Применение цинкнаполненных красок для защиты стали от коррозии

Общая характеристика цинкнаполненных красок и их применения

Наиболее длительную защиту стали от коррозии обеспечивает цинковое покрытие, нанесенное традиционным методом горячего цинкования. Однако применение этого метода для защиты крупногабаритных металлоконструкций, а также при проведении ремонтных работ невозможно, и на практике не используется.

В связи с этим большое распространение получили цинкнаполненные краски (ЦНК), нанесение которых на поверхность углеродистой и малолегированной стали получило название метода холодного цинкования. Холодное цинкование – это нанесение на подготовленную поверхность способами, применяемыми для обычных полимерных красок, специального цинксодержащего состава, в результате чего образуется покрытие, обладающее свойствами, присущими горячеоцинкованному и полимерному покрытиям.

Использование холодного цинкования эффективно как для получения самостоятельного покрытия или предварительного грунтования в системах защиты, так и для межоперационной защиты стали и ремонта ранее оцинкованных поверхностей. Метод холодного цинкования имеет ряд преимуществ в сравнении с горячим методом. Например, возможность производить сварку по покрытию, на месте оцинковывать сварные швы, ремонтировать дефекты покрытия, осуществлять цинкование в производственных и полевых условиях, причём в широких пределах температур, получая эластичное покрытие, выдерживающее механическую деформацию, термическое расширение и сжатие в широком диапазоне температур.

В настоящее время ЦНК успешно используются на практике в нашей стране, а за рубежом они применяются не менее 50 лет. Ассортимент таких красок обширный. Различаются они, главным образом, природой полимера (основы краски), который определяет основные свойства покрытия: адгезию, твёрдость, химстойкость, эластичность, термостойкость и др. В соответствии с выбранной основой, краски могут быть одно-, двух- и даже трёхупаковочными, иметь при этом разную длительность сушки покрытия, экологическую безопасность и т.д. Выбор системы покрытия осуществляется в соответствии с проектом антикоррозионной защиты для конкретного объекта с учётом типа и состояния конструкции, степени загрязнения и разрушения поверхности, коррозионной опасности среды, требуемого срока защиты, условий технической эксплуатации, стоимости защиты и др.

При самостоятельном использовании ЦНК покрытие состоит из двух-трёх слоёв ЦНК, а система защиты – из 1-2х слоёв грунта ЦНК и 1-3х слоёв эмали. При этом защиту от коррозии обеспечивают грунтовочные слои, а эмалевые покрытия выполняют роль защитно-декоративного слоя, который, как правило, раньше выходит из строя, чем наступает коррозия. В этом случае необходимо проведение ремонта покровного слоя, что существенно продлит срок службы системы покрытия при минимальных затратах на её ремонт. Срок службы покрытия определяется не только правильным подбором краски и системы покрытия, но, главным образом, степенью очистки поверхности.

Для обеспечения максимально возможного срока эксплуатации необходима абразиво-струйная обработка поверхности и создание оптимальной шероховатости поверхности, подбираемой исходя из общей толщины покрытия: высота пиков не должна превышать 50% общей толщины слоя. К сожалению, этот способ очистки не всегда осуществим, особенно при проведении ремонтов конструкций, имеющих большие слои ржавчины с язвами, многослойные старые покрытия на стальной поверхности с толщиной стенки не более 3 мм и т.д. В этом случае используются приемлемые для конкретных условий другие методы или их сочетание: ручной и механизированный способы, применение смывок, различных преобразователей ржавчины. Срок службы таких покрытий существенно снижается в сравнении со струйной очисткой, но всегда выше, чем чисто полимерное покрытие.

Непременно соблюдать общее правило: перед нанесением ЦНК необходимо максимальное удаление с поверхности ржавчины, окалины, старой краски, грязи, пыли и масел (обезжиривание) любыми приемлемыми в данных условиях методами в соответствии с требованиями ГОСТ 9.402- 2004. В зависимости от достигнутой степени очистки с учётом агрессивности среды выбирается ЦНК и, если нужно, покровной слой.

Условия применения цинкнаполненных красок

Каждая из указанных красок имеет особенности в применении: часть из них только атмосферостойкие, другие – универсальные и применяются для защиты поверхностей стали при контакте с жидкими, газообразными агрессивными средами , а также почвой на различной глубине прокладки конструкций. 

Покрытия ЦНК и системы защиты на их основе прошли испытания в специализированных лицензированных испытательных центрах: ОАО ЦНИИС (Научно-исследовательский центр «Строительные материалы и изделия»), г. Москва, ЦНИИПСК им. Мельникова, г. Москва, ЗАО «Испытательный Центр ВННИИГС», г. Санкт-Петербург, ФГУП ВНИИЖТ, г. Москва, ГУП «ИПТЭР», г. Уфа, ФГУП «Уралтрансмаш», г. Екатеринбург и др.

Применение указанных материалов для защиты конкретного объекта определяется, как уже упоминалось выше, особенностями конструкции, эксплуатации, состояния поверхности, требованиями к сроку службы покрытия, состоянием и агрессивностью среды.

1) При эксплуатации в открытой атмосфере ЦНК в качестве самостоятельного покрытия используются редко.

Это обусловлено тем, что в процессе длительной эксплуатации на поверхности покрытия образуется белая коррозия и нарушается его декоративность. Поэтому в открытой атмосфере в условиях умеренного и холодного климата особенно в присутствии агрессивных газов (промышленная атмосфера), применяются системы защиты. Срок службы таких систем составляет 10-15 лет при струйно-абразивной очистке поверхности стали до степени не менее 2-й по ГОСТ 9.402-2004 или Sт-2½ по ИСО 8501-1:1988 при оптимальной величине шероховатости поверхности по Rz 40мкм.

2) При контакте с жидкими средами применяются  ИНДАКОР ПС Цинк, ИНДАКОР ХКЧ Цинк.

Характер агрессивных сред для каждой краски приведён в описаниях материалов.

3) При эксплуатации в почве металлоконструкций зданий и сооружений, расположенных ниже нулевой отметки, а также при подземной прокладке труб и хранилищ.

Покрытие наносится по отдробеструенной поверхности толщиной не менее 150 мкм. Покрытие в этих условиях осуществляет защиту не только от электрохимической коррозии, но и от грунтовых бактерий, выполняя роль биоцида.

Подробнее о методе холодного цинкования