О долговременной противокоррозионной защите металлоконструкций с помощью холодного цинкования

Антикоррозионные цинкнаполненные композиции

Для обеспечения долговременной противокоррозионной защиты ВМП предлагает разработанные на основе высокодисперсного цинкового порошка композиции ЦВЭС, ЦВЭС-МО, ЦИНОТЕРМ, ЦИНОЛ, ЦИНОЛ-СВ, ЦИНОТАН, ЦИНЭП, шпатлевки ЦИНКМАСТИК. Благодаря простоте нанесения, быстрому высыханию и высоким защитным качествам цинкнаполненные материалы ВМП широко применяются многими предприятиями в различных отраслях промышленности.

Цинкнаполненные материалы используются в качестве грунтовок в сочетании с цветными эмалями или в качестве самостоятельных покрытий, что позволяет подобрать оптимальную систему защиты — как по сроку службы, так и по стоимости.

В настоящее время более 2000 промышленных предприятий России, СНГ и стран дальнего зарубежья используют цинкнаполненные покрытия ВМП для защиты металлоконструкций в условиях всех климатических зон.

Защитно-декоративные эмали
Для долговременной антикоррозионной защиты и придания декоративного вида предприятие предлагает высокоэффективные эмали ПОЛИТОН на полиуретановой и акриловой основах, а также алюминийнаполненные эмали АЛПОЛ, АЛЮМОТАН, АЛЮМОТЕРМ, ПАЭС.

Благодаря своим защитным свойствам эмали широко применяются в системах долговременной антикоррозионной защиты металлоконструкций в качестве покрывных слоев, а также как самостоятельные покрытия. Благодаря современному колеровочному оборудованию эмали ПОЛИТОН имеют около 2000 оттенков, что позволяет подобрать любой цвет по желанию заказчика.

Барьерные металлические ограждения
Антикоррозионная защита металлических дорожных ограждений барьерного типа обеспечивается путем применения цинкнаполненных композиций (ЦНК) производства ЗАО НПП ВМП.
В мировой практике антикоррозионная защита барьерных металлических ограждений выполняется в соответствии с требованиями стандартов DIN (DIN 1706, DIN 50 975) из горячеоцинкованной стали с толщиной покрытия для балок 80 мкм, стоек — 140 мкм, элементов крепления — 60 мкм.

При эксплуатации ограждений в слабо- и среднеагрессивных средах на оцинкованную поверхность наносят слой покрывного ЛКМ. Необходимость дополнительной защиты красками обусловлена быстрым окислением горячеоцинкованного покрытия в присутствии агрессивных компонентов с образованием рыхлых белых продуктов коррозии, что приводит к потере декоративных свойств. Нанесение покрывного слоя эмали на оцинкованную поверхность требует специальной подготовки поверхности (обычно по схеме "обезжиривание-травление"). Такие ограждения чистят, моют и периодически подкрашивают.

Для долговременной (на срок более 10 лет) защиты металлоконструкций рекомендуется применение комплексных покрытий в соответствии с общей схемой (цинкнаполненный грунт плюс покрывной материал).

Благодаря высокому (более 80%) содержанию цинкового порошка цинкнаполненные грунты защищают металл преимущественно по катодному механизму, аналогично цинковым металлическим покрытиям осуществляя "холодное" цинкование стали. Они обладают способностью к "самозалечиванию" в местах дефектов покрытий (царапины, сколы) и предотвращают развитие в них подпленочной коррозии, электропроводны, не накапливают статического электричества, устойчивы к перепадам температур благодаря близким к стали коэффициентам температурного расширения, а также пожаробезопасны (относятся к материалам, не распространяющим пламя по поверхности).

В качестве покрывных слоев рекомендуется применение алюмонаполненных эмалей ЦИНОЛ и ЦВЭС производства НПП ВМП.

Покрывные слои в комплексной системе защищают металл по барьерному механизму, предотвращая проникновение к нему коррозионноактивных веществ. Повышение барьерных свойств достигается в них за счет введения пигментов чешуйчатой формы (алюминиевая пудра). Кроме того, покрывные слои придают конструкции заданные декоративные свойства.

Надежность и долговечность предлагаемых ВМП систем покрытий обеспечивается сочетанием слоев с разным механизмом защиты (катодным и барьерным), использованием ЛКМ на основе высокоэффективных пленкообразователей (полиуретановых, эпоксидных, акриловых, виниловых, кремнийорганических), высокой стойкостью рекомендуемых ЛКМ в атмосфере умеренного и холодного климата всех типов и категорий размещения по ГОСТ 15150-69, а также проверенной совместимостью грунта и покрывного материала.

Эти системы пригодны для нанесения безвоздушным или пневматическим распылением, валиком и кистью, как в заводских условиях, так и на строительной площадке. Окрасочные работы большинством ЛКМ можно проводить при неблагоприятных погодных условиях — при отрицательных температурах и повышенной влажности воздуха. Покрытия отверждаются при температуре окружающего воздуха и ремонтопригодны в полевых условиях.

Емкости и оборудование в системе холодного и горячего водоснабжения
Для защиты от коррозии внутренней поверхности баков и оборудования в системах централизованного хозяйственно-питьевого холодного и горячего водоснабжения рекомендовано применение антикоррозионной цинкнаполненной двухупаковочной композиции ЦВЭС (ТУ 2312-004-12288779-99).

Нормативный разрешающий документ — "Методические указания по защите баков-аккумуляторов от коррозии и воды в них от аэрации". Не рекомендуется применять ЦВЭС для защиты баков-аккумуляторов обессоленной воды, требования к качеству которой предъявляются в соответствии с "Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей".

Применение композиции ЦВЭС допускается как для антикоррозионной защиты новых емкостей и оборудования тепловых сетей, так и для ремонта эксплуатируемых. Ремонту подвергаются баки, для которых глубина коррозионных язв на металле не превышает 20% от толщины стенки резервуара, а среднее количество язв — 40% общей площади.

Для защиты от коррозии емкостей и оборудования в системе централизованного холодного и горячего хозяйственно-питьевого водоснабжения рекомендуется использовать композицию ЦВЭС с массовым соотношением компонентов А:Б как 1:1,5 (ЦВЭС №2).

При толщине одного сухого слоя для ЦВЭС №2, равной 30-40 мкм, ВМП рекомендует следующие системы защиты:

Система защиты емкостей для хранения холодной воды, в т.ч. питьевой (для новых и ремонтируемых баков): ЦВЭС №2 — 3 слоя общей толщиной 100-120 мкм.

Для увеличения продолжительности срока службы общая толщина покрытия может быть увеличена до 160 мкм (4 слоя).

Системы защиты поверхностей, контактирующих с горячей водой: стандартная схема защиты (№1) — ЦВЭС №2 (3 слоя общей толщиной 100-120 мкм); усиленная схема защиты 1 (№ 2, боковая поверхность баков — 4 слоя ЦВЭС №2 общей толщиной 130-160 мкм, днище и кровля — 3 слоя ЦВЭС №2 общей толщиной 100-120 мкм), усиленная схема защиты 2 (№ 3, боковая поверхность баков — 5 слоев ЦВЭС №2 общей толщиной 180-200 мкм, днище и кровля — 4 слоя ЦВЭС №2 общей толщиной 150-180 мкм).

Днище и кровля выделяются для баков-аккумуляторов.

При нанесении покрытия ЦВЭС следует контролировать общую толщину покрытия.

Защита от коррозии закладных и соединительных деталей в строительстве
Рекомендации касаются технологии применения композиций ЦИНОЛ и ЦИНОТАН для антикоррозионной защиты закладных, соединительных элементов и гибких связей железобетонных конструкций жилых, гражданских и общественно-бытовых зданий.
Антикоррозионная композиция ЦИНОЛ (ТУ 2313-012-12288779-99) представляет собой одноупаковочный цинкнаполненный состав на основе высокомолекулярного термопластичного полимера.

Композиция ЦИНОТАН (ТУ 2312-017-12288779-99) — одноупаковочный цинкнаполненный состав на полиуретановой основе.

Покрытие ЦИНОЛ содержит 95-96% цинка, что придает ему свойства, аналогичные горячеоцинкованным покрытиям.

Покрытие ЦИНОТАН содержит 83-86% цинка и обладает высокой химической стойкостью.
Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ, Москва) рекомендовал применение композиций ЦИНОЛ и ЦИНОТАН в строительстве для защиты от коррозии металлоконструкций и изделий из углеродистой и низколегированной стали для тех же условий эксплуатации, где по СНиП 2.03.11-85 предусмотрено применение горячего цинкования.

Покрытие ЦИНОЛ толщиной 100-120 мкм рекомендуется для защиты закладных, соединительных элементов и гибких связей трехслойных стеновых панелей.

Покрытие ЦИНОТАН толщиной 100-120 мкм рекомендуется только для защиты стальных закладных деталей, соединительных элементов и гибких связей, не подлежащих сварке в процессе возведения и монтажа конструкций.

При применении покрытий ЦИНОЛ и ЦИНОТАН по всей длине анкерующих элементов закладных деталей из гладкой арматуры любого диаметра или арматуры периодического профиля диаметром менее 10 мм необходимы дополнительные конструктивные меры, повышающие степень заанкеривания стержней в бетоне (устройство на концах стержней петель, приварка анкеров).

Чистый расход (без учета способа нанесения, сложности и шероховатости поверхности) композиции ЦИНОЛ на однослойное сухое покрытие толщиной 30-50 мкм составляет 0,26 кг/м

2.

Чистый расход композиции ЦИНОТАН на однослойное сухое покрытие толщиной 40-60 мкм составляет 0,25 кг/м 2.

Композиция ЦИНОЛ включена в состав Московских городских норм МГСН 2.08-01 "Защита от коррозии бетонных и железобетонных конструкций жилых и общественных зданий" в качестве антикоррозионного материала.

Нанесение краски ЦИНОЛ и композиции ЦИНОТАН осуществляется на подготовленную поверхность.

Подготовка включает очистку от грязи, рыхлой и отслаивающейся ржавчины скребками, металлическими щетками, удаление масляных и жировых загрязнений по ГОСТ 9.402-80, абразивоструйную очистку от ржавчины и окалины (окислов) до степени 2 по ГОСТ 9.402-80.
Допускается механизированная и ручная очистка поверхности от окислов до степени 3-4 по ГОСТ 9.402-80 (St2 или St3 по ИСО 8501-1:1988). После очистки поверхность следует обеспылить. Снижение качества подготовки поверхности приводит к снижению срока службы покрытия.

Интервал времени после очистки поверхности до нанесения первого слоя композиции не должен превышать 24 часа в закрытом помещении или 6 часов на открытом воздухе.
Перед нанесением необходимо тщательно перемешать композиции до однородного состояния. Композиции, готовые к использованию, представляют собой однородную по плотности и цвету суспензию.

Во время работы необходимо периодически перемешивать композиции для предотвращения оседания цинкового порошка. При правильном хранении и использовании композиция ЦИНОЛ не требует дополнительного применения растворителей. Условная вязкость композиции ЦИНОЛ по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре 20°С (ГОСТ 8420-74) должна составлять 16-25 с.

Условная вязкость композиции ЦИНОТАН по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре 20°С (ГОСТ 8420-74) должна составлять 20-80 с. При необходимости композицию разбавляют до рабочей вязкости непосредственно перед нанесением не более 5% от массы. Рекомендуемыми растворителями для композиции ЦИНОТАН являются СОЛЬВ-УР (ТУ 2319-032-12288779-2002), бутил-ацетат, ксилол или их смесь в соотношении по объему 1:1. Допускается использование растворителей марок 646, 647, 649.

Композиции ЦИНОЛ и ЦИНОТАН наносятся методами пневматического и безвоздушного распыления, кистью, валиком. Окрасочные работы допускается осуществлять при температуре от -15°С до +40°С и относительной влажности до 90% (для композиции ЦИНОЛ) и 40-98% (для композиции ЦИНОТАН).

Сушка покрытий — естественная. Время высыхания 1 слоя покрытия — "до отлипа" (легкое нажатие на покрытие пальцем не оставляет следа и не дает ощущение липкости) при температуре воздуха 20С2°С и влажности 65С5% составляет: для ЦИНОЛа — не более 30 минут, для ЦИНОТАНа — не более 180 минут. Каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущего "до отлипа".

Время полного формирования покрытия при аналогичных условиях — 24 часа.
Для промывки окрасочного оборудования могут быть использованы следующие марки уайт-спирита: 646-650 (от остатков композиции ЦИНОЛ) и 646, 647, 649, Р-189 (от остатков композиции ЦИНОТАН).

Допускается проводить сварку изделий с однослойным покрытием ЦИНОЛ при условии хорошей вентиляции помещения. После сварки шов необходимо тщательно очистить от окалины и сварочной пыли и придать ему необходимую шероховатость. Затем на шов наносится покрытие ЦИНОЛ. При сварке изделий с покрытием ЦИНОЛ в 2 и более слоев следует предварительно очистить от покрытия свариваемые кромки на 10-20 мм от края.

Защита стальных трубопроводов
Рекомендации касаются технологии применения цинкнаполненных композиций (ЦНК) и покрытий на их основе для антикоррозионной защиты внутренней и наружной поверхности стальных труб, используемых в промышленном и гражданском строительстве, в нефтяной, газовой, химической и смежных с ними отраслях, а также в жилищно-коммунальном хозяйстве.

ЦНК наносят на предварительно подготовленную сухую металлическую поверхность.

Подготовка включает очистку от грязи, рыхлой и отслаивающейся ржавчины.

Обезжиривание по ГОСТ 9.402-80: на чистой салфетке после протирки поверхности металла не должно быть масляных и других загрязнений.

Для очистки от окислов до степени 2 по ГОСТ 9.402-80 применяют абразивоструйные установки нагнетательного типа.

Различные типы насадок аппарата позволяют применить этот метод к широкому интервалу размеров диаметров труб более 50 мм (верхний предел не ограничивается). В случаях, когда абразивоструйная обработка невозможна, допускается применение других методов: очистка с помощью механизированного инструмента (труб малого диаметра — дисковыми, концевыми и торцевыми вращающимися проволочными щетками, большого диаметра — угловыми пневматическими машинками) и термическая обработка (газовыми горелками, острым паром).
При этом возможно сокращение срока службы покрытия, особенно в средне- и сильноагрессивных средах. Если перед нанесением покрытия на обработанной поверхности будут обнаружены продукты коррозии или следы масел, поверхность следует вновь очистить и обезжирить.

Поверхность, подготовленная к окрашиванию, должна быть сухой, обеспыленной, серого (от светло-серого до темно-серого) цвета.

Разрыв во времени между подготовкой поверхности и нанесением покрытия не должен составлять более 6 часов на открытом воздухе (при отсутствии конденсации влаги на поверхности и исключении любого вида ее загрязнения) и более 24 часов в помещении (при температуре не ниже +20°С и относительной влажности не более 65%).

ЦНК наносятся безвоздушным и пневматическим распылением, кистью, валиком, окунанием, струйным обливом. При любом методе нанесения необходимо учитывать склонность всех составов к оседанию частиц порошка цинка. Поэтому следует организовать периодическое перемешивание композиций. Кроме того, необходимо учитывать, что методы, сопряженные с неоднократным использованием одного и того же объема краски, приводят к преждевременной желатинизации двухупаковочных композиций ЦВЭС и ЦИНЭП, а также ЦИНОТАН.

При нанесении композиций ЦВЭС, ЦИНОЛ и ЦИНОТЕРМ следует соблюдать режимы и параметры нанесения быстросохнущих лакокрасочных материалов.

Второй слой наносится после высыхания первого. Высыхание между слоями считается удовлетворительным, если при нажатии пальцем (в чистой резиновой перчатке) в течение 5 сек на покрытии не остается отпечатка. В закрытых полостях и труднодоступных местах продолжительность увеличивается в 1,2-1,5 раза. Для ускорения сушки можно продувать внутреннюю поверхность трубы нагретым до 60°С сухим чистым воздухом.

Покрытие ЦИНОТЕРМ до заполнения агрессивной жидкой средой требуется предварительно отвердить на воздухе при 150°С в течение не менее 3 часов.

Научно-производственное предприятие "Высокодисперсные металлические порошки" (НПП ВМП, Екатеринбург) создано на базе Института металлургии Уральского отделения Российской академии наук в 1991 г. НПП ВМП занимает лидирующие позиции в области разработки и производства широкого спектра антикоррозионных и противоизносных материалов на основе получаемых по собственной технологии ультра- и высокодисперсных порошков металлов и сплавов.

Уникальность предприятия заключается в том, что оно самостоятельно осуществляет полный цикл работ от разработки материала до его производства и внедрения, что позволяет выпускать качественную продукцию. Одно из подтверждений этому — система качества предприятия, которая сертифицирована по ISO 9001:2000 органом по сертификации AeroCert AG (Германия).

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ