Научная статья на тему 'Защитные цинковые покрытия для жёстких коррозионно-эрозионных условий эксплуатации'

Защитные цинковые покрытия для жёстких коррозионно-эрозионных условий эксплуатации Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
556
86
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Территория Нефтегаз
ВАК

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Проскуркин Е. В.

За последние десятилетия отмечено резкое снижение срока службы различных стальных изделий практически во всех сферах их применения, обусловленное, с одной стороны, снижением коррозионной стойкости металла, а с другой - повышением коррозионной активности сред, в которых изделия эксплуатируются. В связи с этим возникла необходимость применения новых коррозионностойких материалов, а также повышения эксплуатационных характеристик защитных покрытий, в первую очередь цинковых, как наиболее распространённых на практике.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Защитные цинковые покрытия для жёстких коррозионно-эрозионных условий эксплуатации»

Е.в. проскуркин, зав. сектором металлических диффузионных покрытий труб, к.т.н. Государственное предприятие «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт трубной промышленности им. Я.Е. Осады» (Украина, г. Днепропетровск)

защитные цинковые покрытия для жёстких коррозионно-эрозионных условий эксплуатации

За последние десятилетия отмечено резкое снижение срока службы различных стальных изделий практически во всех сферах их применения, обусловленное, с одной стороны, снижением коррозионной стойкости металла, а с другой - повышением коррозионной активности сред, в которых изделия эксплуатируются. В связи с этим возникла необходимость применения новых коррозионностойких материалов, а также повышения эксплуатационных характеристик защитных покрытий, в первую очередь цинковых, как наиболее распространённых на практике.

Среди многочисленных защитных покрытий (металлических и неметаллических) цинковые покрытия являются одними из наиболее эффективных и распространенных.

Цинк обеспечивает экономичный способ защиты стали от коррозии. Известно, что цинк подвергается вторичной переработке и в настоящее время около 30% мирового потребления цинка удовлетворяется за счет его вторичной переработки. Другими словами, ежегодно около 2 млн. тонн цинка восстанавливается и используется снова. По объёму и номенклатуре защищаемых от коррозии изделий цинковым покрытиям нет равных среди других металлических покрытий. Это обусловливается многообразием технологических процессов цинкования, их относительной простотой, возможностью широкой механизации и автоматизации, высокими технико-экономическими показателями.

В технической литературе достаточно широко освещены различные процессы цинкования, свойства цинковых покрытий, области их применения. Однако в ней в основном описаны способы цинкования без их взаимного сопоставления и характеристик цинковых покрытий, полученных различными методами. Вместе с тем широкая распространённость процессов цинкования привела к тому, что часто на практике различные виды цинковых покрытий воспринимаются как единое покрытие с

основными свойствами, характерными чистому цинку. Такое положение не способствовало правильному выбору вида цинкового покрытия для конкретных изделий и их условий эксплуатации, а также сдерживало развитие новых процессов цинкования, направленных на получение цинковых покрытий с улучшенными свойствами. В последнее время многие процессы цинкования и оборудование для их осу-

ществления были значительно усовершенствованы, что дало возможность повысить коррозионную стойкость и другие свойства цинковых покрытий. Это позволило расширить области применения цинковых покрытий нового поколения и использовать их для защиты различных изделий, эксплуатирующихся в жёстких коррозионно-эрозионных условиях. Следует отметить, что в последние годы

6000(600) -5000(500)

3000(300)

о 2000(200) о.

то(Щ

Рис. 1. Схема расположения слоев (фаз) цинкового покрытия, полученного методом горячего цинкования (в расплаве цинка), и их микротвердость

ТЕРБУРГ,

САНКТ-

УХТА

ГА30ПР1

ЮГОРСК

СУРГУТ

САРАТ1

КРАСНОДАР

1РЕНБУ1

ГАВРОпОЛЬ

143900, Московская обл., г. Балашиха, шоссе Энтузиастов, 30 т/ф: +7.495.521.80.23 / +7.495.521.80.29 +7.495.521.21.13/ +7.495.521.69.74

полоса)

*

-сталь

Рис. 2. Микроструктура диффузионного цинкового покрытия, полученного в порошковых смесях

получены новые данные о свойствах различных цинковых покрытий, которые остаются неизвестны широкому кругу специалистов. В связи с этим представляет большой практический интерес провести сопоставительный анализ свойств различных цинковых покрытий, что позволит получить обоснованные данные о наиболее рациональных областях применения цинковых покрытий различного вида. Исходя из механизма образования и физико-химических характеристик, в настоящее время можно выделить шесть видов цинковых покрытий.

1. Гальванические (электролитические)

Покрытия на поверхность изделий наносят в растворах электролитов под действием электрического тока. Основными компонентами этих электролитов являются соли цинка.

2. Металлизационные

Покрытия наносят путём распыления струёй воздуха или горячего газа расплавленного цинка. В зависимости от способа напыления используют цинковую проволоку (пруток) или порошок цинка. В промышленности используют газопламенное напыление и электродуговую металлизацию.

3. Горячецинковые

Покрытия наносят на изделия методом горячего цинкования (погружением в ванну с расплавленным цинком).

4. Диффузионные

Покрытия наносят на изделия путём химико-термической обработки их при температуре 45 0-5 000С в порошковых смесях на основе цинка или путём соответствующей термической обработки превращают, например, гальваническое покрытие в диффузионное.

5. Цинкнаполненные

Эти покрытия представляют собой композиции, состоящие из связующего и цинкового порошка. В качестве связующих используют различные синтетические смолы (эпоксидные, феноль-ные, полиуретановые и др.), лаки, краски, полимеры.

6. Комбинированные

Эти покрытия представляют собой комбинацию цинкового покрытия любого вида и лакокрасочного или полимерного покрытия. В мировой практике такие покрытия известны как «дуплекс-системы». В таких покрытиях сочетается электрохимический защитный эффект цинкового покрытия с гидроизолирующим

защитным эффектом лакокрасочного или полимерного.

Следует отметить, что гальванические и металлизационные цинковые покрытия не содержат интерметаллических соединений (фаз) и состоят из цинка соответствующего химического состава. Горячецинковые покрытия, получаемые методом горячего цинкования (из расплава цинка) и диффузионные покрытия, наносимые из порошковых смесей на основе цинка, имеют аналогичный механизм образования - диф-

фузионный. Поэтому, в плане классификации эти цинковые покрытия можно отнести к одному виду (классу) покрытий. Это подтверждается и их строением. В соответствии с диаграммой состояния системы «железо -цинк» в структуре этих покрытий присутствует ряд аналогичных фаз (интерметаллических соединений). Однако, общее строение этих покрытий всё-таки различно и их свойства также во многом различаются. Практический опыт показывает, что

а-фаза -

цинковый

феррит

сталь

Рис. 3. Микроструктура стали, оцинкованной диффузионным методом в порошковой смеси: слой покрытия ( 5-фаза) удалён, чтобы показать а-фазу - цинковый феррит. Он имеет вид светлой полосы в структуре основного металла и является переходной фазой от основного металла (стали) к слою покрытия. Растворимость цинка в а-фазе при 2500С составляет 4,5 %

Предприятие ЗАО «ТЕРМА»

является производителем термоусаживающихся материалов «ТЕРМА» для антикоррозионной защиты тепло-, водо-, газо-, нефтепроводов с 1997 г.

Основными областями применения нашей продукции являются:

Изоляция стальной трубы, не имеющей базовой заводской изоляции, методом спиральной намотки в заводских либо трассовых условиях. Нанесение защитной обертки на трубы, покрытые битумным слоем. Изоляция стальной трубы методом спиральной намотки при проведении переизоляционных работ в трассовых условиях. Изоляция сварных стыков труб диаметром до 1420 мм с заводским полиэтиленовым покрытием и покрытием на основе термоусаживающихся лент с возможностью получения двух- и трехслойной изоляции.

Ремонт мест повреждения заводского полиэтиленового покрытия или покрытия на основе термоусаживающихся лент путем заполнения места повреждения полимерным заполнителем с последующей установкой армированной заплатки для увеличения прочностных свойств покрытия. Гидроизоляция теплопроводов различного назначения с температурой носителя до 150°С.

Изоляция тройников, отводов и фасонных изделий в базовых и трассовых условиях.

Россия, 19Е029, г. Санкт-Петербург, ул. Дудко, 3 Тел. 8 (ВТ2) 600-18-21, 600-18-20 Факс 8 (812) 740-37-38

Е-таИ: ЬегтаОЛ @уапс!ех.пи

info@cerma-spb.ru

Сайт: www.terma-spb.ru

особо жёсткими условиями эксплуатации характеризуются нефтедобывающая отрасль, судостроение и морской флот, коксохимическая, нефтеперерабатывающая и горнорудная промышленность. В связи с этим представляет большой практический интерес использование в этих условиях эксплуатации защитных цинковых покрытий нового поколения.

Анализ свойств цинковых покрытий и условий эксплуатации различных металлоконструкций и трубопроводов в указанных выше областях промышленности показывает, что покрытие для использования в этих условиях должно обладать не только повышенной коррозионной стойкостью, но быть также устойчивым к абразивному износу и иметь высокую степень сцепления с поверхностью защищаемого изделия. Например, для труб нефтяного сортамента с нарезными концами, покрытие должно не только защищать от коррозии, но и обеспечивать резьбовому соединению труб высокую износостойкость и герметичность. Сравнение основных свойств и результатов коррозионных испытаний различных цинковых покрытий показывает, что для жёстких условий эксплуатации наиболее подходят диффузионные цинковые покрытия, которые наносят на изделия путём их химико-термической обработки в порошковых смесях на основе цинка или по комбинированной технологии (изделие цинкуют в расплаве цинка, а затем подвергают термической обработке, в результате которой многофазная структура горя-чецинкового покрытия превращается в более однородную, состоящую в основном из коррозионностойкой бгфазы). Представляет практический интерес рассмотреть во взаимосвязи и сопоставить строение, свойства и эксплуатационные характеристики различных цинковых покрытий и на этой основе определить рациональные области их применения, в том числе и для жёстких коррозионно-эрозионных условий эксплуатации.

На рис. 1 представлена схема расположения слоёв (фаз) цинкового покрытия, полученного горячим цинкованием. В горячецинковом покрытии присутствует 5 фаз (а-, Г-, б-, П-), последовательность расположения которых находится в точном соответствии с диаграммой состояния системы «железо-цинк» по линии температуры

Таблица 1. Значения микротвёрдости различных защитных покрытий и стали

№ п/п Вид покрытия, марка стали Микротвердость, МПа

1. Диффузионное цинковое (полученное в порошковых смесях) 3360-5250

2. Гальваническое цинковое 300-380

3. Металлизационное цинковое 200-280

4. Фосфатное покрытие 150-250

5. Сталь 5СП 1422-1470

6. Сталь 20 2265-2540

7. Сталь 22А «селект» 3138-3187

цинкования.

Структура цинковых покрытий, полученных горячим цинкованием много-фазна и верхняя фаза (п-фаза), состоящая из цинка, аналогичного расплаву цинка, имеет низкую микротвёрдость не более 600-900 МПа. Необходимо отметить при этом, что верхняя фаза горячецинкового покрытия обычно составляет от 1/3 до половины толщины покрытия, что обусловлено методом нанесения покрытия. Рассмотрим расположение слоёв (фаз) диффузионного цинкового покрытия, полученного в порошковых смесях (рис.2). Обычно в классическом диффузионном цинковом покрытии, полученном путём химико-термической обработки в порошковых смесях на основе цинка при 430-4800С и продолжительности обработки 3-5 час. чётко наблюдаются в основном две фазы : Г-фаза , представляющая собой тонкий (2-4 мкм) слой, расположенный непосредственно на поверхности покрываемого изделия и следующая за этим слоем б-фаза («дельта»-фаза). Фаза Г- представляет собой интерметаллическое соединение и может содержать до 28% железа. Г-фаза с одной стороны граничит с твёрдым раство-

р-фаза <

ром цинка в железе (а-фазой, рис.3), а с другой - с б-фазой. Фаза б - также является интерметаллическим соединением, содержание железа в ней от 7 до 11,5%. Структура б-фазы на трав-лённом шлифе выглядит в виде вытянутых (столбчатых) кристаллов (рис. 3). Диффузионные цинковые покрытия, полученные из порошковых смесей имеют повышенную стойкость против коррозионно-эрозионного воздействия быстродвижущейся агрессивной водной среды, что связано с упрочнением поверхности, вызванным образованием железоцинковых сплавов соответствующей структуры (рис.3). Известно, что способ нанесения цинковых покрытий определяет их свойства, в связи с этим цинковые покрытия, полученные различными методами, значительно отличаются как по структуре, так и по химическим и физико-механическим свойствам (степени сцепления с поверхностью покрываемого металла, твёрдости, пористости, коррозионной стойкости и др.). Одним из важнейших свойств цинковых покрытий является прочность сцепления их с поверхностью покрываемого изделия.

Сцепление цинкового покрытия, полу-

»р-фаза

сталь

Рис. 4. Микроструктура цинкового покрытия, полученного горячим цинкованием (на снимках отчётливо видны слои п-фазы различной толщины)

344064 г. Ростов-на-Дону, пер. Технологический, 5. Тел.: +7 863 277-44-01; +7 863 277-34-65. www.gefestrostov.ru;serv@gefestrostov.ru Представительство в г. Москва: +7 495 148-17-13; +7 495 148-49-03

АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ЗАЩИТА ТРУБОПРОВОДОВ

-0,5

-Е,В (ХСЭ)

Рис.6. Поляризационные кривые восстановления продуктов коррозии на гальванически оцинкованном образце (1,2) и на образце, оцинкованном диффузионным способом (3) в зависимости от времени экспозиции (час) в 3%-ном растворе ЫаС1. Время экспозиции: 1 - 0; 2,3 - 54.

ченного в расплаве цинка, определяется главным образом температурой расплава цинка и продолжительностью взаимодействия расплавленного цинка с поверхностью покрываемого изделия, например, трубы. Эти параметры определяют степень проникновения атомов цинка в стальную подложку покрываемого изделия и, в конечном итоге, степень сцепления покрытия с подложкой. Известно, что время контакта стальных изделий, например, труб при горячем цинковании составляет от 30-45 секунд до 1,0-2,0 минут (в зависимости от вида и сортамента труб), то атомы цинка взаимодействуют лишь с поверхностью стальной подложки не проникая глубоко внутрь, следовательно и степень сцепления образующегося цинкового покрытия с подложкой невелика. Диффузионный метод цинкования труб с использованием порошковых смесей на основе цинка в отличие от горячего цинкования представляет собой процесс, происходящий при температуре 400-5000С и продолжительности от 2 до 5 часов (в зависимости от требуемой толщины покрытия). При этом методе цинкования в результате диффузии наносимое вещество (цинк) внедряется в кристаллическую решетку защищаемого металла, поэтому прочность связи покрытия с основным (покрываемым) материалом резко возрастает. Глубина проникновения цинка в покрываемый металл тем больше, чем выше температура и продолжительнее процесс диффузии. Сила сцепления металлизационных цинковых покрытий с подложкой также невысока и обусловлена лишь степенью шероховатости поверхности покрываемого изделия, а при гальваническом цинковании силы межатомного взаимодействия покрытия с основным металлом уступают силам сцепления покрытия, основанным на диффузионной связи. Таким образом, сцепление диффузионного цинкового покрытия, основанное на диффузионной связи, превосходит степень сцепления цинковых покрытий, наносимых из расплава цинка (горячим цинкованием), металлизацией или электроосаждением. Важной характеристикой физико-механических свойств цинковых покрытий является их твёрдость (микротвёрдость). Она определяет стойкость покрытия к воздействию агрессивной среды, которая в большинстве случаев содержит различные твёрдые частицы,

в результате чего оцинкованное изделие подвергается совместному воздействию коррозионной среды и механическому износу (коррозионно-эрози-онному воздействию). Такому воздействию оцинкованные изделия подвергаются в различных эксплуатационных условиях (атмосферные влияния с дождём и ветром, движущиеся водные среды и др.).

Твёрдость диффузионных цинковых покрытий значительно превосходит твёрдость цинковых покрытий других видов ( горячецинковых, металлизаци-онных, электролитических) (табл. 1). Структура цинковых покрытий, полученных горячим цинкованием, много-фазна и верхняя фаза (п-фаза), состоящая из цинка, аналогичного расплаву цинка, имеет низкую микротвёрдость не более 600-900 МПа. При этом, верхняя фаза горячецинкового покрытия обычно составляет от 1/3 до половины толщины покрытия, что обусловлено составом расплава цинка и режимом нанесения покрытия (рис.4). Следует отметить, что гальванические и металлизационные цинковые покрытия не содержат интерметаллических соединений (фаз) и состоят из цинка соответствующего химического состава. Гальванические и металлизационные покрытия состоят полностью из цинка и их микротвёрдость невысока (200-380 МПа).

Диффузионные цинковые покрытия на всю толщину покрытия состоят из же-

лезоцинковых фаз, что обеспечивает покрытию достаточно высокую сопротивляемость движущимся агрессивным средам, содержащим различные твёрдые частицы. Это особенно важно для верхних слоёв покрытия, которые в первую очередь контактируют с кор-розионно-эрозионными средами.Гово-ря о защитных функциях цинковых покрытий следует отметить такую важную их характеристику как пористость. Диффузионный способ нанесения покрытий обеспечивает получение диффузионных цинковых покрытий абсолютно беспористых и в связи с этим появляется возможность наносить на изделия коррозионностойкие диффузионные цинковые покрытия небольшой толщины, например, 25-30 мкм. Это является большим преимуществом диффузионных цинковых покрытий по сравнению с другими видами цинковых покрытий. При горячем цинковании нанесение тонких покрытий (2530 мкм) связано с рядом трудностей. Требуется очень тщательная подготовка поверхности изделия перед цинкованием и тем не менее (особенно при цинковании длинномерных изделий, например, труб) появляется большая вероятность образования в покрытии различных несплошностей, что резко снижает защитную способность таких горячецинковых покрытий. Гальванические или металлизацион-ные цинковые покрытия отличаются большой пористостью, особенно если

слой этих покрытий небольшой толщины (20-50 мкм). Поэтому эти покрытия часто пропитывают различными органическими или другими составами, чтобы закупорить поры в покрытии. Кинетику коррозионного разрушения образцов с цинковыми покрытиями, полученными различными способами, изучали методом периодического погружения в 3%-ный раствор NaCL; исследования показали (рис.5), что несмотря на жёсткие условия испытаний, диффузионные цинковые покрытия имеют более высокие защитные свойства по сравнению с гальваническими и горячецинковыми покрытиями. Признаки коррозии на диффузионных цинковых покрытий были отмечены через 78 часов, а к концу испытаний (156 часов) на 5% поверхности образцов наблюдалась коррозия основного металла (углеродистая сталь). На образцах с гальваническим цинковым покрытием первые очаги коррозии основного металла были обнаружены уже после 37 часов испытаний, а на горячеоцинкованных образцах -после 48 часов. К концу испытаний на

этих образцах было поражено коррозией соответственно 80 и 65% стальной поверхности.

Анализ продуктов коррозии показал, что на образцах с диффузионным цинковым покрытием они были плотные, прочносцеплённые и трудноудаляемые с поверхности образцов. На цинковых покрытиях (гальванических, металлизационных) образовались рыхлые, легко удаляемые (дождём, ветром, движущейся водой и др.) продукты коррозии, что способствует дальнейшему протеканию коррозионного процесса и разрушению слоя покрытия.

Это можно объяснить тем, что при диффузионном цинковании в порошковых смесях на поверхности изделий образуется покрытие, представляющее собой железоцинковый сплав богатый цинком, но по своим свойствам резко отличающийся от металлического цинка. На диффузионных цинковых покрытиях, полностью состоящих из же-лезоцинкового сплава, в эксплуатационных условиях при воздействии агрессивной среды образуются плот-

ные слои из продуктов коррозии, которые обладают защитными свойствами и предохраняют нижележащие слои покрытия от разрушения. Необходимо отметить, что равновесные потенциалы фаз покрытия (Г-, б-, б1-, Х-) близки друг к другу и к равновесному потенциалу цинка, что хорошо согласуется со стационарными (коррозионными) потенциалами фаз покрытия. С целью проверки этого факта методом циклической вольтамперометрии определяли зависимость стационарного потенциала образцов от времени экспозиции; зависимость количества электричества, необходимое для восстановления продуктов коррозии на оцинкованных различными способами образцах, и времени экспозиции образцов в 3%-ном растворе NaCL; величину плотности тока коррозии при помощи начальных участков поляризационной кривой. Анализ перегибов и выпуклостей на кривой восстановления продуктов коррозии и последующего окисления последних (рис.6), позволил вычислить теоретические значения напряжения разложения соединений цинка,

спеклцмпг

ГГк

www.geosetki.ш/marketig@geosetk^rll/+7 (495) 786-25 -47/48

50 100 150 200

Продолжительность испытаний, час

Рис. 5. Коррозионная стойкость оцинкованных образцов в условиях периодического погружения в 3%-ный раствор NaCl: 1 - гальваническое цинковое покрытие, 2 - горячецинковое покрытие, 3 - диффузионное цинковое покрытие

образующихся в результате коррозионного процесса. Как следует из анализа поляризационных кривых восстановления продуктов коррозии, проч-носцеплённых с цинковым покрытием, последние восстанавливаются при потенциале -1,3 В (относительно хлорид-серебряного электрода - «ХСЭ»), а потенциал пика максимума зависит от времени выдержки образца, следовательно, и возможности формирования продуктов коррозии различного состава. Характер вольтамперных кривых в начале коррозионных испытаний практически одинаков, причём схожесть в форме вольтамперных кривых сохраняется для гальванических (2) и горя-чецинковых покрытий (на графике не показаны, чтобы не загромождать) и при времени испытаний до 50 часов. Диффузионное цинковое покрытие (3) за счёт наличия железоцинковых фаз имеет вид отличный от чисто цинкового покрытия (рис.6). Таким образом, рассматривая коррозионную стойкость различных цинковых покрытий необходимо отметить важное свойство диффузионных цинковых покрытий - это способность образовывать плотные защитные слои из продуктов коррозии. На диффузионно оцинкованных изделиях в эксплуатационных условиях при воздействии агрессивной среды образуются плотные слои из продуктов коррозии, которые обладают защитными свойствами и предохраняют нижележащие слои покрытия от разрушения (эффект самозащиты). Защитные свойства цинкового покрытия определяются не только его электрохимическими свойствами, но и способностью покрытия к химическому растворению, а поскольку в диффузионном цинковом покрытии присутствуют интерметаллиды цинка, скорость растворения которых намного меньше, чем продуктов коррозии цинка, что и объясняет более высокую степень катодной защиты диффузионных цинковых покрытий.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

На цинковых покрытиях, полученных горячим цинкованием, металлизацион-ным или гальваническим способами верхние слои которых, как упоминалось выше, состоят из мягкого цинка, образуются в эксплуатационных условиях рыхлые, легко удаляемые (дождём, ветром, движущейся водой и др.) продукты коррозии, что способствует дальнейшему протеканию коррозионного процесса и разрушению

слоя покрытия.

Необходимо отметить ещё одно важное преимущество диффузионных цинковых покрытий. При создании комбинированных покрытий (дуплекс-систем) краску или полимерные покрытия на диффузионно оцинкованную поверхность можно наносить без специальной химической подготовки, которую необходимо проводить при покраске изделий, например, горячео-цинкованных или с гальваническим цинковым покрытием. Исследования коррозионной стойкости в системах горячего водоснабжения диффузионных цинковых покрытий нового поколения и цинковых покрытий, полученных горячим цинкованием, проведенные Государственным трубным институтом им. Я.Е. Осады (Украина, г. Днепропетровск), показывают, что при одинаковой толщине слоя этих покрытий срок службы диффузионных цинковых покрытий значительно выше срока службы цинковых покрытий, полученных горячим цинкованием. При этом оценку качества проводили на основании результатов коррозионных испытаний цинковых покрытий в системах горячего водоснабжения Источником водоснабжения была река Днепр. Исходя из принятой в энергетике шкалы коррозии и опытных данных ВТИ им. Дзержинского (в настоящее время Всероссийский Теплотехнический Институт, Россия, г. Москва) днепровская вода является агрессивной. Для днепровской воды коррозия чёрных (без покрытия) труб соответствует

сильной. Результаты коррозионных испытаний представлены в табл.2. Таким образом, коррозионные потери диффузионных цинковых покрытий во времени значительно меньше, чем цинковых покрытий других видов. Это положительное свойство диффузионных цинковых покрытий позволяет на практике наносить на защищаемые стальные изделия покрытия меньшей толщины, что даёт экономию цинка, энергоносителей, а также улучшает физико-механические свойства диффузионно оцинкованных изделий (покрытия небольшой толщины более пластичные). В заключение необходимо отметить, что диффузионный способ цинкования находит всё большее распространение при цинковании длинномерных стальных изделий (труб, компонентов дорожных ограждений и линий электропередач, арматуры и др.), что обусловлено прежде всего высокими химическими и физико-механическими свойствами диффузионных цинковых покрытий.

ВЫВОДЫ

1. Сравнение основных свойств и результатов коррозионных испытаний цинковых покрытий, полученных различными способами, показывает, что для жёстких условий эксплуатации наиболее подходят диффузионные цинковые покрытия, которые наносят на изделия путём их химико-термической обработки в порошковых смесях на основе цинка

2. Исследования и анализ основных свойств диффузионных цинковых по-

Таблица 2. Результаты коррозионных испытаний в системах горячего водоснабжения образцов стальных труб без покрытия и с цинковым покрытием

Длительность коррозионных испытаний, час

2200 (3 месяца) 4400 (6 месяцев) 8760 1 год)

Вид покрытия Средняя Глубинный Средняя Глубинный Средняя Глубинный

скорость показатель скорость показатель скорость показатель

коррозии, коррозии, коррозии, коррозии, коррозии, коррозии,

г/м2 час мкм/год г/м2 час мкм/год г/м2 час мкм/год

Горячецинковое покрытие (цинкование в расплаве цинка) 0,0274 33,4 0,0173 21,1 0,0060 7,3

Диффузионное цинковое покрытие (цинкование в порошковых смесях) 0,0039 4,8 0,0024 2,9 0,0022 2,6

Стальные патрубки без покрытия (для сравнения) 0,1740 193,4 0,1321 146,9 0,0923 102,6

крытий, полученных в порошковых смесях, позволяет рекомендовать этот вид защитных покрытий для использования в жёстких (осложнённых) коррозионно-эрозионных условиях эксплуатации: • для защиты металлоконструкций, подвергающихся одновременному воздействию коррозионно-эрозион-ной среды и знакопеременным механическим нагрузкам и др.

• морские условия (морская атмосфера, морская и океанская вода, проток морской воды, переменное смачивание морской водой - условия ватерлинии, т.е. там, где обеспечен хороший приток воздуха, при наличии воды или водяной плёнки с повышенной концентрацией растворённых солей и др.),

• комбинированные условия, напри-

мер, морская вода в системах хранения нефтепродуктов, нефтесодержа-щая вода, балластовая вода и др.,

• условия при нефтедобыче как на суше, так и морской,

• условия работы на коксохимических и нефтеперерабатывающих заводах,

• системы горячего и холодного водоснабжения.

ВНИМАНИЮ СПЕЦИАЛИСТОВ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ!

П РЕ ДЛ АГ А Е М анодные заземлите л и серии «Менделеевец»

Использование за зем пи тел ей «Менделеевец» позволяет

• обеспечить Бесперебойную реб01у систем катодной защиты в течение 30 леи

■ применять различные] конструкций заверителей и зависимости от условий эксплуатации

■ сократить труда емко сть и пр о до л жительн ость м онта жн ых ра бот

• снизить затраты по обслуживанию систем ЭХЗ

ПРОВОДИМ РАБОТЫ по диагностике коррозионного состояния подземных трубопроводов

ПРОИЗВОДИМ

современное электрометрическое оборудование

ГРУППА комплчш

тмспрвт

Теп., фяип (495]938-22-21 С гтш: а ЬрГГДОкОгпШ пстги

Те л./ флкс: [48763! Р-1Л - 77 Е nioil.adm.tJi гни

Более полная информация распоппжена на сайте компании

www.ch-s.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.