CC BY
1283
УДК 620.197
ОЦЕНКА КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ РАБОЧИ ОРГАНОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ
© 2015
Е. Б. Миронов, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технический сервис»,
В. В. Косолапов, кандидат технических наук, доцент кафедры «Технический сервис»,
Е. М. Тарукин, старший преподаватель кафедры «Технический сервис»,
М. М. Маслов, преподаватель кафедры «Технический сервис»
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)
Аннотация. Сельскохозяйственное производство страны располагает огромным парком машин и орудий. При хранении на открытых площадках под действием атмосферных осадков, повышенной влажности воздуха, перепадов температуры, примесей коррозионно-активных газов, солнечной радиации и технологических загрязнений металлические поверхности машин интенсивно корродируют.
Коррозионные разрушения интенсифицируют износ сопряжений и узлов трения, снижают усталостную прочность, что приводит к появлению многочисленных трещин и разрывов металла, особенно в тонколистовых металлоконструкциях и сварных соединениях.
Скорость процесса коррозии зависит от агрессивности среды, продолжительности ее воздействия, температуры воздуха, состояния поверхности металла (состава и структуры защитной пленки), химического состава металла и наличия механических напряжений, особенностей конструкции (наличие сварочных швов, болтовых и заклепочных соединений, полостей и щелей).
Исследования передовых ученых [7, 10] показали, что характерными дефектами сварных соединений являются коррозионно-усталостные трещины. Вследствие этого снижаются работоспособность и ресурс машин, увеличиваются затраты на ремонт и устранение последствий коррозионных процессов, поэтому изыскание наиболее эффективных средств и методов защиты в данной области становиться актуальной задачей.
Сложная конструкция сельскохозяйственной техники, наличие внутренних полостей, повышение стоимости антикоррозийных материалов и оборудования вынуждает сделать выбор в направлении наиболее простого и надежного способа защиты - нанесения современных антикоррозионных и консервацион-ных составов.
Для временной защиты от коррозии сельскохозяйственной техники апробированы различные консер-вационные средства: пластичные смазки, консервационные масла и смазки, защитные восковые дисперсии, пленкообразующие ингибированные нефтяные составы, бензино-битумные составы, маслорастворимые ингибиторы и противокоррозионные присадки.
Стоимость данных материалов, как и долговечность образуемых ими покрытий, варьируются в достаточно широком диапазоне, что затрудняет работу обслуживающих бригад сельскохозяйственных организаций.
В данной статье проведен анализ консервационных материалов, составлен ценовой рейтинг и даты рекомендации по их выбору.
Ключевые слова: дисперсии восковые, ингибиторы коррозии, модификаторы ржавчины, организации сельскохозяйственные, присадки антикоррозионные составы битумные, составы консервационные.
Постановка проблемы в общем виде и ее связь с важными научными и практическими задачами. Одним из путей повышения надежности работы является проведение комплекса работ по консервации и постановке сельскохозяйственной техники на хранение.
Современный рынок консервационных материалов предлагает широкий спектр веществ от традиционных бензино-битумных составов и мастик до защитных восковых составов, поэтому выбор консервационных составов является серьезной задачей, которая стоит перед сельскохозяйственными товаропроизводителями.
Последние исследования и публикации, в ко-торыхрассматривались аспекты этой проблемы и на которых основываются авторы; выделение неразрешенных ранее частей общей проблемы. Вопросам постановки техники на хранение, антикоррозионной защиты и консервации сельскохозяйственной техники, посвящены работы многих авторов [2-12].
Формирование целей статьи (постановка задания). Проанализировать рынок, составить ценовой рейтинг и дать рекомендации по выбору консервационных материалов.
45
Изложение основного материала исследования с полным обоснованием полученных научных результатов. В настоящее имеется два пути повышения коррозионной стойкости сельскохозяйственной техники: совершенствование конструкции кузова, рам, оперения и т. д. и усиление защиты антикоррозионными и консервационными материалами [1].
Существует достаточно много методов получения антикоррозионной защиты металлов: цинкование, покрытие порошковой краской металлов, термообработка, газотермическое напыление, создание микроклимата и защитной атмосферы и много другое.
Однако наличие точечных и вальцованных соединений в корпусных деталях, а также отсутствие хорошей вентиляции внутренних полостей, постоянное воздействие воды, пыли, солей и т. д. позволяет сделать выбор в направлении наиболее простого и надежного способа защиты - нанесение современных антикоррозионных и консервацион-ных составов.
Современные антикоррозионные и консерва-ционные составы должны обладать рядом преимуществ: иметь надежную адгезию; быть однородными и тиксотропными (способность удерживаться на вертикальной поверхности); вытеснять воду и электролиты с поверхности металла; эффективно пропитывать продукты коррозии (ржавчину); образовывать эластичную пленку; не оказывать вредного воздействия на лакокрасочное покрытие; обеспечивать противокоррозионную защиту в течение 12 мес. в условиях открытого хранения; обладать высокой степенью технологичности, возможностью применения для их механизированного нанесения высокопроизводительного оборудования; не требовать последующей расконсервации; не требовать смешивания компонентов и разогрева перед и в процессе их нанесения; быть экономичными - их расход не должен превышать 0,05-0,1 кг на 1 м защищаемой поверхности; быть безопасными к применению; доступными по стоимости; производиться из отечественного сырья и материалов с гарантированными объемами поставок в течение года и т. д.
Состав и консистенция антикоррозионных и консервационных материалов оказывает влияние на технологию и применяемый способ их нанесения. При выборе консервационных материалов предлагается учитывать: вид защищаемой поверхности (наружные или внутренние поверхности машин); подверженность воздействию атмосферных осадков, солнечной радиации, агрессивных газов и других разрушающих факторов; технологию применения состава (метод нанесения - кистью, оку-
нанием или распылением, необходимость предварительного разогрева или смешивания, потребность в расконсервации и др.); продолжительность защиты; экономические характеристики (стоимость, норма расхода); дефицитность. Названные критерии взаимосвязаны и влияют друг на друга.
Для временной защиты от коррозии сельскохозяйственной техники апробированы различные консервационные средства [3]: пластичные смазки, консервационные масла и смазки, защитные восковые дисперсии, пленкообразующие ингибированные нефтяные составы, бензино-битумные составы, маслорастворимые ингибиторы и противокоррозионные присадки.
Рассмотрим следующие рекомендуемые смазки для консервации металлических поверхностей.
Пластичные смазки. Защитное действие пластичных смазок основано на механическом изолировании поверхностей деталей от окружающей среды. Нанесенный на металлические изделия слой смазки препятствует проникновению к поверхности металла влаги, агрессивных газов, пыли и грязи. Недостатками консистентных смазок являются трудность их механизированного нанесения (необходимо предварительно разогреть), а также трудности, связанные с расконсервацией [21].
Смазка (пушечная водостойкая консер-вационная) ПВК отличается высокой водостойкостью, высоким сопротивлением к окислению и низкой испаряемостью. В состав пушечной смазки входят масло М-11, петролатум, церезин и присадка МНИ-7. Наносится в расплавленном состоянии при температуре до 110 °С, срок защитного действия на открытых площадках до 1,5 лет, расход - 0,5 кг/м, толщина пленки 0,4-0,6 мм. Смазку применяют для консервации неокрашенных или имеющих разрушенную окраску металлических поверхностей тракторов, комбайнов и другой сельскохозяйственной техники, а также отдельных узлов, агрегатов и деталей машин при хранении на закрытых складах сроком до 5 лет, при хранении на открытой площадке - сроком до 1 года.
Смазка универсальная среднеплавкая (солидол с пресс-солидолом ГОСТ 4466-76) относится к типу эксплуатационно-консер-вационных смазок. Ее применяют для смазки и консервации неокрашенных метал-лических поверхностей из черных и цветных металлов при хранении на открытых площадках сроком до 3 месяцев, а в закрытых помещениях - сроком до 1 года.
46
Смазки AMC-1 и АМС-3 ГОСТ 2712-75 как защитные и антифрикционные применяют для предотвращения коррозии металлических изделий и механизмов, соприкасающихся с водой.
Смазка ГОИ-54п ГОСТ 3276-89 -
низкотемпературная, антифрикционная,
применяется для смазывания узлов трения, работающих со средней скоростью и малой нагрузкой в диапазоне температур ± 50° С.
Смазка хорошо защищает металл от атмосферной коррозии, водостойка, поэтому применяют ее для наружной консервации сельскохозяйственной техники, хранящейся под навесами.
Жидкие консервационные смазки. Жидкие консервационные смазки иногда называют
ингибированными маслами и содержат
маслорастворимые ингибиторы коррозии, способные вытеснять воду с влажной поверхности и образовывать на металле хемосорбционные и адсорбционные пленки [3, 21]. Механизм
защитного действия этих смазок основан на химическом взаимодействии антикоррозионных присадок (ингибиторов коррозии), входящих в состав смазок, с поверхностью металла. При этом на поверхности образуются адсорбционные пленки, которые препятствуют проникновению
агрессивных веществ и влаги к металлу.
Жидкие консервационные смазки
обеспечивают такую же, а иногда и более надежную защиту металлических поверхностей от атмосферной коррозии, как и пластичные. Однако по сравнению с пластичными смазками имеют ряд преимуществ: наносить их можно без предварительного разогрева, в любое время года, причем процесс нанесения поддается полной механизации (например, с помощью пистолетов-распылителей); законсервированные агрегаты в
ряде случаев вводят в эксплуатацию без расконсервации, расход жидких смазок при консервации в несколько раз меньше, чем пластичных.
К существенным недостаткам жидких консервационных смазок относится их легкая смываемость атмосферными осадками, в связи с чем они рекомендуются для консервации внутренних поверхностей изделий или для наружной консервации изделий, подлежащих хранению в закрытых помещениях или в упаковке.
Смазка К-17 способна эмульгировать влагу на поверхности металла и сохранять при этом свою первоначальную защитную способность. Применяют для долговременной (более 2 лет) консервации изделий из черных и цветных металлов при условиях, исключающих прямое попадание на
них атмосферных осадков и солнечных лучей, то есть при хранении в закрытом помещении или под навесом.
Используют также для консервации двигателей внутреннего сгорания, внутренних полостей и картеров машин. При этом все внутренние поверхности двигателя консервируют путем работы его в течение 15-20 мин на холостом ходу с залитой в картер смазкой.
Смазки НГ-203, НГ-204 и НГ-204У
применяют для защиты наружных и внутренних поверхностей металлических изделий и механизмов сельскохозяйственной техники от коррозии при отсутствии непосредственного воздействия атмосферных осадков. Масло НГ-204У состоит из нитрованного масла, окисленного петролатума, парафина, синтетических жирных кислот и солей алюминия. Наносятся распылением при подогреве до 40-50 °С, расход - 0,25 кг/м3.
Из всей группы консервационных масел исследователи [4, 5] выделяют масло НГ-204У производства Московского завода нефтепродуктов как наиболее подходящее для защиты наружных поверхностей машин, хранящихся в помещении или под навесом до 12 месяцев. На открытых площадках оно защищает не более 5 месяцев, так как масляная пленка смывается атмосферными осадками.
Универсальные защитные восковые дисперсии представляют собой смесь твердых углеводородов (парафинов, изопарафинов и нафталинов) с водой или органическим растворителем. Защитное действие обеспечивается за счет образования восковых пленок, изолирующих металлические поверхности от влаги и других агрессивных веществ [21].
Главное преимущество способов
консервации с помощью микровосков - их универсальность, они защищают на срок до 12 месяцев лакокрасочные покрытия, неокрашенные металлические поверхности, деревянные
поверхности, резинотекстильные материалы, пластмассу и т. д. При таком способе отпадает необходимость в использовании ящиков, чехлов и других материалов для упаковки изделий. Кроме того, консервация восковыми составами возможна на любом участке производства и восковые покрытия в большинстве случаев не требуют расконсервации.
Микровосковой состав ПЭВ-74. Применяется в качестве профилактического защитного состава лакокрасочных покрытий машин для безгаражного хранения, а также для защиты металла от коррозии. Наносят на поверхность любым способом: кистью, окунанием, распылением.
47
Микровосковой состав ЛБХ. Представляет собой восковую эмульсию, полученную смешиванием воска и воды. В состав водно-восковой эмульсии входят парафины, церезины, поверхностно-активные вещества и ингибиторы коррозии. ЛБХ защищает металл, лакокрасочные покрытия, резину и резинотекстильные материалы, дерево, кожу и синтетические материалы на срок до 12 месяцев. Наносят состав способом безвоздушного или пневматического распыления или кистью. Расход на 1 м2 до 75 г. Толщина слоя -10-30 мкм.
Защитный воск «Экспротект» образует после нанесения и высыхания сплошное твердое нестираемое восковое покрытие. Предназначен для защиты на срок до 12 месяцев окрашенных и неокрашенных металлических поверхностей машин, оборудования и приборов, а также для предохранения резинотекстильных материалов от образования трещин под воздействием озона.
Ингибированный восковой состав ЗИВС на органической основе представляет собой дисперсию воска в органическом растворителе с ингибиторами коррозии и поверхностноактивными добавками; производится
Оренбургским нефтемаслозаводом. Служит для защиты от коррозии наружных поверхностей машин при хранении на открытых площадках до 12 мес. Состав ЗИВС технологичен при нанесении распылением, экономичен - расход 80-100 г/м2, толщина защитной пленки 0,04-0,06 мм.
В отличие от составов на органическом растворителе микровосковые дисперсии на водной основе не токсичны, пожаробезопасны, инертны к лакокрасочным покрытиям и резино-техническим изделиям. Одним из таких составов производства Оренбургского нефтемаслозавода является защитная водно-восковая дисперсия ЗВВД-13. Представляет собой дисперсию церезина в воде с добавлением поверхностно-активных веществ и ингибиторов коррозии. Обеспечивает защиту от атмосферной коррозии и старения изделий из металла, резины, резино-текстиля, пластмассы, а также лакокрасочных покрытий. Перед нанесением требуется тщательное обезжиривание поверхности, иначе нарушается целостность покрытия, так как дисперсия после нанесения самопроизвольно стягивается с промасленных участков защищаемой поверхности. Наносят состав кистью, окунанием, распылением. После высыхания в течение 2-3 ч при температуре выше +5 °С образуется бесцветная (толщиной около 30-40 мкм), надежно защищающая восковая пленка. После хранения расконсервация, как правило, не требуется.
Дисперсия ЗВВД-13 не подходит для противокоррозионной защиты машин и оборудования, работающих в контакте с удобрениями и в агрессивных средах животноводческих
комплексов, не стойка к действию отрицательной температуры [6].
Для улучшения защитных свойств водновосковых дисперсий исследовано влияние комбинированного ингибитора коррозии КИ-8 и смоляных добавок Октофор-S, Пиропласт-2, канифоль на свойства получаемых дисперсий и покрытий на их основе. Хорошие результаты по защитным свойствам на стали и резине показал водно-восковой состав ИВВС-706 М, содержащий ингибитор коррозии КИ-8 в количестве 1,5-3,0 %. Совместное введение ингибитора КИ-8 и модифицирующей добавки позволило повысить защитные свойства и улучшить стойкость водновоскового состава ИВВС-706 М к действию отрицательной температуры до минус 40 °С. Срок защитного действия - до 12 мес., расход 60-80 г/м при толщине слоя 0,035-0,05 мм.
Освоенные промышленностью
пленкообразующие ингибированные составы обеспечивают защиту металла в тонком слое 0,05-0,15 мм на длительные сроки [7, 21]. При этом сформировавшееся покрытие предохраняет металл от коррозии, причем на металле образуется прочный хемосорбционный подслой ингибиторов. Пленкообразующие ингибированные составы содержат полимерные смолы, парафины, воски, петролатумы, битумы, минеральные масла, ингибиторы коррозии и углеводородные растворители.
Высокими защитными свойствами обладают покрытия из ингибированного состава НГ-216Б, производства Московского завода нефтепродуктов, и его аналога - состава Кабинор, производства Оренбургского нефтемаслоза- вода.
Абразивоустойчивость, а также адгезионнокогезионные характеристики покрытий НГ-216Б намного лучше, чем ПВК. Тонкопленочное ингибированное покрытие способно противостоять механическому разрушению под воздействием ветра, песка, дождя; оно термостойко - не стекает с вертикальной поверхности при температуре 100-150 °С, морозостойко - не растрескивается при низкой температуре, вытесняет влагу с поверхности металла при консервации влажных поверхностей, технологично при применении.
Образованные на металле адсорбционнохемосорбционные слои обусловливают
возникновение эффекта последействия, который характеризуется сопротивляемостью коррозии поверхности металла после удаления с нее ин-
48
гибированного покрытия. Поэтому состав НГ-216Б рекомендован для противокоррозионной защиты сельскохозяйственной техники в особо жестких условиях. При нанесении распылением расход состава - 120-140 г/м2, срок защитного действия на открытых площадках - 12 мес.
В агрессивных средах удовлетворительные защитные свойства показывает автоконсервант Мовиль. Отличаясь высоким уровнем проникающей способности, быстродействия и водовытесняющих свойств, Мовиль имеет недостаточную абразивостойкость. Продукт Мовиль обладает лучшей проникающей способностью, повышенной растекаемостью по сухой и смоченной электролитом металлическим поверхностям, лучшей пропитывающей способностью, чем НГ-216Б. Поэтому Мовиль подходит для консервации скрытых и труднодоступных поверхностей автотракторной техники: лонжеронов, порогов, дверей, сварных соединений.
Специально для противокоррозионной защиты рабочих органов и рамных конструкций сельскохозяйственной техники институтом ВНИИНП совместно с ГОСНИТИ разработан пленкообразующий ингибированный нефтяной состав Ингибит-С. В нем использованы отходы от производства сульфонатной присадки на Рязанском НПЗ, которые вместе с битумом, наполнителями и пластификаторами растворены в уайт-спирите. По защитной эффективности пленка состава Ингибит-С толщиной 0,05-0,08 мм не уступает зарубежным аналогам [8]. Срок защитного действия при открытом хранении техники - до 12 мес. Наносят состав распылением, расход 220-250 г/м.
Весьма перспективно в целях наружной консервации сельхозмашин использовать отработанные моторные масла. Повышение защитных свойств отработанных масел осуществляется путем введения в них маслорастворимых ингибиторов коррозии [9, 10].
Ингибированные полимерные
покрытия (ИПП). Одним из прогрессивных методов защиты металлических поверхностей от атмосферной коррозии является консервация изделий ингибированными полимерными покрытиями (ИПП) [21]. При этом исключается необходимость специальной упаковки,
обеспечивается требуемые срок хранения и хороший товарный вид.
Различают два вида ИПП: снимающиеся и неснимающиеся. К снимающимся покрытиям относятся покрытия, удаляемые с помощью обычных растворителей или механическим путем перед вводом изделий в эксплуатацию. Для
получения снимающихся покрытий применяют составы ЛСП, ЗИП, ИС-1 и ХС-62С. К неснимающимся покрытиям относятся покрытия, которые временно предохраняют металл от коррозии и в дальнейшем перед вводом изделий в эксплуатацию могут быть перекрыты красками и эмалями по обычно применяемым схемам окраски. На изделиях с нанесенными неснимающимися покрытиями можно производить сварку. Неснимающиеся покрытия при необходимости удаляют с поверхности смывками АФТ-1, СП-6. Для получения неснимающихся покрытий используют составы ГФ-570, ГФ-570 РК и ВРЛГ.
Одним из специфических видов консервационных материалов являются
преобразователи или модификаторы ржавчины. Принцип действия их заключается в том, что при нанесении на ржавчину они вступают с ней в химическое взаимодействие, образуя защитный слой химически стойких, нерастворимых в воде соединений, не оказывающих вредного действия на металл. Пленка соединений, прочно удерживаясь на поверхности металла, тормозит распространение коррозии под лакокрасочной пленкой.
Покрытие ЛСП представляет собой ингибированное полимерное защитное покрытие, легкоснимаемое после длительного хранения. Это раствор присадки-ингибитора коррозии АКОР-1 (6-8 % по весу) в хлорвиниловой эмали ХВ-114. Приготавливают состав непосредственно перед употреблением на месте, при температуре от +10 до +30 °С путем тщательного перемешивания компонентов. Срок хранения приготовленного состава - не более 6 месяцев. Срок защиты без переконсервации - до 2 лет при хранении техники на открытых площадках.
ЗИП - снимающееся полимерное покрытие с температурой размягчения не более 180 °С. В состав ЗИП входят следующие компоненты: этилцеллюлоза, пластификатор, минеральное масло и ингибиторы коррозии. Применяют для консервации стальных и чугунных изделий, в том числе с металлическими и неметаллическими
неорганическими покрытиями, подлежащих хранению в условиях открытой атмосферы. Можно также консервировать изделия из алюминия и его сплавов, не содержащих меди.
Наносят ЗИП способом окунания. Режим сушки покрытия при температуре 18-23 °С - 30 мин. Затем выдерживают в течение суток.
Модификатор ржавчины ИРХФ.
Одновременно с преобразованием ржавчины он формирует на поверхности металла лакокрасочную пленку, способную без дополнительного
49
перекрытия защищать металл от коррозии в условиях обычной атмосферы.
Грунт ВА-0112 обладает высокой бензостойкостью, поэтому в сочетании с лакокрасочными покрытиями (лак Э-4100, эмаль ЭП-755, грунт ВА-08, грунт-шпатлевка ЭП-00-10) рекомендуется для антикоррозионной защиты стальных резервуаров, предназначенных для хранения жидких топлив. Расход грунта - 150 г/м2.
Маслорастворимые ингибиторы коррозии делятся на хемосорбционные, изменяющие кинетику электродных реакций, и адсорбционные, оказывающие лишь экранирующее действие. Последние, как правило, являются малополярными веществами. В случае хемосорбции металлы вступают в химическое взаимодействие с компонентами ингибиторов. Продукты реакций закрепляются на корродирующей поверхности с образованием самостоятельной хемосорбционной фазы толщиной до 104 монослоев. Ингибиторы хемосорбционного типа, в свою очередь, делятся на анодные и катодные [21].
Анодные ингибиторы являются донорами электронов. При адсорбции они частично или полностью передают часть своих электронов металлу по механизму донорно-акцепторного взаимодействия. К таким замедлителям относятся нитрованные масла, среднемолекулярные сульфонаты, органические хроматы. Анодные ингибиторы за счет сильного взаимодействия кислорода нитро-, сульфо- или карбонильных групп с металлом резко изменяют структуру и фазовый состав поверхностного слоя. Они защищают черные и цветные металлы, так как образуют поверхностные хемосорбированные соединения, не растворяющиеся в маслах. Хемосорбированная фаза имеет большую энергию связи с металлом, нежели с углеводородом. Такие ингибиторы оказывают значительный эффект последействия.
Катодные ингибиторы, напротив, являются акцепторами электронов. Действие таких замедлителей противоположно анодным ингибиторам. Они понижают концентрацию электронов в металле и тем самым повышают работу выхода и уменьшают контактную разность потенциалов. К катодным ингибиторам по этой классификации относятся амины, амиды, имиды, имидазолы, сукцинимиды, алкилсалицилаты, цианиды, гетероциклические соединения. Они образуют, подобно анодным замедлителям, полимолекулярную хемосорбционную фазу на отрицательно заряженной поверхности, за счет чего имеют также значительный эффект последействия. Большая часть таких ингибиторов
хорошо защищает черные металлы, но стимулирует коррозию цветных, так как азотсодержащие вещества образуют растворимые комплексы с ионами свинца, олова, меди, магния.
Экранирующие (адсорбционные)
замедлители менее полярны, отличаются быстротой адсорбционного вытеснения воды, но не имеют эффекта последействия. Наилучший защитный эффект дает применение комбинированных ингибиторов, содержащих компоненты анодного, катодного и экранирующего действия. Экранирующие замедлители коррозии
обеспечивают быстродействие комбинированных композиций. Эти добавки образуют вторичный адсорбционный слой поверх хемосорбционного слоя ингибиторов анодного и катодного действия (структура сэндвича).
Разработано большое количество
маслорастворимых ингибиторов и
противокоррозионных присадок, при введении которых в моторные масла создаются консервационные и рабоче-консервационные составы, снижающие скорость коррозии металлов в сотни раз. Эффективными ингибирующими свойствами характеризуются, например, нитрованные масла, полученные обработкой нефтепродуктов азотной кислотой.
Антикоррозионная присадка АКОР-1 ГОСТ 15171-70 изготовлена на основе нитрованных масел М-8, М-11 с добавлением 10 % стеариновой кислоты и последующей нейтрализацией гидроксидом кальция. Присадка является ингибитором анодного типа, представляет собой густую маслянистую жидкость черного цвета, хорошо совмещается с моторными, трансмиссионными маслами, дизельным топливом. Применяется для внутренней консервации двигателей, трансмиссий. Присадка АКОР-1 содержит всего 15-20 % активного вещества, и для наружной консервации техники при хранении в помещениях и под навесом концентрацию присадки в маслах доводят до 25 % [11].
Улучшенный вариант присадки АКОР-1 выпускается ЗАО НПП «Алтайспецпродукт» (г.Бийск) под маркой АКОР-1Б. Присадка АКОР-1Б содержит не менее 35 % активного вещества, что позволяет снизить ее концентрацию в ингибируемых маслах. На основе присадки АКОР-1 разработан ингибитор МОПЛ-1, применяемый преимущественно для ингибирования битумных композиций, смазок, пленкообразующих нефтяных составов. Значительно превосходит АКОР-1 по уровню функциональных свойств.
50
Ингибитор НГ-110Н используется в качестве антикоррозионного ингредиента при производстве моторных и трансмиссионных масел.
Противокоррозионная присадка Прана-0, пастообразное вещество коричневого цвета, содержит парафины, амины и амиды. Являясь катодным ингибитором, эффективно защищает наружные поверхности деталей и узлов машин от коррозии. Вводится в количестве 10-15 % в отработанные масла, подогретые до 60-70 %. Срок защитного действия на открытой площадке - 9-10 мес., под навесом и в закрытом помещении - 12 мес. Присадка Прана-0 обладает загущающим эффектом и ее более вязкие композиции с маслами менее подвержены смываемости осадками, чем масла с ингибиторами и присадками АКОР-1, АКОР-1Б, МОПЛ-1, НГ-110Н. Она повышает защитную эффективность отработанных моторных масел, содержащих маслорастворимые ингибиторы коррозии, введением в них загустителей. Применяют углеводородные загустители с петролатумом, церезином, микровоском и мыльные загустители с жирными карбоновыми и синтетическими кислотами.
Консервационные композиции на основе отработанных масел с ингибиторами и загустителями целесообразно готовить
непосредственно в хозяйствах на специальных установках, обеспечивающих подогрев
компонентов до 70-90 °С и их тщательное смешивание в разжиженном состоянии. Вследствие резкого повышения вязкости загущенных композиций при охлаждении до 5-10 °С наносятся они в нагретом до 40-50 °С состоянии. Поэтому при выборе или разработке технических средств нанесения загущенных композиций необходимо учитывать эти технологические особенности.
Защитные битумные составы.
Антикор битумно-каучуковый «Битукас» представляет собой вязкую густую жидкость. После нанесения он образует полутвердую пленку. Рекомендуемая толщина покрытия - 0,7-0,8 мм. Расход - 0,7-0,8 кг/см2. Наносить следует двумя слоями, первый слой необходимо сушить 3 ч при 20 °С, второй слой в течение - 24 ч.
Автоантикор-2 битумный для днища содержит нефтяные битумы, феноло-формальдегидные смолы, асбест, толуол и др. Представляет собой черную пасту. Препарат обладает хорошей адгезией к поверхности. Этот препарат наносят в 2-4 слоя с межслойной сушкой в течение 3-6 ч при 15-25 °С и сушкой последнего слоя в течение 18-48 ч. Толщина покрытия 0,4-1,0 мм. Расход составляет 0,5-1,5кг/м в зависимости от
толщины покрытия. Растворитель - бензин или уайт-спирит.
Для восстановления антикоррозионного покрытия днища кузова и для дополнительного нанесения на заводские покрытия применяются также мастики.
Автомастика резино-битумная антикоррозионная «Эластокор». Наносят ее кистью или распылителем в три слоя (для дополнительной защиты нужно 1-2 слоя) с межслойной сушкой около 3 ч и сушкой последнего слоя в течение 24 ч. Толщина одного слоя 0,35-0,40 мм, расход 0,4-0,5 кг/см2. При загустевании или нанесении распылителем мастику разводят до требуемой вязкости растворителем 651, РС-2 или бензином.
При длительном хранении
сельскохозяйственной техники на открытых площадках рабочие органы машины (отвалы, лемехи плуги, лапы культиваторов, диски борон, сеялок и лущильников, металлические колеса машин, пальцевые брусы, барабаны, металлические планчатые транспортеры зерноуборочные, силосоуборочные и кукурузоуборочные комбайны, гусеницы тракторов и т. п.) и другие
неокрашенные металлические поверхности защищают от коррозии покрытиями из битумных составов.
Битумные составы приготавливают в хозяйствах непосредственно перед употреблением. Для приготовления применяют нефтяной строительный битум БН-IV (БН-V) ГОСТ 6617-56, а также битум марок БН-1У и БН-У, который растворяют в любом органическом растворителе, например в неэтилированном бензине до образования однородной массы темного цвета.
Рекомендуется применять следующие составы: 1:1 (1 часть по весу битума +1 часть бензина); 1:2 (1 часть битума+2 части бензина); 1:3 (1 часть битума+3 части бензина); 1:4 (1 часть битума+4 части бензина).
С целью улучшения физико-механических и защитных свойств нанесенных битумных покрытий в состав добавляют до 2 % олифы и присадки АКОР-1.
Для приготовления смеси мелко раздробленный битум засыпают в бидон, заливают бензином, размешивают, закрывают крышкой и оставляют на 12-14 ч. После этого содержимое тщательно размешивают и вливают 0,5-1,0 кг олифы. Подогревать состав на огне строго запрещается. Готовый раствор (кроме состава 1:1) перед употреблением следует профильтровать через металлическую сетку № 15. Все составы (за исключением состава 1:1), представляющие жидкие смеси, наносят на поверхности деталей
51
механизированным способом. При покрытии более вязким составом 1:1 пользуются кистью или тампоном.
Битумными составами защищают от коррозии наружные поверхности рабочих органов машин (отвалы, лемеха плугов, лапы культиваторов, диски сеялок, лущильников и т. п.).
Наносить битумные составы на поверхности точно обработанных узлов и деталей (штоков гидроцилиндров, подшипников) нельзя, так как это приводит к порче сальников гидроцилиндров, к заклиниванию или схватыванию подшипников.
Срок защитного действия бензино-битумных покрытий при хранении узлов и деталей на открытых площадках - не более 6 мес., а в закрытом помещении - более года. Защитная эффективность в большей степени зависит от состояния поверхности.
Оставшаяся ржавчина, а также проникающая через битумное покрытие влага и атмосферный кислород вызывает рост коррозионного поражения стали, причем наибольший - в первые 2 мес.
Совмещение битумов с каучуками, маслами, полимерами позволяет расширить интервал работоспособности материала от -50 до +150 °С. Модифицирование битумов полимерами резко повышает их атмосферостойкость [12]. Из каучуковых полимербитумных материалов наиболее атмосферостойки - битум-наиритовые композиции (до 25 % наирита). Перспективным является использование изоатактического полипропилена (до 2 %). Введение смол и масел в битумные составы обогащает масляную фазу битумов и пластифицирует их, что обусловливает понижение температуры хрупкости, повышение трещино- и морозостойкости, а также атмосферостойкости. Но при этом снижается теплостойкость полимербитумных композиций.
Увеличение масляной части битумов приводит к более полному и легкому совмещению их с модификаторами. Оптимальное содержание пластифицирующих добавок зависит от их природы и колеблется от 5 до 10 %, дальнейшее их увеличение только уменьшает вязкость смеси. Перед модификацией битумы предварительно растворяют в органических жидкостях. В качестве разбавителей (растворителей) битумов используют соляровое масло, бензин, керосин, растворитель Р-4, ксилол, толуол, сольвент, живичный скипидар, нефтяной растворитель, уайт-спирит. Горячий способ растворения предусматривает расплавление битума до 100-120 °С и перемешивание его с растворителем. Соотношение битума и растворителя близко 1:1. Полимеры и каучуки в битумном покрытии создают структурную сетку, пронизывая ей битум как аморфное тело. Полимерный каркас обеспечивает прочность
и отсутствие текучести при повышенной температуре, усиливает деформационные свойства композиции и снижает температуру хрупкости.
Как защитные покрытия битумные композиции могут находиться при длительном контакте с водой. Насыщение покрытия влагой приводит к набуханию пленки, возникновению высоких внутренних напряжений, вызывающих снижение сил адгезии и отслаивание покрытия. Модифицирование битумов полимерами позволяет в значительной мере снизить водопоглощение покрытий, например, атактический полипропилен по сравнению с битум-резиновой смесью снижает водопоглощение покрытий в 1,5 раза.
Одним из наиболее эффективных путей повышения защитных свойств и срока службы покрытий на основе битумов является введение в их состав ингибиторов коррозии. Оптимальное содержание большинства ингибиторов (нефтяных сульфонатов, нитрованных масел, окисленных нефтепродуктов, аминов и их солей с жирными синтетическими кислотами) в битумных мастиках составляет 3-5 %. Увеличение количества ингибитора снижает ток коррозии, увеличивает сопротивление покрытия, но приводит к удорожанию и значительной потере адгезионных свойств композиции. Ингибиторы коррозии, являясь гидродробными поверхностно-активными веществами, закрывают поры в пленке и как бы уплотняют покрытия, что резко снижает водопоглощение и водопроницаемость пленок.
Наиболее широко в качестве ингибиторов коррозии в полимербитумных композициях используются соединения, содержащие аминогруппы и их производные. Применение аминов позволяет наносить композицию даже на ржавую поверхность с образованием антикоррозионных атмосферостойких покрытий широкого спектра действий. Органические амины в смеси с 1,5 % солей нафтеновой кислоты придают композициям хорошие адгезионные и антикоррозионные свойства. Введение в битумные мастики кубовых остатков синтетических жирных кислот, содержащих амины, резко повышает защитные свойства покрытий в кислых средах. Но сами жирные кислоты, хотя и способны обеспечить очень высокую степень заполнения поверхности, без аминных соединений не значительно снижают скорость коррозии.
Таким образом, модификация битумов полимерами, пластификаторами и ингибиторами позволяет значительно улучшать физико-химические и реологические свойства битумов, получать составы для консервации сельхозмашин с высокими защитными свойствами.
52
В таблице 1 представлены сравнительные ценовые и технические характеристики наиболее распространенных на рынке консервационных материалов по состоянию на май 2015 г [13-20].
Анализируя таблицу, можно видеть, что в современных условиях сельскохозяйственные орга-
низации отдают предпочтение для консервации техники смазке солидол, а также смазке ПВК и на ее основе готовят загущенные консервационные композиции с отработанными маслами.
Рисунок 1 - Система средств временной противокоррозионной защиты
53
Таблица 1 - Характеристики консервационных смазочных материалов
№ п/п Марка смазки Ценовой диапазон по Нижегородской области руб. / кг. Температура эффективной защиты, °С Эффективность / длительность защиты на открытых площадках (баллы) Примерный перечень предприятий-изготовителей
Пластичные смазки
1 ПВК (ГОСТ 19537-83) 53,33-84,10 -50-+50 10 ООО «Завод смазок Промойл» Ивановская обл., г. Иваново
2 Солидол с пресс-солидолом (ГОСТ 4466-76) 35,70-45,62 -50-+65 3 ООО «Производство Завод имени Шаумяна» г. С.-Петербург
3 AMC-1 и АМС-3 (ГОСТ 2712-75) 264,36-292,94 -15-+65 5 ОАО «НК «Роснефть» - МЗ «Нефтепродукт» г. Москва
4 ГОИ-54п (ГОСТ 3276-89) 417,33-438,20 -40-+50 10 ООО «Производство Завод имени Шаумяна» г. С.-Петербург
Жидкие консервационные смазки
5 К-17 (ГОСТ 10877-76) 102,00-109,65 -22-+40 1 ОАО «Нефтемаслозавод» г. Оренбург
6 НГ -203 (ТУ 38.1011331-90) НГ-204, НГ-204У (ГОСТ 18974-73) 116,57-131,37 -25-+70 5 ОАО «НК «Роснефть» - МЗ «Нефтепродукт» г. Москва
Универсальные восковые дисперсии
7 ПЭВ-74 (ТУ 38.101103-77) 111,56-124,27 -40-+75 10 ОАО «Нефтемаслозавод» г. Оренбург
Пленкообразующие ингибированные составы
8. Мовиль (ТУ 6-15-1521-86) 67,86-84,15 -40-+50 10 ЗАО ПКФ «Развитие» г. Н. Новгород
Ингибированные полимерные покрытия
9 Грунт ВА-0112 (ТУ 6-10-1234-79) 120,58-153,64 -50-+60 10 ООО «Ярославский завод красок» г. Ярославль
Маслорастворимые ингибиторы коррозии
10 Акор-1 (ГОСТ 15171-78) 97,52-116,43 Зависит от марки масла, в которое добавляется ингибитор коррозии 8 Ярославский нефтеперерабатывающий завод имени Д. И. Менделеева (ЗАО «Менделеев Групп») Ярославская область, Тутаевский район, п. г. т. Константиновский
Защитные битумные составы
11 Автоантикор-2 (ТУ 6-07-44-77) 63,88-76,65 -25-+100 5 ОДО «ЖЗКИМ» Украина, г. Житомир
12 БН-1У / БН-У (ГОСТ 6617-56) 65,11-72,8 -25-+70/ -25-+90 5 ООО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» Нижегородская область, г. Кстово
54
Для консервации особо ответственных сборочных единиц необходимо применение дорогостоящих пластичных смазок типа АМС-1, АМС-3 и ГОИ-54п и т.д.
Применение жидких консервационных смазок, несмотря на высокую технологичность, ограничивается применением только на крытых площадках, что резко снижает их востребованность.
Широкое применение пленкообразующих ингибированных составов и полимерных покрытий, несмотря на высокие защитные свойства, ограничивается относительно высокой стоимостью.
Как видно из таблицы, приведенные сельскохозяйственные организации
Нижегородской области в основном предпочитают
использовать смазку Солидол, отработанной моторное масло и окрашивание машин различными эмалями (при необходимости). Однако защитное действие смазки Солидол в условиях открытых площадок около 4 месяцев, а отработанное моторное масло смывается атмосферными осадками, что приводит к развитию на деталях с.-х. машин коррозионных процессов.
Учитывая, что в обозримом будущем не предвидится резкое улучшение в обеспечении сельскохозяйственных организаций качественными защитными материалами, поиски возможных модификаций отработанных масел, битумных составов являются перспективными с научной и технической точек зрения.
Таблица 2 - Применение консервационных смазочных материалов в сельскохозяйственных организациях
Нижегородской области
№ Наименование с.-х. организации Юридический адрес Перечень применяемых Консервационных материалов
1. ОАО «Нива» Нижегородская обл., Лысковский р-он, п. Нива Литол-24; Солидол; Солидол + полиэтиленовая пленка; Окрашивание эмалями (пентафталевыми пер-хлорвиниловыми и т. д.)
2. АО «Румянцевское» Нижегородская обл., Д. Константиновский р-он, с. Румянцево Солидол; Ко мпозиция: битум + отработанное моторное масло; Окрашивание эмалями (пентафталевыми пер-хлорвиниловыми и т. д.)
3. ООО «Вад Агро» Нижегородская обл., Вадский р-он, с. Вад Солидол; Отработанное моторное масло; Солидол + полиэтиленовая пленка; Окрашивание эмалями (пентафталевыми пер-хлорвиниловыми и т. д.)
4. ООО «Земля сергачская» Нижегородская обл., г. Сергач, п. Заготзерно Солидол; Отработанное моторное масло; Солидол + Полиэтиленовая пленка; Окрашивание эмалями (пентафталевыми пер-хлорвиниловыми и т. д.)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Антикоррозионные препараты // За рулем. РФ. [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: М1р://шИ^г.т/Антикоррозионные препараты. (Дата доступа: 20.04.2015).
2. Вигдорович В. И., Насыпайко И. Г., Прохоренков В. Д. Антикоррозионные консерва-ционные материалы. М. : Агропромиздат, 1987. 128 с.
3. Анисимов И. Г., Бадыштова К. М., Бнатов С. А. и др. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение Справочник / 2-е изд., перераб. и доп. М. : Техин-форм, 1999. 596 с.: граф., табл. ISBN:5-89551-006-X.
4. Добрин В. И., Северный А. Э., Прохоренков В. Д. Справочник заведующего машинным двором. М. : Росагропромиздат, 1988. 254 с.
55
5. Курочкин В. Н. Хранение техники на машинных дворах. М. : Россельхозиздат, 1985. 157 с.
6. Парамонов С. Ю. Малокомпонентные кон-сервационные материалы на основе отработанных масел [Текст]: канд. хим. наук / Парамонов Сергей Юрьевич. Тамбов, 2004. 207 с.
7. Прохоренков В. Д. Разработка методов противокоррозионной защиты и технологических процессов хранения сельскохозяйственной техники [Текст]: дис. докт. техн. наук / Прохоренков Вячеслав Дмитриевич. - Тамбов, 2002. 400 с.
8. Иванковский В. Э., Уварова И. М., Ломинадзе Т. Д. Ингибированное защитное покрытие для сельскохозяйственной техники на основе отходов сульфонатной присадки // Сохранность и противокоррозионная защита сельскохозяйственной техники: Тезисы докладов Всесоюзного научно-технического семинара. 1987. С. 27-28.
9. Медведев М. С. Повышение долговечности сельскохозяйственной техники нанесением и восстановлением покрытий с применением грунта «преобразователь ржавчины» [Текст]: канд. техн. наук / Медведев Михаил Сергеевич. Новосибирск, 2009. 171 с.
10. Петрашев А. И. Совершенствование технологических процессов и ресурсосберегающих средств консервации сельскохозяйственной техники при хранении [Текст]: дис. докт. техн. наук / Петрашев Александр Иванович. Тамбов, 2007. 302 с.
11. Михайлова A. A., Игнатьев P. A.
Противокоррозионная защита сельскохозяйственной техники: Справочник. М. :
Россельхозиздат, 1981. 256 с.
12. Козлов A. A., Шумилов В. Н., Севастьянова Л. M. Использование материалов на основе битумов в качестве коррозионностойкого покрытия в химической промышленности // Обзорная информация. Серия: Противокоррозионная защита. М. : НИИТЭХИМ, 1985. 56 с.
13. АМС-1 // Группа компаний «НеконСиа» [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: http: //necton-sea.ru/catalog/Smazki/Morskie/AMS-1/ (Дата обращения: 20.04.2015).
14. Состав ПЭВ-74 // Flagma [Электронный
ресурс], 2015. Режим доступа: http://orenburg.
flagma.ru/sostav-pev-74-bochka-147kg-o1901029.html (Дата обращения: 20.04.2015).
15. Покрытие ЗВВД-13 // Битум Плюс [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа:
http://bitumplus.net/index.php?n=20&li=b2M9MTEw MTI0MzMmMTE wMTI0MzM= (Дата обращения:
20.04.2015) .
16. Покрытие НГ-216 // Битум Плюс [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа:
http://bitumplus.net/index.php?n=20&li=b2M9MTEw MTI0MzMmMTE wMTI0MzM= (Дата обращения:
20.04.2015) .
17. Автоконсервант АвтоМовиль //
Propartner: товары и услуги [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: http://www.propartner.ru/
окГеге/тоуй (Дата обращения: 20.04.2015).
18. Bitukas, мастика битумно-каучуковая //
АвтоХимПродукт [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: http://www.avtokhimprodukt.com
/shop/alytaus-chemija (Дата обращения: 20.04.2015).
19. Автоантикорэпоксиднокаучуковый для днища // Строительные материалы. Основы строительного дела [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: http: //betonotech.ru/stroimtr/lakpaint 1_(7). htm (Дата обращения: 20.04.2015).
20. Отпускные цены продукции // ЗАО «Заречье» [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: zarechie.ru (Дата обращения: 20.04.2015).
21. Общие положения курса «Хранение и противокоррозионная обработка техники» [Электронный ресурс], 2015. Режим доступа: http://rudocs.ex-dat.com/docs/index-425109.html (Дата обращения: 20.04.2015).
56
EVALUATION OF CONSERVATION MATERIALS TO PROTECT AGAINST CORROSION WORKING ORGANOV AGRICULTURAL MACHINERY
© 2015
E. B. Mironov, candidate of technical sciences, docent of department «Technical service»
V. V. Kosolapov, candidate of technical sciences, associate professor of the chair «Technical serviche» E. M. Tarukin, the senior teacher of the chair «Technical service»
M. M. Maslov, the post-graduate student
Nizhniy Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia)
Annotation. Agricultural production in the country has a huge fleet of vehicles and guns. When stored outdoors under the action of atmospheric sieges Cove, high humidity, temperature changes, contaminants, corrosion-active gases, solar radiation and technological pollution of the metal surface of cars intensively corroded. Corrosion damage are increased and the mates wear and friction, reduce fatigue strength, which leads to the appearance of numerous cracks and breaks in the metal, especially sheet metal structures and welded joints. The speed of the corrosion process depends on the aggressiveness of the medium, the duration of its who-operation, the air temperature, the surface condition of the metal (composition and structure of the safety film), chemical composition of the metal and the presence of mechanical stresses, special design features (presence of welds, bolted and riveted joints, Lasta and cracks).
Research leading scientists showed that the characteristic defects of welding the light of the changes are corrosion-fatigue cracks. Consequently, the reduced life expectancy, increased repair costs and elimination of the consequences corrosion processes, so finding the most effective means and methods of protection in this area becomes urgent task.
Research leading scientists showed that the characteristic defects of welding the light of the changes are corrosion-fatigue cracks. Consequently, the reduced life expectancy, increased repair costs and elimination of the consequences corrosion processes, so finding the most effective means and methods of protection in this area becomes urgent task.
Complex design of agricultural machinery, the presence of internal cavities, increase the cost of corrosion-resistant materials and equipment forced to make a choice in the direction of the simplest and most reliable method of protection - the application of modern anticorrosive and rust-preventing compounds.
For temporary corrosion protection of agricultural machinery tested various conservation tools: grease, preservative oils and lubricants, protective wax dispersions, film-forming inhibited oil compositions, fuel-bitumen compositions, oil-soluble corrosion inhibitors and additives.
The cost of these materials, and the durability of coatings formed by them, ranging from expensive to very are in a wide range of solar brigades serving the agricultural organizations.
In this article the analysis of conservation materials, compiled by price rating date and recommendations for their selection.
Keywords: wax dispersion, corrosion inhibitors, modifiers, rust, bitumen compositions, the compositions of conservation, agricultural, perching corrosion.
57
