Обработка различных поверхностей при антикоррозионной защите

Очистка стали и удаление ржавчины

Долговечность и эффективность покрытия по стальным поверхностям зависят в большой степени от того, как тщательно подготовлена поверхность для покраски. Подготовка поверхности заключается в предварительной подготовке, имеющей целью устранение окалины, ржавчины и посторонних веществ со стальной поверхности перед нанесением заводской грунтовки или праймера. По внешнему виду коррозию различают: пятнами, точками, язвами, внутрикристаллитную, подповерхностную. Вторичная подготовка поверхности направлена на устранение ржавчины или посторонних веществ со стальной поверхности с заводской грунтовкой или праймером до нанесения антикоррозийной покрасочной системы.

Стальная поверхность может быть очищена от ржавчины следующими способами:
  • ОЧИСТКА ПРОВОЛОЧНОЙ ЩЕТКОЙ. Обычно осуществляется вращающимися проволочными щётками, является обычным методом, не подходящим для удаления окалины, но подходящим для подготовки сварных швов. Главный недостаток - обрабатываемая поверхность не полностью освобождается от продуктов коррозии и начинает лосниться и становится жирной. Это уменьшает адгезию грунтовок и эффективность покрасочной системы.

  • ОБРУБКА или механическое скалывание. Обычно осуществляется в сочетании с очисткой проволочной щёткой. Это иногда подходит для местного ремонта при применении обычных или специальных покрасочных систем. Это не подходит для общей подготовки поверхностей для покраски эпоксидными красками и красками на основе хлорированной резины. Скалывание может использоваться для устранения толстого слоя ржавчины и обеспечивает экономию при проведении последующей пескоструйной очистки.

  • ПНЕВМАТИЧЕСКИМ МОЛОТКОМ - для удаления ржавчины, краски и т.д. из углов и выступов для достижения чистой шероховатой поверхности.

  • ТЕРМИЧЕСКИЙ СПОСОБ. Пламенная очистка поверхности устраненяет ржавчину путём термической обработки при использовании специального оборудования (на ацетилене или пропане с кислородом). Это устраняет почти всю окалину, но в меньшей степени ржавчину. Поэтому этот метод не может отвечать требованиям современных покрасочных систем.

  • ШЛИФОВКА. Подразумевает использование вращающихся кругов, покрытых абразивным материалом. Она используется для мелкого ремонта или удаления мелких инородных частиц.

  • МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА. Способ поверхностной очистки вручную, во время которой загрунтованной и покрашенной поверхности придаётся шероховатость и устраняется любое видимое загрязнение (за исключением масляных загрязнений и следов ржавчины).

  • ЛЕГКАЯ ОЧИСТКА. Цель: огрубление новой поверхности. Абразив: мелкий (0,2-0,5мм).

  • ТЯЖЕЛАЯ ОЧИСТКА. цель: удаление слоёв ветхого покрытия. Абразив: мелкий до среднего (0,2-0,5/0,2-1,5мм).

  • ПЕСКОСТРУЙНАЯ ОЧИСТКА. Столкновение потока абразивного материала, обладающего высокой кинетической энергией, с подготовленной поверхностью. Этот процесс управляется либо вручную струёй, либо автоматически с помощью колеса с лопатками, и это является наиболее основательным методом очистки от ржавчины.

  • ОЧИСТКА ДРОБЬЮ. Частицы являются практически сферическими и твёрдыми и должны содержать минимальное количество посторонних примесей и дроби нестандартной формы. Грунтовки, использующиеся после дробеструйной очистки, должны быть проверены по своим эксплуатационным характеристикам.

  • ОЧИСТКА КРУПНЫМ АБРАЗИВОМ. Частицы должны иметь угловатую форму с острыми режущими гранями, должны быть удалены "половинки". Если в спецификации не указано что-либо иное, должен быть использован песок минерального происхождения.

  • ВЛАЖНАЯ ОЧИСТКА ПОД ОЧЕНЬ ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ. Давление = более 2000 бар. Скорость очистки = макс. 10-12 м2/ час в зависимости от материала, подлежащего удалению. Использование: полное удаление всех покрытий и ржавчины. Результат сопоставим с сухой пескоструйной очисткой, но со вспышками ржавчины после высыхания.

  • ВЛАЖНАЯ ОЧИСТКА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ. Давление = до 1300 бар. Скорость очистки = макс. 5 м2/ час в зависимости от материала, подлежащего удалению. При намного меньшем давлении этот метод используется для удаления загрязнений с любой подложки. Использование: удаление соли и других загрязнений, покрытий и ржавчины.

  • ВЛАЖНАЯ ОЧИСТКА ПОД НИЗКИМ ДАВЛЕНИЕМ. Давление= 6-8 кг/см2. Скорость очистки = 10-16 м2 /час в зависимости от материала, подлежащего устранению. Использование: уменьшение абразивности, уменьшение количества пыли, удаление соли, устранение опасности возникновения искры. Результат сопоставим с сухой пескоструйной очисткой, но со вспышками ржавчины после высыхания.

  • ОЧИСТКА ПАРОМ. Давление=100-120 кг/см2. Использование: удаление водорастворимых и эмульгированных загрязнений - подложка высыхает быстрее, чем при обработке водой.
Стандарты ISO:

При определении точной степени заражения ржавчиной для очистки стальной поверхности перед покраской используется Международный стандарт ISO 8501-01-1988 и ISO 8504-1992. ISO 8501-01 употребляется по окалине.

Уровни заражения ржавчиной:

А - стальная поверхность, в большой степени покрытая окалиной, но в незначительной степени или совсем не затронута ржавчиной.

Б - стальная поверхность, которая начала ржаветь, и с которой окалина начала осыпаться.

С - стальная поверхность, с которой окалина отвалилась и откуда она может быть удалена, но с лёгким видимым питтингом.

Д - стальная поверхность, с которой окалина отвалилась ,но с лёгким питтингом, видимым невооружённым глазом.

В спецификациях часто употребляются следующие стандарты:

ISO-St Обработка вручную и электроинструментами. Подготовка поверхности вручную и с помощью электроинструментов: скобление, зачистка проволочными щётками , механическими щётками и шлифовка обозначается буквами "St". Прежде, чем начать очистку вручную или электроинструментами, толстые слои ржавчины должны быть удалены способом обрубки. Видимые загрязнения от масла, жира и грязи тоже должны быть удалены. После очистки вручную и электроинструментами, поверхность должна быть очищена от отслаивающейся краски и пыли.

ISO-St2 Тщательная очистка вручную и электроинструментами. При поверхностном рассмотрении невооружённым взглядом, подложка должна выглядеть очищенной от видимых следов масла, жира, грязи и плохо прилегающей окалины, ржавчины, краски и посторонних веществ.

ISO-St3 Очень тщательная очистка вручную и электроинструментами То же самое, что и для St2, но подложка должна быть очищена намного более тщательно, до появления металлического блеска.

ISO-Sa Пескоструйная очистка. Подготовка поверхности способом пескоструйной обработки обозначается буквами "Sa". Прежде, чем приступить к пескоструйной очистке, толстые слои ржавчины должны быть удалены методом обрубки. Видимые масляные, жировые загрязнения и грязь тоже должны быть устранены. После пескоструйной обработки подложка должна быть очищена от пыли и мусора.

ISO Sa1 Лёгкая пескоструйная очистка. При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от окалины с плохим прилеганием, ржавчины, краски и других посторонних веществ.

ISO-Sa2 Тщательная пескоструйная очистка. При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Каждое остаточное загрязнение должно иметь плотное прилегание.

ISO-Sa2,5 Очень тщательная пескоструйная очистка. При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Все остаточные следы заражения должны проявляться только в форме едва заметных пятен и полос.

ISO-Sa3 Пескоструйная очистка до визуально чистой стали. При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен, грязи и большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Поверхность должна иметь однородный металлический блеск.

Шероховатость поверхности после пескоструйной очистки:

Для определения шероховатости используются различные обозначения, такие как Rz, Rt Ra.

Rz - среднее возвышение по сравнению с уровнем равнины =профиль абразивного материала.
Rt - максимальное возвышение по отношению к уровню равнины.
Ra - среднее расстояние до воображаемой центральной линии, которая может быть проведена между вершинами и равнинами (ISO 3274).
Абразивный профиль (Rz) - 4 до 6 раз C.L.A. (Ra)

Непосредственное измерение Т.С.С. грунтовок, применяемых по стали, подвергнувшейся пескоструйной очистке, до толщины 30 мкм весьма неточное. Грунтовка при толщине сухого слоя 30 мкм и более образует среднюю толщину, а не толщину на вершинах.

Когда в спецификациях упоминается абразивный профиль Rz , пескоструйная очистка по стандарту ISO - Sa2.5 должна быть достигнута с использованием минерального песка, если не упомянуто ничего другого.

Свыше Ra при 17 мкм (профиль абразивного материала R при Т.С.С. 100 мкм) рекомендуется использовать дополнительный слой грунтовки для того, чтобы укрыть шероховатость.

Методы защиты от коррозии

Современная защита металлов от коррозии базируется на следующих методах:
  • Повышение химического сопротивления конструкционных материалов
  • Изоляция поверхности металла от агрессивной среды
  • Понижение агрессивности производственной среды
  • Снижение коррозии наложением внешнего тока (электрохимическая защита)
Широко применяются следующие основные решения защиты металлических конструкций от коррозии:

1. Защитные покрытия
   а). Металлические покрытия

По принципу защитного действия различают анодные и катодные покрытия. Анодные покрытия имеют в водном растворе электролитов более отрицательный электрохимический потенциал, чем защищенный металл, а катодные - более положительный. Вследствие смещения потенциала анодные покрытия уменьшают или полностью устраняют коррозию основного металла в порах покрытия, т.е. оказывают электрохимическую защиту, в то время как катодные покрытия могут усиливать коррозию основного металла в порах, однако ими пользуются, т.к. они повышают физико-механические свойства металла, например износостойкость, твердость. Но при этом требуются значительно большие толщины покрытий, а в ряде случаев дополнительная защита. Металлические покрытия разделяются также по способу их получения (электролитическое осаждение, химическое осаждение, горячее и холодное нанесение, термодиффузионная обработка, металлизация напылением, плакирование).

   б). Неметаллические покрытия
Данные покрытия получают нанесением на поверхность различных неметаллических материалов - лакокрасочных, каучуковых, пластмассовых, керамических и др. Наиболее широко используются лакокрасочные покрытия, которые можно разделить по назначению (атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, водостойкие, специальные, маслобензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные, консервационные) и по со составу пленкообразователя (битумные, эпоксидные, кремнийорганические, полиуретановые, пентафталевые и др.) Окрашивание относится к наиболее эффективным и недорогим способам противокоррозийной защиты металлов. Лакокрасочное покрытие, как правило, состоит из нескольких слоев, причем основную противокоррозийную функцию играет грунтовка, защитное действие которой определяется природой и содержанием пигментов.

Главной отличительной особенностью является сушка покрытия. Быстросохнущая грунтовка отличается от обычной твердостью покрытия. Эти особенности необходимо учитывать при использовании того или иного материала для создания надежного противокоррозийного покрытия. Правильно подобранный антикоррозийный пигмент в грунтовке позволяет не только укрыть подложку и обеспечить достижение хорошей адгезии между подложкой и промежуточным слоем, но также может дополнительно повышать укрывистость, хотя это не является основной функцией. Можно посоветовать акриловые водно-дисперсионные грунт-эмали по металлу.

Такое покрытие обойдётся Вам немного дороже, чем масляная или алкидная краска, но прослужит гораздо дольше. Помимо того, что акриловое покрытие более долговечное в атмосферных условиях, оно ещё обладает более высокой и неизменной от старения эластичностью. В случае с металлами это очень важно, т.к. они имеют большие линейные расширения из-за температурных колебаний. У масляных и алкидных красок эластичность меньше, чем у акриловых, кроме того они ещё и теряют её в процессе старения. В итоге в определённый момент этот тип красок просто начинаёт отслаиваться от поверхности металла.

   в). Покрытия, получаемые химической и электрохимической обработкой поверхности
Эти покрытия представляют собой пленки нерастворимых продуктов, образовавшихся в результате химического взаимодействия металлов с внешней средой. Поскольку многие из них пористы, они применяются преимущественно в качестве подслоев под смазки и лакокрасочные покрытия, увеличивая защитную способность покрытия на металле и обеспечивая надежное сцепление. Методы нанесения - оксидирование, фосфатирование, пассивирование, анодирование.

2. Обработка коррозионной среды с целью снижения коррозионной активности
Примерами такой обработки могут служить: нейтрализация или обескислороживание коррозионных сред, а также применение различного рода ингибиторов коррозии, которые в небольших количествах вводятся в агрессивную среду и создают на поверхности металла адсорбционную пленку, тормозящую электродные процессы и изменяющую электрохимические параметры металлов.

3. Электрохимическая защита металлов
Путем катодной или анодной поляризации от постороннего источника тока или присоединением к защищаемой конструкции протекторов, потенциал металла смещается до значений, при которых сильно замедляется или полностью прекращается коррозия.

4. Разработка и производство новых металлических конструкционных материалов повышенной коррозионной устойчивости путем устранения из металла или сплава примесей, ускоряющих коррозионный процесс (устранение железа из магниевых или алюминиевых сплавов, серы из железных сплавов и т.д.), или введения в сплав новых компонентов, сильно повышающих коррозионную устойчивость (например хрома в железо, марганца в магниевые сплавы, никеля в железные сплавы, меди в никелевые сплавы и т.д.).

5. Переход в ряде конструкций от металлических к химически стойким материалам (пластические высокополимерныме материалы, стекло, керамика и др.).

6. Рациональное конструирование и эксплуатация металлических сооружений и деталей (исключение неблагоприятных металлических контактов или их изоляция, устранение щелей и зазоров в конструкции, устранение зон застоя влаги, ударного действия струй и резких изменений скоростей потока в конструкции и др.).

Распространненая схема антикоррозийной защиты:

1. Обследование объекта (дефектоскопия):
  • Определение степени и вида коррозии поверхности металла.
  • Разработка методики и технологии
2. Подготовка поверхности:
  • Обезжиривание поверхности
  • Обессоливание поверхности
  • Удаление прокатной окалины, сварочного шлака, брызг металла, сглаживание острых кромок
  • Абразивоструйная очистка металла аппаратами до степени очистки (по ГОСТу от 3 до 1, по ISO SA - SA3)
  • Обеспыливание поверхности
3. Нанесение лакокрасочных материалов:
  • Первый слой - грунтовочный
  • Межслойная подготовка: прокраска швов, острых кромок, зашкуривание поверхности, Удаление "спрея"
  • Второй промежуточный слой
  • Межслойная подготовка
  • Финишный слой
© bobra.ru