Химически стойкие материалы для защиты строительных конструкций от коррозии

Широкое применение  новых  высококачественных  материалов  и  повышение долговечности конструкций за счет проведения  противокоррозионной  защиты  –одна из важных народнохозяйственных задач. Практика показывает,  что  только прямые безвозвратные потери  металла  от  коррозии  составляют  10…12%  всей производимой стали. Наиболее интенсивная коррозия наблюдается  в  зданиях  и сооружениях химических  производств,  что  объясняется  действием  различных газов, жидкостей и мелкодисперсных частиц  непосредственно  на  строительные конструкции, оборудование и сооружения, а также проникновением этих  агентов в грунты и действием их  на  фундаменты.
Основной  задачей,  стоящей  перед противокоррозионной  техникой,  является  повышение  надежности  защищаемого оборудования,   строительных   конструкций   и   сооружений.   Это    должно осуществляться за счет широкого применения высококачественных материалов,  и в первую очередь эпоксидных смол,  стеклопластиков,  полимерных  подслоечных материалов и новых герметиков.

Коррозия : процесс  разрушения  материалов  вследствии  химических  или электрохимических процессов. Эрозия – механическое  разрушение  поверхности. По характеру самого процесса коррозию разделяют на  две  основные  группы  :химическую   и   электрохимическую.   Химическая   коррозия   протекает    в неэлектролитах – жидкостях, не проводящих  электрического  тока  и  в  сухих газах при  высокой  температуре.  Электрохимическая  коррозия  происходит  в электролитах и во влажных газах и характеризуется наличием двух  параллельно идущих    процессов:     окислительного     (растворение     металлов)     и восстановительного (выделение металла из раствора).    По  внешнему  виду  коррозию  различают:  пятнами,   язвами,   точками, внутрикристаллитную,  подповерхностную.  По  характеру  коррозионной   среды различают  следующие   основные   виды   коррозии:   газовую,   атмосферную,жидкостную и почвенную.

Газовая  коррозия  происходит  при  отсутствии  конденсации  влаги   на поверхности. На практике такой вид  коррозии  встречается  при  эксплуатации металлов при повышенных температурах. Атмосферная  коррозия  относится  к  наиболее  распространенному   виду электрохимической коррозии, так как  большинство  металлических  конструкций

эксплуатируются в атмосферных условиях.  Коррозия,  протекающая  в  условиях любого влажного газа, также может быть отнесена к атмосферной коррозии. Жидкостная коррозия в зависимости от  жидкой  среды  бывает  кислотная,щелочная, солевая, морская и речная. По  условиям  воздействия  жидкости  на поверхность металла эти виды коррозии получают добавочные характеристики:  с полным  и  переменным  погружением,  капельная,  струйная.  Кроме  того   по характеру разрушения различают коррозию равномерную и неравномерную.     Бетон   и   железобетон   находят   широкое   применение   в   качестве конструкционного материала при строительстве зданий и сооружений  химических производств. Но они не обладают  достаточной  химической  стойкостью  против действия кислых сред. Свойства бетона  и  его  стойкость  в  первую  очередь зависит  от  химического  состава  цемента  из   которого   он   изготовлен.

Наибольшее применение  в  конструкциях  и  оборудовании  находят  бетоны  на портландцементе. Причиной пониженной химической стойкости бетона к  действию  минеральных и органических  кислот  является  наличие  свободной  гидроокиси кальция  (до  20%),  трехкальциевого   алюмината   (3CaO(Al2O3)   и   других гидратированных соединений кальция.

При  непосредственном  воздействии  кислых  сред  на  бетон  происходит нейтрализация щелочей с образованием хорошо  растворимых  в  воде  солей,  а затем взаимодействие кислых растворов со свободным  гидрооксидом  кальция  с образованием в бетоне солей, обладающих  различной  растворимостью  в  воде. Коррозия бетона происходит тем интенсивнее,  чем  выше  концентрация  водных растворов кислот. При повышенных  температурах  агрессивной  среды  коррозия бетонов  ускоряется.  Несколько  более  высокой  кислотостойкостью  обладает бетон, изготовленный на глиноземистом цементе, из-за пониженного  содержания оксида  кальция.  Кислотостойкость  бетонов   на   цементах   с   повышенным содержанием оксида кальция в некоторой степени зависит от плотности  бетона.

При большей плотности бетона кислоты оказывают  на  него  несколько  меньшее  воздействие  из-за  трудности   проникновения   агрессивной   среды   внутрь материала.     Щелочестойкость  бетонов  определяется   главным   образом   химическим составом вяжущих, на  которых  они  изготовлены,  а  также  щелочестойкостью мелких и крупных заполнителей.

Увеличение  срока  службы  строительных  конструкций   и   оборудования достигается путем правильного выбора материала  с  учетом  его  стойкости  к агрессивным средам, действующим в  производственных  условиях.  Кроме  того, необходимо  принимать  меры  профилактического  характера.  К  таким   мерам относятся герметизация производственной аппаратуры и трубопроводов,  хорошая вентиляция  помещения,  улавливание  газообразных  и  пылевидных  продуктов, выделяющихся в  процессе  производства;  правильная  эксплуатация  различных сливных   устройств,   исключающая   возможность   проникновения   в   почву агрессивных веществ; применение гидроизолирующих устройств и др.

Непосредственная защита металлов от коррозии осуществляется  нанесением на их поверхность неметаллических и металлических покрытий  либо  изменением химического  состава  металлов  в   поверхностных   слоях:   оксидированием, азотированием, фосфатированием.

Наиболее распространенным  способом  защиты  от  коррозии  строительных конструкций,    сооружений    и    оборудования    является    использование неметаллических  химически  стойких  материалов:  кислотоупорной   керамики, жидких  резиновых  смесей,  листовых  и  пленочных   полимерных   материалов (винипласта,   поливинилхлорида,   полиэтилена,    резины),    лакокрасочных материалов,  синтетических  смол  и  др.   Для   правильного   использования неметаллических химически стойких материалов необходимо знать не  только  их химическую  стойкость,  но  и  физико-химические  свойства,   обеспечивающие условия  совместной  работы   покрытия   и   защищаемой   поверхности.   При использовании комбинированных защитных покрытий, состоящих из  органического подслоя и футеровочного покрытия, важным  является  обеспечение  на  подслое температуры, не превышающей максимальной для данного вида подслоя.

Pages: 1 2