Metallkonstruktsioonide korrosioonivastane töötlemine: materjalid ja tehnoloogia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Metalltoodete vastupidavuse tagamiseks kasutatakse metallkonstruktsioonide korrosioonivastast töötlust. Selle protseduuri eesmärk on kaitsta struktuure agressiivse keskkonna ja sademete mõjude eest. Tänu kattele säilitab metallpind oma esialgsed omadused, sealhulgas esteetilised.

Protsessi olemus

Korrosioon on metalli elektrokeemilise või keemilise interaktsiooni protsess keskkonnaga, mille tõttu metall oksüdeerub ja hävib. Eksperdid ütlevad, et korrosioonikahju tööstussektoris ulatub 4%ni mis tahes riigi rahvuslikust koguproduktist. Korrosioon tekib hapniku ja vee mõjul metallile, mistõttu on vajalik metallkonstruktsioonide õigeaegne korrosioonivastane töötlemine. Tehnoloogia hõlmab pinnatöötlust õhukese metalli, metallisulamite või mittemetalliliste ühendite kihiga.

Töötlemisfunktsioonid

Tänu sellele, et metall hakkab agressiivse keskkonna mõjul lagunema, on tugevus ja füüsilinemetalltoodete keemilised omadused. Ja see mõjutab nende funktsionaalsuse ja vastupidavuse vähenemist. Korrosioon aitab kaasa seadmete, sõidukite riketele. Seetõttu on oluline roll metallkonstruktsioonide korrosioonivastasel töötlemisel, mille tehnoloogiat pidev alt kaasajastatakse ja täiustatakse.

Väline töötlemine

Metalltoodete välispinnad on kõige enam avatud agressiivsetele teguritele. Nende kaitsmiseks kasutatakse konstruktiivseid kaitsemeetodeid. Neid kasutatakse toodete projekteerimisel ja valmistamisel isegi enne metallelementide aktiivse töö algust. Konstruktsioonimeetodid hõlmavad materjali valimist, mis talub keskkonda. Nendel eesmärkidel sobivad hästi tugeva kilega terased, kõrgpolümeermaterjalid, keraamika ja klaas. Lisaks kaasnevad metallkonstruktsioonide korrosioonivastase töötlemisega toodete ratsionaalse kasutamise meetodid:

• lünkade, pragude, tühimike, mis võivad toote sisse jääda ja mille kaudu niiskus sisse pääseda, likvideerimine;
• kõrvaldada alad, kus niiskus võib seiskuda;
• pinnakaitse vee eest;
• inhibiitorite viimine agressiivsesse keskkonda.

Passiivne kaitse

Passiivsete kaitsemeetodite rakendamisel töödeldakse metallpinda mingi kattega, mille ülesandeks on vältida metalli ja hapniku või metalli ja niiskuse kokkupuudet. Lõpuniteostatakse metallkonstruktsioonide korrosioonivastane töötlemine. Selleks kasutatakse kaasaegseid materjale, millel on paremad jõudlusomadused. Need katted täidavad mitmeid funktsioone:

• barjäär;
• rehv;
• transformatiivne;
• passiivne.

Tõkkekaitse hõlmab metallpinna mehaanilist isoleerimist. Kõige sagedamini kasutatakse selliseid tööriistu mustmetallide töötlemiseks. Kui aga kaitsekile katkeb, võib selle all tekkida kilealune korrosioon.

Mis materjalid?

Metallkonstruktsioonide korrosioonivastase töötlemise korral valitakse vahendid väga hoolik alt. Pindade passiivistamiseks kasutatakse värve ja lakke, mis sisaldavad fosfaathappe- või kromaatpigmente, mis aeglustavad korrosiooniprotsesse. Passiveerivate praimerite pealekandmisel kasutatakse pihustit. Sõltuv alt sellest, kui palju komponente nendes koostistes on, saab neid kasutada nii mustade kui ka värviliste metallide töötlemiseks.

Passiivne töötlus võib toimida ka kaitsjana, kuid sel juhul kasutatakse värve, mis sisaldavad töödeldud pinnaga võrreldes üle 86% suure taastumisvõimega elemendi metallitolmu. Enamikul juhtudel, kui kasutatakse metallkonstruktsioonide korrosioonivastast töötlust, valitakse värvid kõrgdispersse tsingipulbri täidisega. Seda tehnoloogiat nimetatakse külmtsinkimiseks, mis pikendab tähtaegametallpinna hooldus ja kulumiskindlus.

Värvid ja emailid

Metallkonstruktsioonide kaitse põhineb kolme tüüpi vahenditel:

• Värvid, mida on lihtne ja lihtne peale kanda ning mis on saadaval erinevates värvides. Värvide abil saab töödelda suuri metallkonstruktsioone ja mis tahes konfiguratsioone.
• Fluoroplastil, nailonil, PVC-l põhinevad plastist korrosioonivastased katted. Neid koostisi iseloomustab kõrge vee-, happe- ja leelisekindlus.
• Kummipõhiseid katteid kasutatakse mahutite ja metallkonstruktsioonide korrosioonivastase töötlemise korral seestpoolt.

Aktiivsed kaitsemeetodid

Metall vajab spetsiaalset kaitset, mille jaoks kasutatakse aktiivseid meetodeid. Saavutatakse metalltoodete vastupidavus välisteguritele:

• Detailide kuumtsinkimine: selle tehnoloogia järgi osa esm alt rasvatustatakse, seejärel liivapritsiga või happega söövitatakse, mille tulemusena kaetakse õhukese tsingikihiga. Keemiline reaktsioon põhjustab metallpinnale kaitsekile moodustumise. See varjab metalli ja kaitseb seda niiskuse eest. Kõige sagedamini kasutatakse kuumtsinkimist suurte esemete – paakide, tsisternide – töötlemisel.
• Elektrokeemiline tsinkimine: see meetod hõlmab tsingiioonide difusiooniekstraheerimist kergelt happelisest lahusest elektrolüüsi käigus. Metallkonstruktsioonide galvaanilist töötlemist rakendatakse riistvara, keskmise suurusega osade töötlemisel.
• Tsingi termiline difusioonkate: selle tehnoloogia korral tungivad tsingi aatomid kõrgel temperatuuril läbi raua pinna. Kate on vastupidav ja kulumiskindel ning originaalosa kordub täielikult, isegi kui pind on sälkutud või reljeefne.

Lisaks elektrokeemilisele kaitsele saab teostada metallkonstruktsioonide korrosioonivastast töötlust.

Kaasaegsed meetodid

Kõige sagedamini kasutatakse metallpinna kaitsmiseks korrosiooni eest värvi- ja lakikatteid, kuna need on soodsamad ja hõlpsasti kasutatavad. Kuid sellist kihti tuleb uuendada iga 5-7 aasta tagant, mis on töömahukas ja kulukas. Ja galvaaniliste ja elektrokeemiliste meetodite kasutamine on liiga kallis, kuigi rooste võib unustada umbes 50 aastaks.

Seetõttu tehakse metallkonstruktsioonide korrosioonivastast töötlemist üha sagedamini "vedelkummi" abil. See on kahekomponentne materjal, mis suudab pinda usaldusväärselt ja pikka aega kaitsta välismõjude eest. Elastomeeri kasutamine võimaldab kanda õmblusteta membraanikihti, mis kantakse peale pihustuspüstoliga. Kumm kõvastub pinnal kiiresti ning ei teki triipe ega konarusi. Lisaks saate töötada isegi märja metallpinnaga. Selliste toodete tootjad väidavad, et selline kate võib oma esialgseid omadusi kaotamata kesta umbes 20 aastat.

Pinna ettevalmistus

Metalli usaldusväärse roostekaitse saab saavutada ainult siis, kui pind on korralikult ette valmistatud. Metallkonstruktsioonide korrosioonivastase töötlemise seadmed ise ei ole keerukad, seega ei tekita selle kasutamine probleeme. Pinna ettevalmistamine toimub mehaaniliselt või keemiliselt. Keemilised meetodid on populaarsemad, kuna mehaanilised ei suuda tagada kaitsevarustuse õiget taset. Kuid peate valima tehnoloogia vastav alt valitud värvile ja nende edasise kasutamise tingimustele.

Fosfaadimine ja kroomimine

Metallpinna ettevalmistamine toimub sõltuv alt metalli tüübist. Mustmetallide pinna ettevalmistamine toimub fosfaadiga, värvilisi metalle töödeldakse mõlema meetodiga. Üldiselt koosneb metallpinna keemiline ettevalmistamine mitmest etapist:

• pinna rasvaärastus;
• joogiveega loputamine;
• konversioonikihi rakendamine;
• joogiveega uuesti loputamine;
• loputamine demineraliseeritud veega;
• passiveerimine.

Metalli keemiline töötlemine toimub pihustamise (madalrõhuga pihustamise), sukeldamise, auru- ja veejoa meetoditega. Esimesed kaks meetodit hõlmavad pinna ettevalmistamiseks spetsiaalsete üksuste kasutamist. Meetod valitakse vastav alt tootmisprogrammile, konfiguratsioonile jatoote mõõtmed ja paljud muud tegurid.

Gaasijuhtme töötlemine

Metallkonstruktsioonide ja torustike korrosioonivastane töötlemine toimub vastav alt riiklike standardite nõuetele. Töötlemist saab teha nii toimiva torustiku jaoks kui ka selle rekonstrueerimise või remondi ajal. Torujuhtmeid saab kaitsta aktiivse ja passiivse meetodi abil - see valitakse vastav alt paigaldusmeetodile. Maapinnast kõrgemale asetatud torude puhul kasutatakse keskkonnale vastupidavaid materjale. Aktiivse meetodiga luuakse kaitsepind ainete abil, mis suudavad anda kattekihile elektrokeemilise kaitse. Torujuhtmete kaitsmine toimub mitmes etapis:

1. Esm alt vabastatakse toru pind isolatsioonikatetest, roostest, katlakivist ja kõigist saasteainetest.
2. Puhastatud pinnale kantakse korrosioonivastased materjalid, samas kui töid saab teha temperatuuril +5 kraadi ja niiskuse juures mitte üle 80%.

Pärast töötlemist peate torujuhtme hoolik alt kontrollima, et tuvastada pinnal esinevad defektid. Spetsiaalsed seadmed määravad kindlaks pinna ja katte vahelise ühenduse kvaliteedi, katte enda kvaliteedi ja katte kuiva kile paksuse.

Aktiivne ja passiivne kaitse

Metallkonstruktsioonide korrosioonivastast töötlust, mille tööpõhimõte sõltub kasutatavatest materjalidest, saab teostada aktiivse ja passiivse pinnakaitsega. Mõlemad variandidon suunatud metalltorude kaitsmisele kahjulike keskkonnategurite eest. Ja kui veevarustus asub suurel sügavusel, on vaja metalli kaitsta maapinnaga kokkupuute eest. Tänu värvi, laki, emaili kaitsvatele kihtidele tekib pidev ja väga vastupidav barjäär, mis kaitseb pinda väliskeskkonna negatiivsete mõjude eest.

Torujuhtme töötlemine toimub sageli pulbripõhiste plastmaterjalidega. Need kantakse torule, mis on eelnev alt kuumutatud teatud temperatuurini.

Seega on korrosioonivastane töötlus võimalus vältida roostetamist mis tahes metallpindadel. Erinevad töötlemisvõimalused ja meetodid tagavad, et kõike saab kaitsta – alates torudest ja autost kuni väikese metallosani.