Публикации
Горячая защита
Автор: Нина Иванова
№ 7 (70) от 27 июля 2009, в рубрике: Промзона
Коррозионные процессы постоянны и непрерывны. Образование оксида железа под воздействием внешней среды различной агрессивности приводит к постепенному уменьшению поперечного сечения конструкций, снижению прочности и повышению опасности разрушения стальных конструкций. Cуществуют несколько различных способов защиты металлических конструкций от коррозии, среди которых горячее цинкование – оптимальный наиболее способ защиты черных металлов от ржавчины и коррозии в большинстве естественных коррозионных сред.
Суть процесса
Технология горячего цинкования разработана более 50 лет назад и сегодня соответствует самым жестким требованиям по антикоррозийной защите ответственных конструкций (ГОСТ 9.307-89, EN ISO 1461 и EN ISO 14713). С тех пор его суть остается неизменной (рис.1): химически чистые металлические конструкции погружаются в ванну с подогревом и горячим чистым цинковым расплавом (t=454°С или 850°F, чистота 98%) на продолжительное время. Для удобства и ускорения процесса, под каждое изделие заранее подготавливается определенное оборудование. При методе горячего цинкования металла, крепежа, метизов, металлоконструкций и других изделий оцинковывается полностью внешняя и внутренняя поверхность, что невозможно, например, при холодном методе и диффузии. Из-за того, что изделие помещается в раствор, который имеет жидкую консистенцию и, в результате физических процессов перемещения жидкости, цинковый раствор заполняет все пустоты. Таким образом, происходит своеобразное внутреннее «налепливание» и оцинкование всего изделия.

Рис 1. Технологический цикл цинкования
После извлечения изделия на покрытой цинком поверхности образуется оксид-карбонатовая пленка, предохраняющая защитный слой от дальнейшего окисления. Годовой расход покрытия составляет примерно 2 мкм. Срок службы оцинкованного таким образом металла при толщине 80-100 мкм достигает 20 - 50 лет.
Преимущества применения метода
Покрытие из железо-цинковых элементов переменного состава, образующееся при окунании изделия в расплав цинка служит прочным и активным барьером на пути коррозии с металлом конструкции, обладающим хорошей устойчивостью к разрушению и сопротивлению абразивному износу (табл.1). Цинкование также обеспечивает электрохимическую защиту, так как при соприкосновении со сталью создает гальванический элемент.
Область применения данного вида защиты металлоконструкций от коррозии очень велика и включает практически все виды металлоконструкций в различных областях промышленности. Кроме того, цинк не обладает пирогенным свойством (не образует искр) и процесс оцинкования стальных конструкций может заменить значительно более дорогой процесс омеднения (анодирования) металла производимого для большого количество конструкций и оборудования применяемого на нефтеперерабатывающих предприятиях. Использование горячего цинкования для защиты стальных конструкций, к которым предъявляются особые требования по надежности и антикоррозионной стойкости позволяет получить наилучшие показатели по сравнению с остальными способами защиты. А именно: *предотвращение коррозионных процессов стальных конструкций на срок до 50 лет; *снижение эксплуатационных расходов; *отсутствие необходимости остановки производства с целью замены и/или ремонта коррозирующих элементов конструкций; *благодаря особенностям образования защитного слоя цинка на конструкциях исключена скрытая коррозия.
Процесс горячего цинкования достаточно экономичен - 60-70 кг цинка, на производство которого затрачено несколько сот кВт/ч энергии защищает тонну стали, на производство которой затрачено почти 10000 кВт/ч в течение от 20 до 40 лет в большинстве климатических зон России.
Практический опыт свидетельствует, что из всех известных способов защиты стальных конструкций от коррозии горячее цинкование – наиболее приемлемый. Сочетание высокой экономической эффективности и повышения надежности конструкций, прошедших обработку методом горячего цинкования, а так же универсальности данного метода по отношению к виду конструкций позволило занять данному способу защиты ведущее место во многих странах мира. Преимущества этого способа защиты от коррозии проверены многолетней эксплуатацией оцинкованных изделий на территории РФ и стран Европы.
Табл.1. Сравнение различных способов защиты металлических конструкций от коррозии
|
Способ защиты |
Ограничения по нанесению |
Средний срок службы, лет |
Эксплуатация и ремонт |
Сравнение характеристик |
|
Горячее цинкование |
нет |
25 |
Уход не требуется |
Цинк вплавляется в сталь, обеспечивает электрохимическую защиту от коррозии. Отличная устойчивость к разрушению. Отличное сопротивление абразивному износу. |
|
Электрохимическое цинкование |
Ограничение по размерам. Не покрываются внутренние полости |
7 |
Полная замена |
Цинк не вплавляется в сталь. Нет электрохимической защиты. Средняя устойчивость к разрушению и абразивному износу. |
|
Дробеструйная очистка вручную, окраска в три слоя |
Ограничение по размерам. Не покрываются внутренние полости. Плюсовая температура при окраске. |
5-7 |
Ревизия каждые три года. |
Отдельное покрытие. Нет электрохимической защиты. Плохая устойчивость к разрушению и абразивному износу. |
|
Травление и окраска в три слоя |
Не покрываются внутренние полости. Плюсовая температура при окраске. |
5 |
Ревизия каждые два года |
Отдельное покрытие. Нет электрохимической защиты. Плохая устойчивость к разрушению и абразивному износу |
Подготовила Нина Иванова,
|