического коррозийного действия грунтовых вод. Катодная защита труб является энергозатратной, поэтому используется в качестве вспомогательной изоляции.

Вместо катода может использоваться протектор (при этом источник тока отсутствует). Недостатком протекторной антикоррозийной защиты является небольшая протяженность участка и высокий расход цветных металлов.

Для обустройства анодных заземлителей используются металлические ломы. При этом каждые 3-4 года они нуждаются в замене. Дренажная защита обеспечивает отведение блуждающих токов от трубопровода посредством кабеля.

Коррозии металлических труб способствует воздействие блуждающих токов, исходящих от электротранспортных путей. Минимизируют воздействие путем удаления трубопроводов от их траектории, а также придерживаясь технологий при построении рельсовых дорог.

 

Для внешней и внутренней антикоррозийной обработки труб могут применяться эпоксидные смолы. Аналогичным образом обрабатывается балка двутавровая № 10Б1 9м.

Методы коррозийной защиты применяются в комплексе с учетом совокупности обстоятельств.

metallz.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о