ТОП-8 средств защиты металла от коррозии: какой лучше выбрать и рейтинг лучших

Электрохимическая коррозия и ее особенности

При таком виде разрушения процесс протекает при соприкосновении металла с электролитом. В качестве последнего может выступать конденсат или дождевая вода. Чем больше в жидкости содержится солей и кислот, тем выше электропроводность, а следовательно, и скорость протекания процесса. Что же касается наиболее подверженных коррозии мест металлической конструкции, то это заклепки, сварные соединения, места механических повреждений. В случае если конструкционные свойства сплава железа делают его устойчивым к ржавлению, процесс несколько замедляется, однако все равно продолжается. Ярким примером является оцинковка. Дело в том, что цинк имеет более отрицательный потенциал, нежели железо. По этой простой причине сплав железа восстанавливается, а цинк коррозирует. Однако наличие на поверхности оксидной пленки сильно замедляет процесс разрушения. Безусловно, все виды электрохимической коррозии являются крайне опасными и иногда с ними даже невозможно бороться.

Критерии выбора

При подготовке к покраске металлических конструкций материал надо выбирать с учётом разных параметров. Не допустить ошибки при выборе поможет учёт следующих факторов:

Тип обрабатываемого металла.
Наличие факторов климатического воздействия на окрашиваемую поверхность: влажность, температура окружающей среды, механические повреждения. При необходимости красить трубы отопления или радиаторы надо выбирать термостойкий состав, который можно эксплуатировать при температуре до 150 градусов. Элементы печей обрабатывают материалами, выдерживающими температуру до 500 градусов.
Температуру покраски.
Площадь участка коррозии и скорость распространения.
Необходимость использования растворителя для разбавления.
Срок засыхания в зависимости от места покраски. Значение меняется от пяти часов и больше в зависимости от свойств.
Способ покраски – валиком, кистью, распылителем или аэрозольным баллончиком.
Плотность защитной плёнки.
Уровень токсичности с необходимостью использования средств защиты.
Планируемый расход.
Нужный цвет, глянец или матовость подбираются согласно интерьерному соответствию. Серо-чёрные оттенки подходят для нежилых помещений, а там, где находятся люди лучше выбирать более яркие расцветки.
Выбор, какой фирмы лучше, зависит от цели, достигаемой в результате покраски, а также финансов. У одних материал премиум класса с высокими параметрами, а другие предлагают бюджетные составы, не отличающиеся достижениями.

Борьба с коррозией при помощи органических покрытий

Использование подобных соединений в борьбе против ржавчины предусматривает достаточно преимуществ, среди которых простота и доступная цена не являются единственными:

Используемые покрытия могут придавать обрабатываемому изделию различный цвет, в результате это позволяет не только надежно защитить изделие от ржавчины, но и обеспечить конструкциям более эстетичный внешний вид;
Отсутствие сложностей с реставрацией защитного слоя в случае его повреждения.

Увы, однако у лакокрасочных составов имеются и определенные недостатки, к числу которых нужно отнести следующие:

низкий коэффициент термической стойкости;
низкая устойчивость в водной среде;
низкая стойкость к воздействию механического характера.

Это вынуждает, чему не противоречат требования действующих СНиП, прибегать к их помощи в ситуации, когда изделия подвергаются воздействию со стороны коррозии с максимальной скоростью 0,05 мм в год, при этом расчетный срок службы не должен превышать 10 лет.

Ассортимент предлагаемых сегодня на рынке лакокрасочных составов может быть представлен в виде следующих элементов:

Краски. Под ними подразумеваются суспензии пигментов, характеризующихся минеральной структурой;
Лаки. Представлены в виде растворов и масел, присутствующих в растворителях органического происхождения. При их использовании эффект достигается лишь по завершении полимеризации смолы или масла или же в момент испарения, вызванного воздействием дополнительных катализаторов или же нагревом;
Пленкообразователи. Речь идет о природных и искусственных соединениях. Среди них наибольшую известность получила олифа, которую используют в целях защиты конструкций из стали и чугуна;
Эмали. Имеют вид лаковых растворов, содержащих группу подобранных пигментов в измельченном виде;
смягчители и разнообразные пластификаторы. Сюда следует отнести адипиновую кислоту, представленную в виде эфира, дибутилфтолат, касторовое масло, трикрезилфосфат, каучук, а также иные элементы, благодаря которым можно повысить эластичность защитного слоя;
этилацетат, толуол, бензин, спирт, ксилол, ацетон и другие. К помощи перечисленных компонентов прибегают для улучшения адгезии используемых лакокрасочных составов;
Инертные наполнители. Представлены в виде мельчайших частиц асбеста, талька, мела и каолина. Благодаря их применению пленки приобретают повышенную устойчивость к коррозии, при этом удается добиться уменьшения расхода иных компонентов лакокрасочных покрытий;
Пигменты и краски;
Катализаторы, которые в среде специалистов именуются как сиккативы. Их польза заключается в сокращении времени, необходимого для высыхания защитных составов. Наибольшее распространение получили кобальтовые и магниевые соли жирных органических кислот.

При выборе того или иного лакокрасочного состава следует обращать внимание на условия эксплуатации обрабатываемых конструкций из металла. Применять материалы на основе эпоксидных элементов желательно для тех изделий, которые будут эксплуатироваться в атмосферах, содержащих испарения хлороформа, двухвалентного хлора, а также для обработки изделий, которые планируется использовать в разных типах кислот

Высокую стойкость к кислотам демонстрируют и лакокрасочные материалы, содержащие полихлорвинил. Вдобавок к этому к ним прибегают в целях обеспечения защиты металла, который будет контактировать с маслами и щелочами. Если же возникает задача в обеспечении защиты конструкций, которые будут взаимодействовать с газами, то обычно выбор останавливают на материалах, содержащих полимеры.

Решая вопрос с предпочтительным вариантом защитного слоя, следует обращать внимания на требования отечественных СНиП, предусмотренных для конкретной отрасли промышленности. Подобные саннормы содержат перечень таких материалов и способов защиты от коррозии, к которым допускается прибегать, а также те, которые не следует применять. Скажем, если обратиться к СНиПу 3.04.03-85, то там представлены рекомендации по защите строительных сооружений различного назначения:

систем трубопроводов, используемых для транспортировки газа и нефти;
обсадных стальных труб;
тепломагистралей;
конструкций, выполненных из стали и железобетона.

Безопасность при работе

Чтобы максимально эффективно исключить вероятность отравлений и заболеваний, возникающих вследствие производства работ, связанных с нанесением лакокрасочных покрытий, вам будет обязательно строгое следование правилам техники безопасности.

В первую очередь, в помещениях, где будут происходить работы, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию. Затем, если это большое помещение, то люди, выполняющие лакокрасочные работы, должны быть обеспечены всеми необходимыми средствами индивидуальной защиты — то есть рукавицами, глухими комбинезонами.

Более того, особое внимание из этого списка необходимо уделить именно средствам защиты дыхательных путей — то есть масок и полумасок — респираторов. Так же, вам или вашим рабочим следует помнить и о личной гигиене

Для очищения рук от лакокрасочных материалов, вы можете использовать специальные чистящие пасты. Но ни при каких обстоятельствах не используйте для очистки кожи растворители, так как это приводит к появлению сыпи на кожном покрове, а так же к появлению разнообразных аллергических раздражений.

Чтобы своевременно выявить разнообразные заболевания подобного характера необходимо, чтобы люди, которые занимаются лакокрасочными работами, проходили периодический медосмотр, с целью предупреждения возникновения данных дерматологических заболеваний.

Причины повреждения металлических конструкций

Причин для коррозии металлических изделий достаточно:

Химические реакции. Разрушение происходит при взаимодействии металла с различными химическими соединениями (кислотами, щелочами и пр.). Возникающая как продукт химической реакции ржавчина последовательно разъедает трубопровод.
Электрохимические процессы. Этот вид коррозии один из самых агрессивных. Появляется, если труба или судно находится в электролите, где образовываются катоды и аноды. Возникающая ржа быстро распространяется, повреждая самый толстый металл.
Атмосферные явления. При взаимодействии металла с водой, паром, воздухом выделяется оксид железа, который и разрушает сооружение.

Защита металла от коррозии

От коррозии необходимо защищать различные емкости, корпусы судов, резервуары, которые эксплуатируются в экстремальных условиях. Существует несколько вариантов формирования защиты:

обработка химическими составами;
покрытие стенок защитными материалами;
предупреждение блуждающих токов;
организация катода или анода.

Защита металла от ржавчины предполагает целый комплекс мер:

Пассивные действия. Во время монтажа трубопровода до прилежащей почвы оставляют некоторый зазор. Он предупреждает попадание грунтовых вод с примесями на металлическую поверхность. Трубопровод покрывают специальными составами, которые защищают металл от негативного воздействия грунта. Затем наносят специальные химические вещества, образующие защитную пленку на металлической поверхности.
Активная защита. Создается электродренажная система, защищающая трубопровод от блуждающих токов. Металлическую поверхность от разрушения защищают созданием анода или катода.

Что такое протекторная защита?

Протекторная защита — вариант антикоррозийной обработки, которая предполагает контакт металлической предохраняемой поверхности с протектором – ингибитором, более активным металлом. Под воздействием воздуха ингибитор предохраняет основное изделие (трубопровод, систему водоснабжения или отопления, корпус корабля и пр.) от разрушения.

Протекторная защита металлов от коррозии является оптимальной при отсутствии возможности проведения специальных электрических линий для создания эффективной катодной защиты перед электрохимической ржавчиной либо при нецелесообразности такого метода. Применять протекторную защиту целесообразно на малогабаритных объектах либо в случаях, когда поверхность обрабатываемого сооружения покрыта изоляционным материалом.

Протектор может полностью предохранить от повреждения основной объект в случае, если показатель переходного сопротивления между объектом и окружающей средой незначительный.

Но протекторная защита от коррозии имеет положительный эффект только на каком-то расстоянии, то есть каждый из видов протекторов имеет свой радиус антикоррозийного действия. Это максимальное расстояние протектора от предохраняемого объекта.

Для антикоррозийной защиты применяют установки, которые состоят из одного или нескольких протекторов, соединительных кабелей и контрольно-измерительных участков. Если есть необходимость, то в схему включают шунты, регулирующие резисторы, поляризованные элементы. Монтируют установки ниже уровня промерзания грунта (не менее 1 метра). Располагают протектор на расстоянии 3 — 7 метров от защищаемого сооружения. Более близкое может спровоцировать повреждение изоляционного слоя солями растворяющегося ингибитора.

Протекторная защита от коррозии трубопроводов предполагает, что электроны более активного металла будут присоединяться к ионам менее активного вещества. В результате такого взаимодействия происходят два процесса:

Менее активный металл восстанавливается.
Протектор окисляется, защищая основное сооружение от коррозии.

Так как во время активного взаимодействия с окружающей средой и трубопроводом протектор полностью «растворяется» или просто теряет контакт с предохраняемым сооружением, то защитный механизм периодически необходимо восстанавливать.

Как выбрать преобразователь ржавчины

Чтобы подобрать средство, которое будет эффективно, обращайте внимание на компоненты и направленность входящих в состав веществ. Виды преобразователей по действующему веществу:

Кислотные. Иногда их именуют грунтовыми. Жидкость на водной основе содержит кислоту и органический полимер.
Нейтральные. Не содержат кислот, но включают в состав танин, который является органическим компонентом. Он вступает реакцию со ржавчиной и преобразует оксид железа в коррозионно-неактивные соединения с хорошими адгезионными свойствами. Такие средства используют не только для удаления ржавчины с кузова, но и для защиты труб и арматуры.
Цинковые. Их главное преимущество заключается в незамедлительном действии, причём после обработки коррозия, как правило, не появляется повторно.

Ингибитор коррозии катодный

Данный тип добавок замедляет растворение металл при катодном процессе. Потенциал системы из своего обычного нейтрального состояния уходит в отрицательную сторону, что приводит к уменьшению коррозийного тока, и на поверхности образуется антикоррозийная пленка. Эта пленка является трудно растворимой не только для нормальных условий, но и для многих агрессивных сред. Она становится барьером между внешней средой и металлом, сохраняя его целостность.

Катодная ингибиторная защита от коррозии, что это? Чаще всего это соединения, которые увеличивают кислотность среды, что снижает возможность растворения металла.

Как отмечалось ранее, ингибитор перед применением должен быть растворен в каком-либо веществе, самый простой – вода. Специалистами подбирается верная концентрацию добавки в данном объеме воды.

Стоит отметить, что данный тип веществ является наименее эффективным, в сравнении с анодными и смешанными ингибиторами.

Задачи защиты металлических изделий от коррозии

Коррозия представляет собой процесс, сопровождающийся самопроизвольным разрушением поверхностных слоев изделий из стали, сплавов и чугуна, появляющийся в результате электрохимического, химического и физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Разложение от физических воздействий не считается коррозией, а характеризуется понятиями «эрозия», «износ» или «истирание». Коррозийным негативным последствием становится порча и разъедание верхних слоев металла, вследствие чего он становится непригодным для эксплуатации.

Эксперты в этой области подтверждают тот факт, что каждый год на планете расходуется около 10 % от общего объема добычи металлов на восстановление потерь от воздействия коррозии, которая служит причиной их расплава и полной потери эксплуатационных свойств металлических изделий.

Появление первых признаков коррозийного процесса у изделий из стали и чугуна выражается в уменьшении их герметичности и прочности. К тому же снижаются такие параметры, как коэффициент теплопроводности, пластичности, отражательный потенциал и другие значимые характеристики. Через некоторое время такие конструкции и вовсе становятся непригодными для эксплуатации.

Рекомендовано к прочтению

Резка меди лазером: преимущества и недостатки технологии
Виды резки металла: промышленное применение
Металлообработка по чертежам: удобно и выгодно

Кроме того, именно по причине возникновения коррозии происходят многие бытовые и производственные и экологические аварии. Этот процесс может создать угрозу для природы и здоровья людей в результате прорыва нефтяных и газовых магистралей трубопроводов. В любой момент может нарушиться герметичность участков значительной протяженности, пораженных ржавчиной.

К сожалению, нет еще таких технологий, которые бы позволили полностью обеспечить защиту стальных сплавов и металлов от коррозии. Но возможности для приостановки и снижения отрицательных последствий такого процесса существуют. Эту задачу можно решить с помощью применения многих антикоррозионных средств и различных технологических мероприятий.

Ингибиторы коррозии металла: особенности и принцип защиты

Ингибиторы коррозии металла — группа специальных веществ и соединений, главной целью которых является комплексная защита металлических конструкций от разрушительного воздействия коррозии.

Такие вещества добавляют к полимерным покрытиям, воскам, смазкам, упаковкам, в закрытые пространства, в которых хранится металл. Результат — увеличение защитных возможностей покрытий.

Средства для защиты металлов от коррозии разделяют на типы, исходя из:

Механизма воздействия: адсорбционные и пассивирующие реагенты.
Среды функционирования конструкций: соединения, защищающие от ржавчины в кислотной, нейтральной и сероводородной средах; специальные вещества, применяемые на нефтяных скважинах.
Химической природы: органические и неорганические, летучие ингибиторы.
Принципа защитного действия: катодные, анодные либо комбинированные составы.

Вещества и соединения, которые могут остановить процесс развития коррозии, могут действовать на железо двумя способами. В первом случае происходит модификация активационной энергии в процессе ржавления, а во втором — сокращается площадь поверхностей, которые называют коррозионно активными.

Толщина слоя, образованная полезными веществами, меньше толщины наносимого покрытия. В частности, пассиваторы могут образовать особую пленку, которая будет сдвигать потенциал коррозии в положительную сторону. Речь идет о молибдатах, нитритах и хроматах, обладающих отличным антикоррозионным воздействием.

Адсорбционные соединения поглощают верхний слой обрабатываемых металлов, на них создается особенная тонкая пленка. Именно она существенно замедляет, а в отдельных случаях даже останавливает коррозию электрохимического типа, которая образовывается на поверхностях.

Защита от атмосферного воздействия

Для предохранения железных сплавов пользуются контактными и летучими веществами, которые быстро испаряются и в самостоятельном порядке распределяются по поверхностям.

Применяются летучие соединения в связи со значительными требованиями к барьерным материалам:

Непроницаемость для паров полезных соединений.
Соблюдение герметичности упаковки, в противном случае вещества улетучатся.

Применяются несколько способов нанесения, позволяющих сохранить изделия из металла от атмосферных воздействий:

Обработка поверхностей водными растворами или органическими растворителями.
Осуществление процесса сублимации ингибиторов на поверхности изделий из воздуха со значительной концентрацией полезных соединений.
Материалы покрывают полимерными составами, составляющими которых обязательно выступают ингибиторы.
Изделия заворачивают в слой ингибированной бумаги.
В закрытом пространстве направляются пористые носители с необходимыми соединениями.

В последнем случае защитные функции выполняют препараты «Линопон» и «Линасиль». Данные вещества при помещении их в закрытых пространствах способны обеспечить длительную целостность металла — он практически не будет подвергаться коррозии и «бронзовой болезни». Такие конструкции можно будет сохранить в случае значительніх перепадов температур.

Консервирование посредством ингибиторов рекомендуют проводить при влажности на уровне ниже критической, при чистом воздухе. Не допускайте наличия кислых испарений в рабочих помещениях такие пары выделяются при химической чистке).

Учтите, что вещества впитываются не мгновенно, для образования протекции понадобится некоторое время. Продолжительность зависит не только от выбранных веществ, но и от структуры обрабатываемых элементов. Перед обработкой металлы очищают от скоплений грязи и жиров, поддают сушке.

Будьте внимательны: перед началом консервации железо нельзя трогать руками, а все работы должны проводиться исключительно в резиновых перчатках!

Защита для конструкций со стали

Желательно к нитриту натрия добавлять дополнительные компоненты для увеличения вязкости структуры (речь идет о оксиэтилцеллюлозе, глицерие, ксилите, крахмале) — так заметно возрастает эффективность используемого вещества. Можно увеличить срок защиты конструкций вне зависимости от климатических условий. Вязкий состав не позволит нитриту натрия засохнуть, солевые кристаллы не отойдут от поверхностей, также снизится процент стекания веществ в условиях с высокой влажностью.

В большинстве случаев пользуются раствором 25% нитрита натрия для защиты изделий со стали, и 40% — для чугуна. Раствор предварительно подогревают до температуры 65−85 градусов.

Классификация

В настоящее время существует более двух десятков вариантов ржавления. Мы приведем только самые основные виды коррозии. Условно их можно поделить на следующие группы:

Химическая коррозия – процесс взаимодействия с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислителя проходят в одном акте. Металл и окислитель не разделены пространственно.
Электрохимическая коррозия – процесс взаимодействия металла с раствором электролита. Ионизация атомов и восстановление окислителя проходят в разных актах, однако скорость во многом зависит от электродного потенциала.
Газовая коррозия – химическое ржавление металла при минимальном содержании влаги (не более 0,1 процента) и/или высоких температурах в газовой среде. Чаще всего данный вид встречается в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Помимо этого, существует еще огромное количество процессов ржавления. Все они и есть коррозия. Виды коррозии, кроме вышеописанных, включают биологическое, радиоактивное, атмосферное, контактное, местное, целевое ржавление и др.

Permatex Rust Treatment 81849

Permatex Rust Treatment 81849 – это первоклассный премиальный модификатор американского производства. Недаром попадает в нашу подборку, так как в течение нескольких минут превращает ржавчину в черный грунт. Форма выпуска в виде геля невероятно легко и удобно наносится, не оставляя разводов и потеков.

Удобно наносить на любые вертикальные и горизонтальные поверхности кисточкой, губкой, а равномерное распределение по поверхности металла – это главный конек средства. Полупрозрачная консистенция позволяет увидеть необработанные зоны. В этом преобразователе содержится высокая концентрация активного вещества, поэтому он отлично справляется и с мокрым металлом. Пользователям особенно нравится тот факт, что перед применением нужно совсем минимально зачищать поверхность.

Средний рейтинг – 4.6

Средняя цена – 1200 рублей

Плюсы

Лучший вариант рейтинга по эффективности.
Удобен в нанесении, не течет, не пузырится и не оставляет разводов.
Густая формула, достаточно эффективный, малотоксичный.
Известность американского производителя, доверие покупателей.

Основные параметры. Какую форму выпуска преобразователя выбрать?

Преобразователи ржавчины в жидком виде. Это самый распространенный тип, именно он представлен на прилавках широким ассортиментом. Средства такого рода наносятся кисточкой или тряпкой, также иногда используется пульверизатор, с которым за один проход можно достичь колоссальных результатов. Жидкий состав тем и примечателен, что запросто попадает даже в самые мелкие щелочки, ну и соответственно стоимость тоже приятно удивляет.
Преобразователи в виде геля. Тоже весьма распространены среди российского пользователя за счет удобства нанесения. Гель намного гуще жидкости, поэтому его очень комфортно наносить кистью. Благодаря загустителю гель не затекает и очень экономично расходуется. Также он не оставляет разводов, потеков и равномерно наносится на всю обрабатываемую поверхность. За счет своих свойств и максимальной концентрации действующих веществ гель мощно действует на обрабатываемый очаг коррозии.
Преобразователи ржавчины в форме аэрозоля. Тоже весьма популярны, но будут стоить немного дороже своих собратьев. С их помощью можно аккуратно и точно нанести средство на очаг коррозии, за счет этого оно расходуется экономичнее. На рынке представлены спреи с длинным наконечником, которые могут достать до самых труднодоступных мест и дальних уголков. Процесс нанесения в таком случае упрощается и становится безопасным.

В нашем рейтинге лучших преобразователей ржавчины:

Обработка агрессивных жидкостей

Повреждение металлических конструкций происходит как снаружи, так и внутри. Даже жидкость с нейтральным уровнем кислотности (вода) может быстро разрушить трубопровод, если в ее составе содержатся бикарбонаты, карбонаты, кислород, которые являются причиной возникновения ржавчины. Обычная очистка внутренних поверхностей в таких сооружениях невозможна. Оптимальным выходом будет предварительное введение в жидкость соды, карбоната натрия или кальция. Такой обработкой воды можно снизить агрессивность транспортируемой жидкости.

Подземные емкости, изготовленные из цинковых сплавов, защищают путем введения в транспортируемую или хранящуюся среду силикатов, фосфатов или поликарбонатов. В результате химической реакции на цинковой поверхности появляется тонкая пленка, предупреждающая развитие ржавчины.