Виды коррозионно-механических разрушений конструкционных материалов

Покрытие ФЛК-3 имеет сертификат на применение для защиты стали 3 от  воздействия соляной кислоты.

Покрытие ФЛК-3 имеет санитарно-эпидемиологическое заключение для применения в качестве долговременного защитного покрытия металлических и бетонных поверхностей от воздействия атмосферы и агрессивных сред, в том числе для защиты ёмкостей и трубопроводов, предназначенных для хранения и перекачки спирта, вино-водочных смесей, пива и безалкогольных напитков, а также для систем питьевого горячего и холодного водоснабжения.

Покрытие ФЛК-3 обладает высокими защитными свойствами по отношению к углеродистой стали при переменном воздействии прямогонного сернистого бензина и кипящей воды (заключение ОАО «ВНИИНефтехим»).

Таблица 2.2. Химическая стойкость  покрытия

Среда, 25оС	Концентрация раствора,   %, не более
Серная кислота	60
Соляная кислота	37
Азотная кислота	40
Фосфорная кислота	40
Едкий натр	любая
Гипохлорит натрия	любая
Морская соль	любая
Вода (пар), оС	100

 

 

 

 

Таблица 2.3. Технические характеристики

Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см2), не менее	10 (100)
Твердость по Шору А, усл. ед, не менее	95
Адгезия – прочность на сдвиг (Ст 3), МПа (кгс/см2), не менее	3 (30)
Время, ч, при 25оС:  - жизнеспособности  - отверждения	1,0 – 1,5 4 – 5
Температурный интервал эксплуатации  на воздухе, оС	минус 30 – плюс 150* (кратковременно 180)

*Верхний температурный предел  эксплуатации   покрытия в различных средах   зависит  от состава агрессивной среды.

Фторэпоксидное покрытие ФЛК-3 относится по ГОСТ 12.1.044-89 к трудногорючим материалам с умеренной дымообразующей способностью (группа Д2); не токсично.

Технология изготовления композиции допускает введение наполнителей и  пигментов.

Покрытие ФЛК-3 не содержит растворителя, наносится кистью, валиком или безвоздушным распылением на очищенную поверхность в 1–2 слоя; возможно добавление 5–7% растворителя. Допустима подготовка поверхности без абразивоструйной обработки (при эксплуатации покрытия до 60^оС), в этом случае для металлических поверхностей необходимо использовать грунтовку ЭП-0199.

Расход композиции  составляет 200 – 450 г  на 1 м².

Покрытие отверждается при комнатной температуре. До начала эксплуатации в высокоагрессивных средах рекомендуется выдержать покрытие в течение 18–24 часов при 20^оС, а затем 4–6 часов при 60–70^оС.

Примечание: При выборе защитного покрытия следует принять во внимание, что при одинаковых условиях эксплуатации срок службы покрытия ФЛК-2 существенно превысит срок службы покрытия ФЛК-3. К тому же, за счёт лучших эксплутационных показателей (физико-механические свойства, химическая агрессивостойкость), вероятность случайного повреждения покрытия ФЛК-2 существенно уменьшается.

 

7.3. ВЫБОР МОДИФИКАТОРОВ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ

При защите оборудования коксохимической промышленности от коррозии особый интерес представляют способы подготовки поверхности без удаления продуктов коррозии.

При подготовке металлических  поверхностей без удаления продуктов  коррозии применяется в основном три вида обработки: пропитка ржавчины (рыбьим жиром, алкидными смолами на основе рыбьих жиров, фенольными смолами и др.); стабилизация ржавчины; преобразование ржавчины.

Пропитки подвергают твердые, плотные  адгезионно прочно связанные с основным металлом слоя ржавчины. Благодаря пропитке слои продуктов коррозии уплотняются, повышается их влагопроницаемость.

Стабилизация ржавчины основана на переводе оксидов и гидроксидов железа в гематит (Ре зОд) и магнетит (Ре₃ О₄). Наибольшее распространение получили преобразователи ржавчины, превращающие гидратированные оксиды железа в прочно сцепленные с основным металлом слои, являющиеся основой для нанесения защитных лакокрасочных и полимерных композиций.

Модификаторы ржавчины, выпускаемые отечественной промышленностью, можно разделить в основном на две группы:

-на основе кислот (ортофосфорной  и до.) с различными комплексооб-разующими добавками;

-на основе пленкообразующей (синтетических и природных) с добавками, образующими нерастворимые комплексы с продуктами коррозии железа.

Преобразователи ржавчины на основе кислот представляют собой раствор на основе ортофосфорной (ОФК), щавелевой, винной, салициловой и других кислот. При взаимодействии с продуктами коррозии они образуют труднорастворимые соединения. Преобразователями данной группы являются:

—состав на основе раствора ОФК с комплексообразующими добавками в виде ферроцианида калия;

—кислотные преобразователи ржавчины из 9 мае.ч. 40%-ной ОФК и 1 мас.ч. цинка (разработан НПО «Лакокраспокрытие»);

Перекись водорода Н₂О2 ПО мг/кг обладает хорошим преобразующим эффектом, по отношению к продуктам коррозии, образующихся на стали марки 20.

Грунтовки - преобразователи ржавчины (ГПР), содержащие в своем составе пленкообразующие полимеры, при нанесении на ржавые металлические поверхности образуют пленки, обладающие одновременно преобразующим и защитным эффектом. Преобразующий эффект обеспечивается ортофосфорной кислотой и комплексопреобразователями, защитный эффект создают полимеры, пигменты, растворители, ПАВ. Наибольшее распространение из группы грунтовок-преобразователей получили Э-ВА-0112, Э-ВА-01 ГИСИ (Э-ВА-013 ЖТ).

Для защиты ржавых металлоконструкций используются грунт-стабилизатор ЭПГС и эпоксидная шпаклевка ЭП-0010. При этом скорость коррозии снижается в 2-3 раза по сравнению с хлорвиниловыми покрытиями, нанесенными на ржавую поверхность.

Ингибированные преобразователи  ржавчины (№ 444, ФПР-2 и др.) в отличие от обычных преобразователей ржавчины содержат в своем составе рационально подобранны смеси ингибиторов коррозии, в которых максимально проявляется эффект синергизма (усилении защитного действия).

Характерными представителями  ингибированных преобразователей ржавчины являются:

—состав № 444, обладающий хорошими технологическими свойствами, нетоксичностью, экономичностью, состоящий: 60 г/л фосфорной кислоты, 25 л/л оксида цинка; гексаметафосфат Ка 0,01 г/л;

 —гипофосфат кальция 0,1 г/л; танина 1 г/л; метафосфата натрия 10 г/л; бура 0,1 г/л; грунтовка-преобразователь ФПР-2, состоящий из следующих компонентов (в мае.ч.), латекс сополимера бутадиена и 2 - метил - 5 - ви-нилпиридина (9:1) ДМ ВП-10Х (28%-ный) 64,2;

—ФК (85%) 17,5; ПАВ ОП-7 (стабилизатор) 2,5;

—оксиэтилцеллюлоза (загуститель) 0,3; оксид хрома (пигмент) 15,5.

Также одним из эффективных ингибиторов  коррозии сталей в кислых средах является лигнин - основной компонент преобразователей ржавчины ПРЛ-6, порошковый преобразователь ржавчины (ППР).

Высокими физико-механическими  свойствами, химической стойкостью, инертностью к пищевым средам обладает защитное покрытие ЭВА-01 ГИСИ (как преобразователь ржавчины) совместно с эпоксиполиамидной эмалью холодного утверждения ЭП-793 «ОНУ».

Применение преобразователей ржавчины позволяет существенно снизить трудоемкость антикоррозионных работ, сохранить прочность металлов, повысить долговечность защитных конструкций с труднодоступными поверхностями [12].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

7.4. ВЫБОР  РЕМОНТНО-РЕСТАВРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

На  предприятиях коксохимической промышленности для реставрации и ремонта изношенных поверхностей технологического и вспомогательного оборудования, коммуникаций и санитарно-технических изделий применяются полимерные композиции с различными наполнителями.

Составы ремонтных и реставрационных  полимерных композиций наносятся на хорошо очищенную от ржавчины металлическую поверхность для обеспечения адгезии полимеров к металлам.

При ремонте трещин и пробоин в  оборудовании применяется состав полимерных композиций (в мас.ч.) [13]:

• эпоксидная смола ЭД-16 - 100;
• дибутилфталат - 15;
• полиэтиленполиамин -   9;
• алюминиевый порошок - 25.

Для ремонта изношенных деталей технологического оборудования применяется смесь (в мас.ч.):

• эпоксидная смола ЭД-16 - 100; 
             -дибутилфталат -10; 
           -полиэтиленполиамин -10-15;
• чугунный порошок - 150; 
             -стеклоткань -0,7-1,5.

При ремонте сопряженных деталей  технологического оборудования применяется полимерная композиция состава (в мас.ч.):

• эпоксидная смола ЭД-16                -100; 
            -дибутилфталат -10;
• полиэтиленполиамин - 17;
• мелкая стальная стружка  - 320;
• графит ЭГ-1 -130;
• этиловый спирт - 9,5.

При ремонте выбоин на внутренних поверхностях технологического оборудования применяется полимерная композиция (в мас.ч.):

-полиэтиленполиамин - 10;

-графит СК4Л -70-100; 
        -низкомолекулярный тиокол ЛП    -25; 
        -марталит  -150-200.

При ремонте теплотехнического  оборудования применяются полимерные композиции состава (в мас.ч.):

• эпоксидная смола ЭД-16 - 100; 
           -полиэтиленполиамин -15;
• стальной порошок - 230.

На  предприятиях коксохимической промышленности в качестве ремонтно-реставрационных материалов применяются полимерные композиции на основе эпоксидной смолы ЭД-16, полиэтиленполиамина, дибутилфталата с различными добавками для обеспечения достаточной адгезии с металлической поверхностью оборудования.

В качестве ремонтно-реставрационных  материалов на предприятиях коксохимической промышленности широкое применение получили лакокрасочные материалы.

Лакокрасочные покрытия деталей и узлов продовольственных машин должны подбираться с учетом условий эксплуатации машин, степени отделки поверхности, необходимого цвета и других факторов.

По условиям эксплуатации лакокрасочные  покрытия классифицируются по следующим основным группам: атмосферостойкие, стойкие внутри помещений, химически стойкие, термостойкие и электроизоляционные.

Атмосферостойкие покрытия применяют для значительной части оборудования пищевых предприятий, которые эксплуатируются на открытом воздухе. Атмосферостойкие покрытия стойкие к воздействию атмосферных осадков, колебаниям температур, солнечной радиации, промышленных и дымовых газов.

Для этих покрытий применяют следующие  лакокрасочные материалы [14]:

-пентафталевые: эмали ПФ для  наружных поверхностей различных  цветов;                                              

-краски эмалевые: эмаль ПФ-28 - черная; лак № 170 - бесцветный;

-глифталевые:  эмали различных цветов;

-нитроглифталевые: эмали НКО;

-перхлорвиниловые: эмали ПХВ, ХВ-16, ХВЭ, ПХВ-715т,  лак ХСЛ;    

-фенольные:  эмали ФЛ-76, ФЛ-3, ФЛ-20, ФЛ-14;

-сополимеровинилхлоридные: эмали СХБ и СХЕМ; 
         -бутилметакрылатные: лаки 9-32, 9-32р, эмали АС-81, АС-72; 
        -алкидно-стирольные: эмаль МС-17;

          -нитроцеллюлозные: эмали НЦ-11, НЦ-11-43, НЦ-11-59, НЦ-11-63, лак 
АВ 4д/в;

-масляно-битумные: лаки 42, 177, краска  АЛ-177.

Для покрытий, стойких внутри помещений  целесообразно применять следующие материалы:

-пентафталевые: эмаль ПФ-15;

-глифталевые:  эмали КФ-19г, марки А;

-сополимеровинилхлоридные: эмаль ХС-77;

-бутилметакрылатные: лак АС-82;

-алкидно-стирольные: лак МС-25, эмали ЭС-41, ЭС-42;

-эпоксидные: эмали ЭП-74т;

-нитроэпоксидные:  эмали ЭП-51;

-мочевинные: эмали МЧ-13, У-418, У-421, У-311, МЧ-215, УЭ-151,1520, лак УВЛ-3;

-нитроцеллюлозные: нитроэмали 623-с, 625, нитроэмали 924, 925, 400,401,402, 403, 404, 356, 357, 358;

-масляные: эмали «муар», «муар-23»,  «муар-25», 9т, Ют, 29т, «муар-240», краски  масляные густотертые, эмаль 1425.

Химически стойкие покрытия стойки к воздействию растворов кислот, щелочей, солей и атмосферы, содержащих агрессивные газы и пары. При нанесении химически стойких покрытий необходимо учитывать характер воздействия химических растворов. Концентрированные кислые растворы разрушают лакокрасочную пленку сильнее, чем защищаемый металл. Поэтому лакокрасочные покрытия широко применяют для защиты металла от воздействия растворов кислот пониженной концентрации и некоторых кислых продуктов. Защита металлов лакокрасочными покрытиями от воздействия растворов кислот концентрацией более 20% малоэффективна.