Архи . всЁ . АРХИтехнологии . Защита от коррозии
Коррозия металла и бетона
Широкое применение новых высококачественных материалов и повышение долговечности
конструкций за счет проведения противокоррозионной защиты – одна из важных
народнохозяйственных задач. Практика показывает, что только прямые безвозвратные
потери металла от коррозии составляют 10…12% всей производимой стали.
Наиболее интенсивная коррозия наблюдается в зданиях и сооружениях химических
производств, что объясняется действием различных газов, жидкостей и мелкодисперс-ных
частиц непосредственно на строительные конструкции, оборудование и сооружения,
а также проникновением этих агентов в грунты и действием их на фундаменты.
Основной задачей, стоящей перед противокоррозионной техникой, является
повышение надежности защищаемого оборудования, строи-тельных конструкций
и сооружений. Это должно осуществляться за счет широкого применения высоко-качественных
материалов, и в первую очередь эпоксидных смол, стеклопластиков, полимерных
подсло-ечных материалов и новых герметиков.
Коррозия : процесс разрушения материалов вследствии химических или электрохимических
про-цессов. Эрозия – механическое разрушение поверхности. По характеру
самого процесса коррозию разделяют на две основные группы : химическую
и электрохимическую. Химическая коррозия протекает в неэлектролитах –
жидкостях, не проводящих электрического тока и в сухих газах при высокой
темпера-туре. Электрохимическая коррозия происходит в электролитах и во
влажных газах и характеризуется наличием двух параллельно идущих процессов:
окислительного (растворение металлов) и восстанови-тельного (выделение
металла из раствора).
По внешнему виду коррозию различают: пятнами, язвами, точками, внутрикристаллитную,
подпо-верхностную. По характеру коррозионной среды различают следующие
основные виды коррозии: газовую, атмосферную, жидкостную и почвенную.
Газовая коррозия происходит при отсутствии конденсации влаги на поверхности.
На практике такой вид коррозии встречается при эксплуатации металлов при
повышенных температурах.
Атмосферная коррозия относится к наиболее распространенному виду электрохимической
кор-розии, так как большинство металлических конструкций эксплуатируются
в атмосферных условиях. Коррозия, протекающая в условиях любого влажного
газа, также может быть отнесена к атмосферной коррозии.
Жидкостная коррозия в зависимости от жидкой среды бывает кислотная, щелочная,
солевая, морская и речная. По условиям воздействия жидкости на поверхность
металла эти виды коррозии получают добавочные характеристики: с полным
и переменным погружением, капельная, струйная. Кроме того по характеру
разрушения различают коррозию равномерную и неравномерную.
Бетон и железобетон находят широкое применение в качестве конструкционного
материала при строительстве зданий и сооружений химических производств.
Но они не обладают достаточной химиче-ской стойкостью против действия
кислых сред. Свойства бетона и его стойкость в первую очередь зави-сит
от химического состава цемента из которого он изготовлен. Наибольшее применение
в конструкциях и оборудовании находят бетоны на портландцементе. Причиной
пониженной химической стойкости бе-тона к действию минеральных и органических
кислот является наличие свободной гидроокиси кальция (до 20%), трехкальциевого
алюмината (3CaO?Al2O3) и других гидратированных соединений кальция.
При непосредственном воздействии кислых сред на бетон происходит нейтрализация
щелочей с образованием хорошо растворимых в воде солей, а затем взаимодействие
кислых растворов со свобод-ным гидрооксидом кальция с образованием в бетоне
солей, обладающих различной растворимостью в воде. Коррозия бетона происходит
тем интенсивнее, чем выше концентрация водных растворов кислот. При повышенных
температурах агрессивной среды коррозия бетонов ускоряется. Несколько
более высо-кой кислотостойкостью обладает бетон, изготовленный на глиноземистом
цементе, из-за пониженного содержания оксида кальция. Кислотостойкость
бетонов на цементах с повышенным содержанием оксида кальция в некоторой
степени зависит от плотности бетона. При большей плотности бетона кислоты
ока-зывают на него несколько меньшее воздействие из-за трудности проникновения
агрессивной среды внутрь материала.
Щелочестойкость бетонов определяется главным образом химическим составом
вяжущих, на ко-торых они изготовлены, а также щелочестойкостью мелких
и крупных заполнителей.
Увеличение срока службы строительных конструкций и оборудования достигается
путем пра-вильного выбора материала с учетом его стойкости к агрессивным
средам, действующим в производственных условиях. Кроме того, необходимо
принимать меры профилактического характера. К таким ме-рам относятся герметизация
производственной аппаратуры и трубопроводов, хорошая вентиляция по-мещения,
улавливание газообразных и пылевидных продуктов, выделяющихся в процессе
производства; правильная эксплуатация различных сливных устройств, исключающая
возможность проникновения в почву агрессивных веществ; применение гидроизолирующих
устройств и др.
Непосредственная защита металлов от коррозии осуществляется нанесением
на их поверхность неметаллических и металлических покрытий либо изменением
химического состава металлов в поверх-ностных слоях: оксидированием, азотированием,
фосфатированием.
Наиболее распространенным способом защиты от коррозии строительных конструкций,
сооружений и оборудования является использование неметаллических химически
стойких материалов: кислото-упорной керамики, жидких резиновых смесей,
листовых и пленочных полимерных материалов (винипласта, поливинилхлорида,
полиэтилена, резины), лакокрасочных материалов, синтетических смол и др.
Для правильного использования неметаллических химически стойких материалов
необходимо знать не толь-ко их химическую стойкость, но и физико-химические
свойства, обеспечивающие условия совместной работы покрытия и защищаемой
поверхности. При использовании комбинированных защитных покры-тий, состоящих
из органического подслоя и футеровочного покрытия, важным является обеспечение
на подслое температуры, не превышающей максимальной для данного вида подслоя.
Для листовых и пленочных полимерных материалов необходимо знать величину
их адгезии с за-щищаемой поверхностью. Ряд неметаллических химически стойких
материалов, широко используемых в противокоррозионной технике, содержит
в своем составе агрессивные соединения, которые при непо-средственном
контакте с поверхностью металла или бетона могут вызвать образование побочных
про-дуктов коррозии, что, в свою очередь, снизит величину их адгезии с
защищаемой поверхностью. Эти особенности необходимо учитывать при использовании
того или иного материала для создания надежно-го противокоррозионного
покрытия.