6.2 Методи захисту від корозії
Сучасний захист металів від корозії базується на наступних методах:
– підвищення хімічного опору конструкційних матеріалів;
– ізоляція поверхні металу від агресивного середовища;
– пониження агресивності виробничого середовища;
– зниження корозії накладенням зовнішнього струму (електрохімічний захист).
Ці методи можна розділити на дві групи. Перші два методи зазвичай реалізуються до початку виробничої експлуатації металовиробу (вибір конструкційних матеріалів і їх поєднань ще на стадії проектування і виготовлення виробу, нанесення на нього захисних покриттів). Останні два методи, навпаки, можуть бути здійснені тільки в ході експлуатації металовиробу (пропускання струму для досягнення захисного потенціалу, введення в технологічне середовище спеціальних добавок-інгібіторів) і не пов’язані з якою-небудь попередньою обробкою до початку використання.
При застосуванні перших двох методів не можуть бути змінені склад сталей і природа захисних покриттів даного металовиробу при безперервній його роботі в умовах змінної агресивності середовища. Друга група методів дозволяє при необхідності створювати нові режими захисту, що забезпечують найменшу корозію виробу при зміні умов їх експлуатації. Проте в кожному випадку доводиться вирішувати яким із засобів, або в якому їх поєднанні можна отримати найбільший економічний ефект.
Широко застосовуються наступні основні вирішення захисту металевих конструкцій від корозії.
6.2.1. Захисні покриття
Металеві покриття
За принципом захисної дії розрізняють анодні і катодні покриття. Анодні покриття мають у водному розчині електролітів більш негативний електрохімічний потенціал, ніж захищений метал, а катодні – позитивніший. Унаслідок зсуву потенціалу анодні покриття зменшують або повністю усувають корозію основного металу в порах покриття, тобто надають електрохімічний захист, тоді як катодні покриття можуть підсилювати корозію основного металу в порах, проте ними користуються, оскільки вони підвищують фізико-механічні властивості металу, наприклад зносостійкість, твердість. Але при цьому потрібна значно велика товщина покриттів, а у ряді випадків додатковий захист.
Металеві покриття розділяються також за способом їх отримання (електролітичне осадження, хімічне осадження, гаряче і холодне нанесення, термодифузійна обробка, металізація напиленням, плакірування).
Неметалічні покриття
Дані покриття отримують нанесенням на поверхню різних неметалічних матеріалів – лакофарбних, каучукових, пластмасових, керамічних і ін.
Найбільш поширенні лакофарбові покриття, які можна розділити за призначенням (атмосферостійкі, обмежено атмосферостійкі, водостійкі, спеціальні, маслобензостійкі, хімічно стійкі, термостійкі, електроізоляційні, консервації) і по складу плівкоутворювача (бітумні, епоксидні, кремнійорганічні, поліуретанові, пентафталеві і ін.)
Покриття, що отримуються хімічною і електрохімічною обробкою поверхні
Цими покриттями є плівки нерозчинних продуктів, що утворилися в результаті хімічної взаємодії металів із зовнішнім середовищем. Оскільки багато з них є пористими, вони застосовуються переважно як підшари під мастила і лакофарбові покриття, збільшуючи захисну здатність покриття на металі і забезпечуючи надійне зчеплення. Методи нанесення – оксидування, фосфатування, пасивування, анодування.
6.2.2 Обробка корозійного середовища з метою зниження корозійної активності
Прикладами такої обробки можуть служити: нейтралізація або знекиснення корозійних середовищ, а також застосування різного роду інгібіторів корозії, які в невеликих кількостях вводяться в агресивне середовище і створюють на поверхні металу адсорбційну плівку, гальмуючу електродні процеси і що змінює електрохімічні параметри металів.
6.2.3 Електрохімічний захист металів
Шляхом катодної або анодної поляризації від стороннього джерела струму або приєднанням до конструкції, що захищається, протекторів, потенціал металу зміщується до значень, при яких сильно сповільнюється або повністю припиняється корозія.
6.2.4 Розробка і виробництво нових металевих конструкційних матеріалів
Розробка і виробництво нових металевих конструкційних матеріалів підвищеної корозійної стійкості шляхом усунення з металу або сплаву домішок, прискорюючих корозійний процес (усунення заліза з магнієвих або алюмінієвих сплавів, сірі із залізних сплавів і так далі), або введення в сплав нових компонентів, що сильно підвищують корозійну стійкість (наприклад, хрому в залізо, марганцю в магнієві сплави, нікелю в залізні сплави, мідь в нікелеві сплави і так далі). Перехід у ряді конструкцій від металевих до хімічно стійких матеріалів (пластичні високополімерні матеріали, скло, кераміка і ін.).
6.2.5 Раціональне конструювання і експлуатація металевих споруд і деталей
Раціональне конструювання і експлуатація металевих споруд і деталей, передбачає:
– виключення несприятливих металевих контактів або їх ізоляція;
– усунення щілин і зазорів в конструкції;
– усунення зон застою вологи, ударної дії струменів і різких змін швидкостей потоку в конструкції.