Антикорозійний захист

Нанесення антикорозійного захисту

Антикорозі́йний за́хист (від анти… та корозія) — комплекс заходів, що запобігають корозії або зменшують її швидкість. Для уникнення корозійного руйнування матеріалів та конструкцій застосовують первинний і вторинний антикорозійний захист.

Первинний передбачає вибір матеріалів, зміну складу чи структури будівельного матеріалу до початку або під час виготовлення конструкцій.

Основними методами первинного захисту є:

  • розробка та виробництво нових конструкційних матеріалів підвищеної корозійної стійкості;
  • заміна металевих матеріалів хімічно стійкими;
  • раціональне конструювання металевих споруд і деталей.

Розробка та виробництво нових конструкційних матеріалів підвищеної корозійної стійкості пов’язані з вилученням з металу чи сплаву (див. Сплави металів) домішок (див. Домішки неорганічні), які прискорюють корозійний процес (наприклад, заліза з магнієвих або алюмінієвих сплавів, сірки зі сплавів заліза тощо); легуванням — додаванням до сплавів нових компонентів, що значно підвищують корозійну стійкість (наприклад, хрому в залізо, марганцю в магнієві сплави, нікелю в сплави заліза тощо). Для сплавів жаростійких на основі заліза основними легувальними компонентами є хром, кремній, алюміній, які суттєво гальмують дифузійні процеси (див. Дифузія) в захисних оксидних шарах.

Метод заміни металевих матеріалів хімічно стійкими передбачає використання пластичних високополімерних матеріалів (див. Полімери), скла, кераміки тощо.

Раціональним конструюванням металевих споруд і деталей досягається запобігання несприятливим контактам металевих частин або їх ізоляція, усунення щілин і проміжків у конструкції, усунення зон накопичення вологи тощо.

Вторинний антикорозійний захист застосовується в разі, якщо захист від корозії не може бути забезпечений заходами первинного захисту і зазвичай вимагає періодичного поновлення. Передбачає нанесення на поверхню готових металевих конструкцій металевих, оксидних, лакофарбових або мастикових покриттів, мастил, плівкових облицювальних чи інших матеріалів та застосування електрохімічних методів захисту.

Захисні покриття поділяють на:

  • утворені внаслідок хімічної або електрохімічної обробки поверхні металу;
  • металеві;
  • неметалеві.

Утворені внаслідок хімічної або електрохімічної обробки поверхні металу захисні покриття є результатом пасивування заліза в концентрованій сірчаній кислоті чи кислоті азотній, заліза, нікелю, кобальту, магнію — у розчинах лугів до утворення оксидної плівки. До електрохімічних методів захисту від корозії належать катодний і протекторний захист.

Катодний захист — створення катодної поляризації. Металева конструкція, яку захищають від корозії, підключається до негативного полюсу зовнішнього джерела струму постійного (стає катодом, зростає швидкість виділення на ньому водню, а швидкість корозії знижується). До позитивного полюсу приєднують малоцінний метал. У такий спосіб часто захищають підземні трубопроводи.

Протекторний захист аналогічний до анодного покриття. До металу, який потрібно захистити, приєднують велику пластину активнішого металу-протектора (див. Анодний протектор). Утворюється гальванічний елемент, в якому основний метал — катод, а протектор — анод (кородує). Зазвичай з метою протекторного захисту застосовують цинк, алюміній або сплави на основі магнію. Протектор поступово розчиняється, тому його потрібно періодично замінювати.

Електрохімічні методи антикорозійного захисту ефективні в струмопровідному середовищі (наприклад, у морській воді). Тому протектори широко застосовуються для захисту підводних частин морських суден.

Матеріалами для металевих захисних покриттів можуть бути чисті метали (цинк, кадмій, алюміній, нікель, мідь, хром, срібло та інші) і їхні сплави (латунь, бронза тощо). Ці покриття зазвичай наносять гальванічним способом, однак можливі також металізація, гарячий і дифузійний способи. За характером захисної дії проти корозії металеві покриття поділяють на анодні й катодні.

Анодним називається покриття, утворене активнішим (менш благородним) металом, ніж той, що захищають (основний метал), тобто покриття металом, який стоїть у ряду напруг до основного металу (наприклад, покриття заліза цинком, кадмієм тощо). У разі місцевих руйнувань такого покриття кородувати буде менш благородний метал, тобто метал-покриття, оскільки утворюватиметься локальний гальванічний елемент, в якому катодом є метал, що захищають, а анодом — метал-покриття, яке окислюється. Суцільність такої захисної плівки значення не має. Проте товща плівка захищатиме основний метал довше.

Катодним називається покриття металом із більшим потенціалом (у ряду напруг стоїть після металу, що захищають, наприклад, покриття низьколегованих сталей міддю, оловом, нікелем, сріблом). Покриття має бути суцільним, оскільки в разі його пошкодження утворюватимуться локальні гальванічні елементи, де основний метал буде анодом (кородуватиме), а метал-покриття — катодом.

З метою зниження швидкості (зупинення) корозійних процесів у деяких випадках застосовують неметалеві захисні покриття (фарби, лаки, емалі, мастильні, пластмасові матеріали тощо), впливаючи безпосередньо на корозійне середовище. Цей метод ефективний, якщо йдеться про корозію металевого виробу в невеликому об’ємі струмопровідної рідини. До нього належать:

а) деаерація — вилучення кисню з агресивного середовища шляхом продування інертним газом;

б) уведення в середовище інгібіторів — уповільнювачів корозії. Наприклад, у випадку кислотної корозії ними є органічні речовини, молекули яких містять аміно- іміно-, тіо- та інші групи. Вони добре адсорбуються (див. Адсорбція) на поверхні металу й суттєво знижують швидкість електрохімічних реакцій, що призводять до корозії.

Література

  1. Семенова И. В., Флорианович Г. М., Хорошилов А. В. Коррозия и защита от коррозии. Москва : Физматлит, 2002. 336 с.
  2. ДСТУ Б А.2.4-15:2008. СПДБ. Антикорозійний захист конструкцій будівель та споруд. Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. 18 с.
  3. Ониськів І. М., Романчук В. В., Топільницький П. І. Дослідження захисних властивостей інгібіторів корозії, одержаних з відновлювальної сировини // Вісник Національного університету «Львівська політехніка». Серія: Хімія, технологія речовин та їх застосування. 2017. № 868. С. 147–152.

Автор ВУЕ

Т. А. Каменська


Покликання на цю статтю

Покликання на цю статтю: Каменська Т. А. Антикорозійний захист // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Антикорозійний захист (дата звернення: 19.01.2022).


Оприлюднено

Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено:
30.04.2020

Офіційний телеграм-канал ВУЕОфіційний телеграм-канал ВУЕ