Современное оборудование и защита металлоконструкций от коррозии

02.08.2021

Мировые убытки от вызванных коррозией проблем составляют среднем от 3 до 5 % от валового национального продукта. Реальные экономические потери в РФ от коррозии с учетом старения металлофонда намного больше. "Ассоциация развития стального строительства большое внимание уделяет сохранению и защите стали от коррозии. Мы проводим просветительские семинары и вебинары, спикеры которых рассказывают о новых методах защиты стали. Также АРСС сотрудничает с Центром по развитию цинка в части задач по сохранению металла", - рассказал генеральный директор АРСС Александр Данилов.

Как рассказал генеральный директор НКП «Центр по развитию Цинка», к.т.н., доцент НИТУ «МИСиС» Владислав Полькин, сегодня для решения вопроса износа металла используют два подхода. Первый предполагает создание оборудования или изделий на определенный срок работы, по истечению которого объект утилизируется. Второй подразумевает замену конструкций, его используют при возведении высотных зданий, мостовых сооружений и других крупногабаритных конструкций. Это крайне затратный подход, поскольку он связан с приостановкой функционирования объекта или остановкой производства.
Во избежании издержек последствия коррозии необходимо минимизировать. "В результате воздействия коррозии металл портится, теряются его свойства, вредные выбросы попадают в окружающую среду. Коррозия делится на три подвида: по виду коррозионной среды (газовая, жидкостная, атмосферная, почвенная и коррозия, блуждающими токами), по характеру разрушений (сплошная, местная и межкристаллитная), по процессам (химическая и электрохимическая). Мероприятия по защите изделий от коррозии также можно поделить на две большие группы. Это катодная защита, когда к стальной конструкции прикрепляется металл с более сильными электроположительными свойствами, он и разрушается в первую очередь. Или же изолирующая защита - она прочно и плотно прилегает к поверхности стали, и ограничивает доступ реагентов, разрушающих конструкцию", - пояснил Владислав Полькин.

Более широко сейчас используется изолирующая защита. Это, например, хромирование и лакокрасочные материалы - так называемые методы пассивной защиты. Гарантийный срок службы ЛКМ составляет не более 5 лет, но главное преимущество - низкая стоимость. Говоря о долговременном эффекте следует отметить, что здесь нужна более сложная система защиты материала, включающая в себя нанесение грунтов и тщательную подготовку поверхности, которая зачастую занимает больше времени, чем сама покраска. Речь идет о горячем цинкировании металла. Стоимость окраски металлоконструкций напрямую зависит от того, были ли они в эксплуатации, или только изготовлены. При этом ЛКМ возможно использовать только на небольших объёмах. Такие масштабные проекты, как, например, Эйфелева башня или Мюнхенский стадион Allianz Arena требуют применения других технологий, таких как цинкирование.
Цинковое покрытие является трехслойным. Первым слоем на поверхности изделия располагается сплав железа с цинком. Вторым слоем кладется чистое цинковое покрытие. Третий слой - карбонатно-оксидное цинковое покрытие, которое еще называют патиной. Существует несколько способов защиты от коррозии с использованием цинка. "Это, например, метод холодного цинкирования. Но я бы назвал его удачным маркетинговым ходом. Для использования этого метода необходима качественная и тщательная подготовка поверхности. Кроме того, полимерные наполнители склонны к сезонному растрескиванию. А налипший слой цинкового порошка не всегда достаточен для предотвращения коррозии. В последнее время появилось множество лакокрасочных покрытий в которых утверждается что они содержит 92-95 % цинка и поэтому обладают протекторным действием. Относиться к таким высказыванием следует с большой осторожностью", - говорит Владислав Полькин.

В тех случаях, когда требуется повышенная коррозионная стойкость изделия с большой толщиной покрытия, а цинк не ложится, используется дуплексная защита. При таком методе используют цинкирование в комбинации с порошковыми красками. Они значительно прочнее, чем обычные органические покрытия, и имеют большую палитру оттенков. Коррозионная стойкость таких изделий вырастает в несколько раз. Оцинкованный металлопрокат применяется в городской инфраструктуре - это строительные леса, мусорные баки, торговое оборудование, телефонные будки, автобусные остановки и многое другое. В транспортном и дорожном строительстве это мосты, эстакады, развязки, тоннели, трубопроводы, подъёмные механизмы мостов, балки кранового оборудования, канаты, проволока, сетка, рекламные щиты и многое другое.

В строительстве это внутренние оборудование, склады, ёмкости, грузовые контейнеры, крепеж, скобы арматура, воздуховоды и элементы вентиляционных систем, а также элементы индивидуального строительства и многое другое. В энергетике - ЛЭП, нефте- и газо- проводы, трансформаторные будки, несущие равные конструкции, морские буровые платформы и буровые вышки. Говоря о состоянии мирового рынка горячего цинкирования стоит отметить, что на сегодняшний день в Европе метод применяется в основном в городской инфраструктуре, энергетике и транспорте. Растущим рынком можно назвать строительство. В Северной Америке основные области применения это энергетика, телекоммуникации и строительство. Растущий сегмент - машиностроение. В Индии и Юго-Восточной Азии главные области применения это энергетика и дорожно-мостовое строительство. Растущий сегмент - инфраструктура. В Китае цинкированный металл применяют в энергетике, телекоммуникациях, а также дорожном строительстве. Растут сегменты строительства и инфраструктуры. В России основные отрасли потребления - строительство, железные дороги, автодорожное строительство, нефтегазовый комплекс и энергетика.

В РФ рынок оцинкованного проката формировался в 2000-х годах. "На тот момент в стране существовало около 1 небольших заводов горячего цинкирования. После начавшегося строительного бума рынок ГЦ стал высокорентабельным, и число заводов стало расти. По состоянию на 2021 год в РФ работают свыше 60 заводов ГЦ. Ежегодно мировой рынок горячего цинкирования прирастает на 6%. В развивающихся регионах эти цифры составляют 10% и более. При растущем рынке до 12%", - отмечает Владислав Полькин.

Для облегчения диалога между заводами и потребителями Центр по развитию цинка разработал ТУ 25.61.11.111-010-00194228-2016. В документе сформулированы требования к поступающим на оцинкование металлоконструкциям, конструкции изделий, формированию технологических отверстий, качеству сварных соединений, состоянию поверхности, кромкам и химическому составу стали. В другом разделе собраны требования к цинковому покрытию. Это толщина, внешний вид и дополнительная защита. Также в ТУ сформулированы требования безопасности, требования к охране окружающей среды, методы контроля, упаковка, требования к хранению и транспортировке, а также гарантийные обязательства.

Источник: https://mperspektiva.ru/topics/sovremennoe-oborudovanie-i-zashchita-metallokonstruktsiy-ot-korrozii