Подготовка металла к окрашиванию

Протекторная защита от коррозии металлических изделий

Протекторная защита — это один из возможных вариантов защиты конструкционных материалов трубопроводов от коррозии. Применяется, прежде всего, на газопроводах и других магистралях.

Сущность протекторной защиты

Протекторная защита представляет собой использование специального вещества — ингибитора, который является металлом с повышенными электроотрицательными качествами.

Под воздействием воздуха протектор растворяется, в результате чего основной металл сохраняется, несмотря на воздействие коррозийных факторов.

Протекторная защита — одна из разновидностей катодного электрохимического метода.

Данный вариант антикоррозийных покрытий особенно часто применяется, когда предприятие стеснено в своих возможностях по организации катодной защиты от коррозийных процессов электрохимического характера. Например, если финансовые или технологические возможности предприятия не позволяют построить линии электропередач.

Протектор-ингибитор эффективен, когда показатель переходного сопротивления между защищаемым объектом, и средой вокруг него, не является значительной.

Высокая результативность протектора возможна лишь на определенной дистанции. Чтобы выявить это расстояние, применяется определение радиуса антикоррозийного действия применяемого протектора.

Данное понятие показывает максимальное удаление защищающего металла от охраняемой поверхности.

Суть коррозийных процессов сводится к тому, что наименее активный метал в период взаимодействия, привлекает к собственным ионам электроны более активного металла. Таким образом, в одно и то же время осуществляется сразу два процесса:

• восстановительные процессы в металле с меньшей активностью (в катоде);
• окислительные процессы металла анода с минимальной активностью, за счет чего и обеспечивается защита трубопровода (или другой стальной конструкции) от коррозии.

Спустя некоторое время эффективность протектора падает (в связи с потерей контакта с защищаемым металлом или же из-за растворения защищающего компонента). По этой причине возникает потребность в замене протектора.

Оксидирование или металл цвета воронова крыла

Если спросить у любого мужчины как называется темное покрытие пистолета или автомата, он тут же ответит — «воронение». Действительно черный или отливающий синеватым цвет оружия напоминает цвет перьев вороны, откуда и получил свое название.

Такое покрытие еще называют оксидирование или чернение. Как ни удивительно, черный защитный слой это окислы, химически аналогичные ржавчине. Защитные свойства обеспечивает им высокая плотность и упорядоченная структура.

Воронение довольно популярный способ защиты. Помимо оружия подвергают и самые разные детали и инструменты. В частности, популярные самонарезающие шурупы-«саморезы» так же получили черный цвет благодаря оксидированию.

Виды коррозии

Способы защиты металлов от коррозии подбираются в зависимости от условий эксплуатации изделий. Поэтому выделяется:

• Коррозия, связанная с атмосферными явлениями. Это разрушительный процесс кислородной или водородной деполяризации металла. Что приводит к разрушению кристаллической молекулярной решетки под воздействием влажной среды воздуха и других агрессивных факторов и примесей (температура, наличие химических примесей и т.д.).
• Коррозия в воде, в первую очередь морской. В ней процесс проходит быстрее из-за содержания солей и микроорганизмов.
• Процессы разрушения, которые происходят в грунте. Почвенная коррозия – довольно сложная форма повреждения металла. Многое зависит от состава почвы, влажности, прогрева и других факторов. К тому же изделия, к примеру, трубопроводы, зарыты глубоко в земле, что затрудняет диагностику. А коррозия поражает часто отдельные участи точечно или в виде язвенных жил.

Виды защиты от коррозии подбираются индивидуально, отталкиваются от того, в какой среде будет находиться защищаемое металлическое изделие.

Самые распространенные способы борьбы с коррозией

Известно несколько способов покрытия металлических поверхностей, чтобы они не ржавели. Эти методы позволят надолго продлить срок использования предметов и деталей из железа. Одним из самых эффективных приемов считается обработка с помощью веществ на химической основе.

В эту категорию составов входят ингибиторы. Они наносятся на металл едва заметным тонким слоем. Благодаря такому покрытию изделие не будет ржаветь. Чаще всего подобные средства применяют в целях профилактики. Также, предотвратить коррозию помогут следующие способы:

• удаление ржавых мест на деталях механическим путем;
• использование средств на химической основе;
• применение антикоррозионных составов;
• народные рецепты.

Средства для обработки металлических поверхностей от ржавчины Источник a.d-cd.net Более подробно о всех методиках по предотвращению появления ржавчины на металле рассказано ниже.

Очистка механическим путем

Используйте абразивную шкурку с крупнозернистой поверхностью или специальную щетку для работы по металлу, чтобы очистить железные детали от коррозии. Провести обработку можно мокрым или сухим методом. В последнем случае ржавчина соскабливается с помощью трения щетки или шкурки о металл.

Что касается мокрого способа, необходимо предварительно смочить поверхность деталей в керосине или уайт-спирите. На помощь придут и пескоструйный аппарат, шлифовальная машинка, болгарка или электродрель с металлической щеткой в виде насадки.

Очищение поверхности от коррозии можно применять только на не очень больших площадях металлических изделий. Наиболее оптимальным вариантом считается использование пескоструйного аппарата. Но его высокая цена может стать препятствием для домашнего мастера.

Механическая очистка используется на небольших металлических поверхностях Источник kraski-net.ru

Использование химических веществ

Если возник вопрос, чем покрыть металл от ржавчины, то в первую очередь специалисты рекомендуют обратиться к помощи химических средств. Известны два типа таких препаратов: преобразователи ржавчины и кислотные составы. Из последних самыми популярными считаются ортофосфорные. Они помогают очистить поверхность за считанные минуты. Использовать кислоту несложно, для этого снимите загрязнения с железной поверхности тряпкой, затем удалите влагу и нанесите средство на металл едва заметным слоем. Используйте кисть с силиконовой щетиной.

Оставьте кислотный состав на полчаса на поверхности. За это время произойдет реакция с поврежденным коррозией местом. Очистите металл влажной тряпкой, а затем сухой, до тех пор, пока не будут удалены все остатки ржавчины. Помните о технике безопасности при работе с антикоррозийными составами на основе кислоты. Используйте маску, специальные очки и перчатки для защиты дыхательных путей, глаз и кожи на руках. Очистители, в составе которых присутствует ортофосфорная кислота деликатно убирают следы коррозии с металлических деталей и при этом не дают появиться ей снова.

Используйте перчатки для защиты кожи от воздействия антикоррозионных средств Источник foods-ideas.com

Что касается преобразователей ржавчины, то ми покрывают всю площадь металлических деталей. Такой состав создает защиту, которая не даст появиться коррозии в будущем. Самыми популярными преобразователями сегодня считаются следующие:

• «Цинкор». Состав образует тонкий слой на металлических предметах. Кроме того, этот состав восстанавливает поверхность железных предметов.
• «ВСН-1». Служит нейтрализатором коррозии на маленьких участках. После нанесения превращается в пленку серого цвета, от которой легко избавиться с помощью сухой тряпки.
• «В-52». Этот уничтожитель коррозии удаляет ее с любых металлических поверхностей, не растекается во время использования, и при этом действует очень быстро.
• Berner. Этот модификатор ржавчины используется для гаек, болтов и других небольших деталей, которые не получается демонтировать из-за коррозии.
• «СФ-1». Можно применять на деталях из алюминия, цинка или чугуна. Убирает коррозию и не дает появиться ей снова. Производитель гарантирует, что после обработки этим средством можно забыть о появлении ржавчины на 8-10 лет.

Все перечисленные препараты экономично расходуются.

Модификатор ржавчины «Фосфомет» Источник prom.st

Характерные типы поражения ржавчиной

Если коррозия локализуется на отдельных участках, но при этом остальные поверхности металла невредимы, такой вид разрушения называют местной коррозией. Поврежденную область трудно обнаружить на начальном этапе поражения — визуально незаметные точки «проседают» вглубь структуры металла, обнаруживаются только уже после разрушения конструкции. Пример — образование повреждений точками на цистернах, химических установках, трубопроводах. При незначительной весовой потере аппарат или сооружение становятся полностью непригодными для эксплуатации.

Местная коррозия включает 5 подвидов:

• точечная или питтинговая — разрушение локализуется в отдельных точках, которые не соединены между собой;
• язвенная — разъедание локализовано на ограниченных участках в форме прожилок;
• подповерхностная — поражение выходит на поверхность металла едва заметными пятнами, которые затем образуют расслоения;
• растрескивающаяся — трещины распространяются по границам поражения, «разрезают» цельную структуру металла вглубь;
• межкристаллитная — разрушение металла начинается по границам в виде кристаллитов, при такой коррозии металл может рассыпаться в порошок.

Сплошная коррозия — равномерное разрушение металлической поверхности, которое протекает медленнее, чем местный тип коррозии. Деление на виды условно, так как коррозия чаще всего комбинированная, включает несколько типов поражений поверхности.

Рекомендации

Чтобы обработка ржавчины на металле была максимально продуктивной, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. Процесс коррозии начинается с наиболее уязвимых участков. Предотвратить его распространение возможно зачисткой и созданием защитного покрытия.
2. При проведении работ по устранению ржавчины должны использоваться индивидуальные средства защиты.
3. Работая с покупными средствами, преобразователями ржавчины, необходимо предварительно изучить инструкцию к выбранному препарату, и четко ее соблюдать.
4. Даже дорогие преобразователи ржавчины не способны восстановить металл, если он имеет очень значительные повреждения, например, сквозную коррозию.
5. Профилактика образования ржавчины поможет поддерживать металлические изделия в хорошем состоянии.
6. Самая надежная защита металла – его оцинковка. Применение средств с цинком позволяет предотвратить появление коррозии.

Большей коррозии подвержены металлы, в составе которых нет легирующих элементов.

Профилактика появления ржавчины

Для защиты металлов от появления ржавчины создаются различные сплавы. Так, в состав часто добавляют хром, молибден, никель, серу, титан и другие элементы, отвечающие за определенные свойства получаемых сплавов. Однако данный способ не всегда является приемлемым, а также достаточно дорог.

Нержавеющий сплав образуется в том случае, если химический состав имеет включение более 13 % хрома.

Более удобным вариантом является нанесение на уже существующий металл покрытий, формирующих барьер между поверхностью изделия и окружающей средой, что позволяет замедлить процесс коррозии. В качестве покрытия часто используются краски или грунтовые эмали, однако наиболее эффективный вариант – нанесение тонкого слоя другого металла, который ржавеет очень медленно. К примеру, железо можно покрыть хромом, оловом, медью или никелем. В настоящий момент наиболее оптимальным вариантом, сочетающим удобство нанесения, невысокую стоимость и высокую эффективность, считается цинк. Он коррозирует в три раза медленнее подавляющего большинства металлов и при правильном нанесении способен полностью остановить коррозию на 25-30 лет.

Цинкование — покрытие металла слоем цинка для защиты от коррозии.

Ржавый налет со временем поражает практически любой металл. Однако, при своевременной очистке и обработке можно существенно продлить срок службы изделия.

Удалить ржавые пятна можно с любых металлических поверхностей.

Как правильно выбрать преобразователь ржавчины?

Таким веществом разрешается пользоваться в случае, если металл не прогнил насквозь – оно помогает удалить красно-бурый налет. Химический раствор вступает во взаимодействие с коррозионной пленкой, превращая окиси металлов в рыхлую массу, которую можно удалить при помощи обыкновенной мягкой тряпочки или другим аналогичным методом. На поверхности изделия создается также защитная пленка, которая позволяет не допустить возникновения коррозии в дальнейшем.

В большинстве случаев составы имеют в качестве активного вещества ортофосфорную кислоту, которые химики называют антиподом ржавчины. Вместо нее может использоваться аналогичное соединение. Она вступает в активную реакцию с окисями металлов и растворяет их. Однако здесь имеется и существенный минус – если своевременно не удалить кислоту с поверхности металла, то она сама может стать источником коррозии.

В продаже есть и более совершенные составы, изготавливаемые на основе новейших разработок в химической промышленности. Одними из наиболее популярных являются ингибиторы ржавчины. С их помощью полностью останавливаются коррозионные процессы, также эти составы хорошо защищают основания от воздействия воды, перепадов температур, не позволяют металлам вступать в реакцию с активными веществами. Как правило, функцию ингибитора выполняет цинк. Он быстро взаимодействует с кислородом воздуха и формирует на поверхности металла прочную непроницаемую пленку.

Еще есть преобразователи нейтрального типа – они не содержат в себе кислот. В качестве активного вещества здесь используются танины, которые представляют собой фенольные соединения, обладающие высокими дубильными характеристиками. Они вступают в реакцию со ржавчиной, превращая оксиды металлов в неактивные вещества. Их можно использовать в качестве грунтовых растворов под окрашивание лаками или красками. Действие усиливается за счет специальных присадок, позволяющих веществу глубже проникать в структуру металла.

При выборе состава следует принимать во внимание ряд факторов: насколько эффективно вещество может справиться с дефектами, как глубоко оно проходит в структуру ржавчины

Еще очень важно, как вещество реагирует с основным металлом – не представляет ли для него опасности, учитывается уровень токсичности, быстрота действия, расходуемый объем и несколько других моментов

Виды коррозии

Способы защиты металлов от коррозии подбираются в зависимости от условий эксплуатации изделий. Поэтому выделяется:

• Коррозия, связанная с атмосферными явлениями. Это разрушительный процесс кислородной или водородной деполяризации металла. Что приводит к разрушению кристаллической молекулярной решетки под воздействием влажной среды воздуха и других агрессивных факторов и примесей (температура, наличие химических примесей и т.д.).
• Коррозия в воде, в первую очередь морской. В ней процесс проходит быстрее из-за содержания солей и микроорганизмов.
• Процессы разрушения, которые происходят в грунте. Почвенная коррозия – довольно сложная форма повреждения металла. Многое зависит от состава почвы, влажности, прогрева и других факторов. К тому же изделия, к примеру, трубопроводы, зарыты глубоко в земле, что затрудняет диагностику. А коррозия поражает часто отдельные участи точечно или в виде язвенных жил.

Виды защиты от коррозии подбираются индивидуально, отталкиваются от того, в какой среде будет находиться защищаемое металлическое изделие.

Обезжиривание и грунтование

Грунтовка по металлу

Обезжиривание производится с применением бензина, ацетона, скипидара.

При помощи кисти, валика или распылителя ими обрабатывают металлическую поверхность.

Затем смывают, пользуясь куском ветоши.

После этого необходимо дождаться полного высыхания поверхности.

Грунтовка используется для того, чтобы закрыть поры и трещины, сделать поверхность более ровной.

Она также обеспечивает хорошее прилипание краски к металлу.

При выборе грунтовки следует учесть, что некоторые ее виды являются узкоспециализированными, предназначенными для использования только с определенными видами красящих средств, другие же универсальны и подходят практически под все типы краски.

Далее рассматриваются несколько видов грунтовки и их особенности:

ГФ-021 – жидкость серого цвета. Она разводится растворителем. Ее основная функция – удаление следов коррозии. Ее можно применять без последующей обработки какой-либо краской. Для полного ее высыхания необходимо 12 часов. Она характеризуется низкой термостойкостью – выдерживает температуру до 60 градусов.
Грунтовка ГФ-031 идеально защищает от коррозии. Она не боится высоких температур (до 200 градусов). В ее основе лежит глифталевый лак. Она имеет желтый цвет. Для разбавления рекомендуется использовать ксилол, растворители (например, РС-2, РКБ-1). Эта грунтовка имеет настолько высокое качество, что применяется в авиастроении для покрытия поверхностей. Она продается в розницу; цена доступная.
Грунтовочная смесь ВЛ-02 содержит ортофосфорную кислоту, которая, разрушая частички металла, создает сплошную пленку. Ее основой является поливинбутираль. Для разведения непосредственно перед применением используются растворители Р-6, 648 и РФГ. Она высыхает в рекордные сроки – всего за 20 минут при температуре 22° С. Она сочетается практически со всеми эмалями и красками на органических растворителях. Особенно хорошо обрабатывать ею оцинкованный металл, алюминий, нержавеющую сталь.
В состав грунтовочной суспензии АУ-1417Р входят пигменты, уретан и преобразователь ржавчины. Наличие последнего позволяет обрабатывать черную сталь без предварительной зачистки ржавого металла. Уретан – химическое средство, широко применяемое для производства монтажной пены. Оно обеспечивает высокую степень прилипания данной грунтовки к металлу. Благодаря пигментам, можно выбрать подходящий цвет и использовать АУ-1417Р в качестве основной краски. Тогда она наносится в несколько этапов

Важно дождаться полного высыхания каждого слоя. Также эта суспензия хорошо сочетается с полиуретановыми эмалями.

Народные способы удаления ржавчины

Помимо препаратов заводского производства, для удаления ржавчины можно применять так называемые народные рецепты. Чаще всего речь идет о напитке «Coca Cola», чистящем средстве «Cilit» или смеси керосина с парафином.

Ниже представлено больше информации о каждом из средств:

1. Эффективность воздействия напитка «Coca Cola» на ржавчину связана с присутствием в составе напитка ортофосфорной кислоты. Для удаления ржавчины необходимо нанести напиток на проблемное место. Можно использовать промоченную ветошь или кусок фольги. Также используется метод погружения в емкость с напитком.
2. «Cilit» часто применяется для удаления ржавчины на бытовых приборах в ванных комнатах и кухнях. При этом чистящее средство можно применять для удаления следов коррозии и на других металлических предметах, например, автомобильных деталях. Однако следует иметь в виду, что данное средство способно разъедать краску.
3. Очистить поверхность от ржавчины можно также раствором керосина и парафина в соотношении 10 к 1. До применения состав нужно выдержать в течение 24 часов. Далее смесь наносится на проржавленное место на 12 часов. Завершается процедура очисткой поверхности с помощью тряпки.

При обращении с химическими препаратами следует соблюдать технику безопасности. Прежде всего, необходимо защитить кожу, органы дыхания и зрения от попадания в них опасных частиц. Понадобится респиратор, защитные очки и перчатки.

М етоды борьбы с коррозией железа, а попросту — ржавчиной имеют историю не менее долгую, чем история самого железа.

Еще викинги, отплывая в набег, обильно смазывали жиром стальные мечи и кольчуги для защиты от морской воды. Без этого ржавчина изгрызла бы металл еще до первого боя.

В наше время наиболее распространенным способом защиты от коррозии является окраска металла специальными составами.

Кто хоть раз держал в руках малярную кисть, подтвердит, что покраска не требует большого труда. Окрасить, скажем, ворота обычного гаража можно за час-полтора. Возможно немного больше, если учесть время на подготовку и на мытье инструмента по завершению работ.

Но представьте, что вам нужно окрасить не пять-семь квадратных метров, а тысячи и десятки тысяч, получая при этом гладкое, прочное покрытие? Тут уже кисточкой не обойтись, требуются совершенно иные решения и инструменты.

Давайте совершим экскурсию по цехам, где занимаются окраской, и посмотрим — как современные инженеры справляются с этой непростой задачей.

Защита металла в бытовых условиях

Коррозия, способы защиты от нее в бытовых условиях требуют соблюдения определенной последовательности:

1. Перед нанесением грунтовки или преобразователя ржавчины поверхность тщательно очищают от загрязнений, масляных пятен, ржавчины. Используют металлические щетки или специальные насадки для болгарки.

2. Затем наносят грунтующий слой, дают возможность впитаться и просохнуть.

3. Далее изделие красят в два слоя. Предварительно дают высохнуть первому. При работе необходимо использовать защитные средства (перчатки, очки, респиратор).

Защита металлов от коррозии сложный процесс. Начинается он еще на этапе выплавки стали. Перечислить все методы борьбы с ржавчиной трудно, так как они постоянно совершенствуются, не только в промышленности, но и для бытового использования. Производители лакокрасочных изделий постоянно совершенствуют составы, повышая их коррозийные свойства. Все это значительно продлевает сроки эксплуатации металлоконструкций и стальных изделий.

Методы и технологии обработки металла

Способы очистки металла могут быть механическими, термическими и химическими. В первом случае зачистку поверхности производят вручную или специальным аппаратом. Такой способ достаточно эффективен и подходит для любых металлов при любой степени и любом виде коррозии.

В качестве инструмента могут быть использованы специальные проволочные щетки, которые позволяют убрать небольшие очаги коррозии и зачистить швы. Использование щетки не лучший вариант, так как она не способна убрать окалину, кроме того, при работе образуется много пыли.

Механическая обработка также осуществляется при помощи абразивного покрытия. Абразивное покрытие находится на специальных дисках, то есть очистка ведется автоматическая. Это очень эффективный метод избавления металла от ржавчины.

К другим механическим методам можно отнести очистку покрытия металла водой и песком из специальной пескоструйной установки. Эти методы необходимы в случаях, когда ржавчина поразила большие площади заготовок. Они наиболее эффективны среди механических, так как позволяют полностью убрать признаки коррозии с любого металла. Среди недостатков метода основным можно назвать то, что он очень дорогостоящий.

Химическая обработка поверхности металла

Метод химической обработки металла основывается на ликвидации проявлений коррозии и удалении ржавчины под действием химических веществ. В качестве очищающих средств используют соляную, ортофосфорную и иногда серную кислоту. Кислоты используют разбавленные, вещество, которое позволяет убрать коррозию, – ингибитор уротропин. Чаще всего осуществляется обработка металла ортофосфорной кислотой.

Химический способ очистки основан на удалении ржавчины под действием химических веществ. Кислоты наносят на поверхность, покрытую ржавчиной, при помощи кисточки или же распылителя, в зависимости от размера пораженной площади. Все средства для химической обработки можно разделить на два типа:

• Смываемые вещества. Это довольно эффективный метод, основным недостатком которого является то, что, так как вещества с поверхности смывают, а делается это водой, после такой процедуры, вместо ржавчины на металле может проявиться коррозия. Чтобы избежать такой проблемы, сразу после смывания материал необходимо тщательно просушить и обработать антикоррозионными средствами.
• Вторая группа – несмываемые вещества. Такая обработка исключает последующую промывку детали водой. Преимуществом такой обработки является ее высокая эффективность.

К группе несмываемых веществ можно отнести растворы кислот с водой. Очень хорошо борется с ржавчиной раствор 5% соляной или серной кислоты. Однако в такой раствор должен быть добавлен ингибитор коррозии уротропин. Без него использовать серную и соляную кислоту нельзя – она разъест не только ржавчину, но и сам металл.

Особенным и очень эффективным методом является обработка поверхности металлов раствором ортофосфорной кислоты.

Как правило, берется раствор 15%, иногда даже более концентрированный, с концентрацией до 30%, под его воздействием ржавчина на металле превращается в прочное покрытие. В раствор добавляют бутиловый спирт для улучшения эффекта.

Спирт можно заменить винной кислотой. Такой необычный эффект достигается благодаря тому, что после обработки на поверхности возникает ортофосфат железа, он и создает защитное коричневое покрытие.

Еще один метод химической очистки – обработка поверхности смесью молочной кислоты и вазелинового масла. Принцип действия такой смеси прост – под воздействием кислоты ржавчина превратится в соль, которая растворяется в масле. После окончания реакции, поверхность нужно просто протереть.

Своевременный уход за поверхностями металлов позволит существенно продлить срок службы оборудования и инструментов.