Публикации

21 марта в ГНЦ «Уральский институт металлов» состоялся семинар «Новые методы эффективной защиты металлов от коррозионного разрушения», на котором были представлены протекторные технологии.

Cпециалисты Института цветной металлургии ГНЦ «Уральский институт металлов» представили новые технологии защиты металла. В их числе – методом холодного цинкования (мелкодисперсные цинкнаполненные краски) и методом стеклоэмалирования (особенно актуально для труб, котельного и химического оборудования). Кроме того, были представлены современные лакокрасочные покрытия и оборудование для его нанесения.

Семинар завершился «показательными выступлениями»: металлическая конструкция во дворе Института была покрыта тремя различными вариантами красок при температуре -10°С.

Как убедились участники семинара, наилучшие результаты дает комплексный антикоррозийный состав: цинкнаполненная грунтовка, барьерный защитный окрасочный слой, декоративный слой, стойкий к воздействию ультрафиолета. Такая комплексная система позволяет увеличить срок службы металла с 5 до 15 лет по сравнению с обычной краской. В соответствии со спецификой заказа специалисты Института цветной металлургии помогают в выборе системы защиты металла, поставке оборудования для окраски, подготовке персонала и техническом надзоре.

Цинкнаполненные краски

Среди многочисленных способов защиты металлоизделий от коррозии одно из ведущих мест занимает цинкование. Традиционные методы нанесения цинковых покрытий на металлоизделия условно можно разделить на диффузионный (жидкофазный и парофазный), электролитический и металлизационный.

В последние годы для цинкования металлоконструкций, в том числе крупногабаритных, все чаще применяются цинкнаполненные грунтовки. Их поставляют как известные зарубежные (Steelpaint, Tikkurila coatings), так и отечественные производители (НПП «ВМП», ЗАО «Уралавтохим», Екатеринбург).

Применяемые в мировой практике цинкнаполненные краски отличаются по типу связующего, органического или неорганического. От его химического состава зависит жизнеспособность краски после смешивания компонентов. Для промышленного использования жизнеспособность должна быть не менее восьми часов, т.е. соответствовать длительности одной рабочей смены. Используемый в составе связующего пленкообразующий компонент должен обеспечивать хорошую адгезию покрытия к защищаемой металлической поверхности, желательно к гладкой.

Для высокодисперсного порошка цинка главным требованием является размер частиц в пределах от 1 до 10 мкм, что позволяет обеспечить высокий уровень технологических свойств краски и эксплуатационных свойств антикоррозионного покрытия. Форма частиц цинкового порошка должна быть сферической или чешуйчатой. При использовании порошков с частицами неправильной формы (например, полученных методом распыления металлического расплава) не удается достичь плотной упаковки частиц в цинкнаполненном покрытии, что приводит к ухудшению его протекторных свойств.

Высокодисперсный порошок цинка с частицами сферической формы размером 1-10 мкм можно получить только методом испарения и конденсации. Для производства такого порошка используется пароструйная технология получения высокодисперсного порошка.

Установка для испарения и конденсации металлов (ИКМ) изготовлена и смонтирована в отделении порошков опытно-экспериментального участка лаборатории Института цветных металлов. Процесс испарения расплава и конденсации его паров проходит при атмосферном давлении инертного газа (аргон, азот), что значительно упрощает технологические операции загрузки чушкового цинка и выгрузку готового продукта. Технологический процесс получения порошка осуществляется в непрерывном цикле. Окрашенные детали можно сваривать.

Метод «холодного цинкования» наиболее перспективен для комплексной системы антикоррозионной защиты, включающей, кроме цинкнаполненной грунтовки, нанесение последующих слоев пассивной (барьерной) защиты кислото- или щелочестойкой лакокрасочной композицией и декоративного слоя, стойкого к ультрафиолету.

Примером комплексного подхода к антикоррозионной защите металлоконструкций могут быть системы покрытий на основе однокомпонентного полиуретана, поставляемые в Россию фирмой Steelpaint GmbH. В своей производственной программе фирма имеет более 20 материалов на базе одного связующего (однокомпонентного полиуретана), которые позволяют создать более 50 различных систем антикоррозионной защиты в зависимости от среды и условий эксплуатации. Таким образом, предлагается переход от простого цинкования к комплексной антикоррозионной защите со сроком службы 10-15 и более лет.

Преимуществом однокомпонентной полиуретановой грунтовки Stelpant-PU-Zink перед горячим цинкованием является более низкая стоимость покрытий, возможность покрытия металлоконструкций без использования сложного оборудования как в заводских условиях, так и на монтажной площадке. Возможно наносить покрытия при осуществлении ремонтных работ в полевых условиях, если повреждено заводское покрытие во время хранения, транспортировки и монтажа.

Цинкнаполненная грунтовка Stelpant-PU-Zink толщиной 80 мкм обеспечивает эффективную защиту от коррозии в течение одного года в обычных и северных условиях и не требует дополнительной обработки при нанесении последующих слоев антикоррозионной защиты красками Stelpant или другими материалами, включая отечественные.

В металлургической, горно-добывающей, химической и других отраслях промышленности могут быть применены следующие системы антикоррозионных покрытий материалами Stelpant, которые прошли в 2002 г. испытания в Институте цветной металлургии ГНЦ РФ «Уральский институт металлов»
(г. Екатеринбург) и рекомендованы к применению:

Система защиты наружных поверхностей технологического оборудования и эстакад

Дробеструйная очистка поверхности под покраску до степени SA 2,0 (DIN 55928).

I слой – цинкнаполненная грунтовка Stelpant-PU-Zink толщиной 80 мкм.

II слой – промежуточный – Stelpant-PU-Mica толщиной 80 мкм.

III слой – заключительный – Stelpant-PU-Cover UV толщиной
60 мкм (цвет – любой по желанию заказчика).

Расчеты экономической эффективности подтверждают преимущества современных антикоррозийных материалов перед традиционными. Системы покрытий с коротким сроком службы 3-5 лет более затратны, чем дорогие покрытия Stelpant, имеющие срок службы 15 и более лет.

Комплексная система защиты на полиуретановых композициях Stelpant позволяет получить эффективную защиту от коррозии металлоконструкций с расчетным сроком службы до 15-25 лет с учетом промежуточного местного ремонта покрытия после 15 лет эксплуатации.