Как преобразовать ржавчину и продлить срок службы железа

Коррозия стали – процесс окисления, в ходе которого атомы железа замещаются атомами окиси железа – ржавчиной, в результате чего нарушается целостность поверхности металлических изделий вплоть до полного их разрушения.

Преобразователи ржавчины

Поэтому продолжительность срока службы стальных труб и успешность их эксплуатации напрямую зависит, как от профилактических мер по защите от ржавчины, так и от эффективности ремонта и восстановления пораженных коррозией труб.

Основные методы антикоррозийной защиты

Существуют два основных направления обеспечения антикоррозийных качеств изделий из стали:

1. Использование сталей, чей химический состав обеспечивает высокую сопротивляемость факторам, вызывающим коррозию. К таким сталям в первую очередь относятся легированные стали с высоким содержанием хрома.

Так же невосприимчивы к коррозии стали, имеющие однородный состав, с очень низким содержанием примесей.

Единственным недостатком труб, изготовленных из таких сортов стали, является их высокая стоимость. Поэтому их обычно применяют на химических и других производствах, где трубы испытывают повышенное воздействие агрессивной среды.

Так же свой выбор в их пользу делают домовладельцы, не стесненные в средствах, при монтаже систем водоснабжения и отопления. В этом случае большой объем первоначальных вложений в конечном итоге оправдывается экономией на ремонте и долгим сроком эксплуатации трубопроводов.

2. Но для защиты труб, которые применяются в массовом порядке, используется антикоррозионное покрытие. Самый распространенный способ – применение лакокрасочных материалов (ЛКМ), образующих защитную плёнку на поверхности трубы.

Грунтовка — преобразователь ржавчины

Качество защиты при этом зависит не только от свойств, которыми обладают лак или краска, но и от того, как плотно лак или краска прилегают к стальной поверхности. Чем плотней прилегание, тем лучше. Прилегание же обеспечиваются предпокрасочной подготовкой поверхности, которая состоит из следующих этапов:

• Удаление остатков ржавчины и грязи;
• Обезжиривание и высушивание.

При этом самой трудоемкой и зачастую дорогостоящей операцией является очистка от ржавчины. Каждый, кому приходилось её делать своими руками, может в этом убедиться. Если же её не сделать, то качество покраски окажется низким, а срок её службы – коротким.

При работе с преобразователями своими руками, следует пользоваться резиновыми перчатками и респиратором.

Проблема эта решается за счет использования преобразователей ржавчины (ПР), которые позволяет окрашивать пораженную ржавчиной поверхность, не прибегая к тщательной очистке своими руками от ржавчины.

Важно! При высокой степени поражённости стальной поверхности коррозией, обработка её преобразователем ржавчины не приносит результатов.

Преобразователь ржавчины

Общие сведения о преобразователях ржавчины

Впервые преобразователи ржавчины стали применяться в США, начиная с середины 20-го века. Спустя два десятилетия они начали широко использоваться и в нашей стране. Была выработана довольно стройная система государственных стандартов и технических условий, регламентировавших их применение.

Сейчас действует международный стандарт, с помощью которого производится оценка целесообразности их использования. Он называется ИСО 8501-1.

Стандарт ИСО 8501-1 предписывает, чтобы использование преобразователя ржавчины предварялось очисткой стальной поверхности от пластовой коррозии, то есть такой, когда пласты ржавчины отслаиваются, от остатков покраски и смазки, а так же загрязнений.

Обработка поверхности имеет две степени:

1. Sa1 – первичная очистка от наслоений ржавчины, посторонних отложений и смазки. Производится, если предполагается применение ПР.
2. Sa3 – эта очистка производится, когда применение ПР не предполагается. После её проведения поверхность должна выглядеть чистой.

В настоящее время известно несколько десятков различных видов отечественных ПР, большое их количество так же экспортируется из-за границы.

В зависимости от особенностей механизма воздействия различаются несколько типов ПР.

Преобразователи с цинком

Простые преобразователи

Простой преобразователь ржавчины называют так, потому что он состоит из одного основного компонента. Его воздействие заключается в том, что основа, вступая в реакцию с элементами, входящими в состав ржавчины, образует соединения, которые препятствуют коррозии.

Такой преобразователь ржавчины содержит водный раствор фосфорной (ортофосфорной) кислоты, обладающей двойным действием:

1. При контакте её с ржавчиной происходит синтез фосфатов железа, обладающих свойством тормозить окисление.
2. При этом фосфаты образуют на стальной поверхности пленку, которая, когда краска наносится на поверхность, придаёт красящему слою дополнительную прочность.

Недостатком преобразователей на водном растворе ортофосфорной кислоты является то, что остатки кислоты, не вступившие в реакцию с ржавчиной, необходимо обязательно смывать водой. Дело в том, что не связанная окисью железа кислота не тормозит, а напротив, ускоряет коррозию.

Этого недостатка лишён преобразователь ржавчины с цинком. В его состав, кроме ортофосфорной кислоты, входит оксид цинка, в результате чего вся кислота при взаимодействии с ржавчиной преобразуется в фосфат цинка.

Кроме оксида цинка могут употребляться и другие присадки, повышающие качества преобразования.

Фосфатные преобразователи

Еще одним минусом использования простых преобразователей является то, что рабочую поверхность, прежде чем нанесена краска, необходимо грунтовать.

Решена эта проблема была созданием грунтовок преобразователей ржавчины (ГПР).

Грунтовки — преобразователи ржавчины

Главным отличительным свойством ГПР является то, что помимо преобразования корродированной поверхности, они создают на ней слой грунтовки, на которую можно наносить краску.

Преобразователь ржавчины в грунт действует следующим образом:

1. Сначала в реакцию с окисью железа вступает фосфорная кислота, образовывая фосфатную пленку.
2. Затем фосфаты под воздействием содержащихся в ГПР красной и желтой кровяных солей преобразуются в берлинскую лазурь. Это вещество способно обеспечить эффективную защиту стальной поверхности.
3. Защитная пленка при этом имеет синий цвет, по скорости его появления и его насыщенности можно получить представление о ходе преобразования.

Кроме перечисленных элементов в состав ГПР может входить этилисиликат-32. Его назначение состоит в том, чтобы обеспечить водоотталкивающие свойства грунтовки.

Преобразователи ржавчины в грунт

Происходит это за счет того, что элементы, входящие в такое соединение, при контакте с кислотой образуют диоксид кремния, повышающий сопротивляемость грунтовки воздействию влаги.

Так как фосфорная кислота должна реагировать с этилсиликатом, а так же солями, компоненты ГПР хранятся отдельно. В одном пакете кислота, в другом прочие элементы, это так называемая основа.

Важно! Основа с кислотой смешивается перед применением. Смесь сохраняет свои свойства не долее пяти суток.

Пропитки — замедлители коррозии

Второе название ПР этого типа — пропитки с ингибирующим эффектом. Из-за простоты изготовления они относятся к самым распространенным ПР. Они состоят из лакокрасочных материалов с присадкой ингибиторов, или, иначе говоря, замедлителей коррозии.

При нанесении таких преобразователей на корродированную поверхность ингибиторы проникают сквозь ржавчину и создают на стальной поверхности защитную пленку.

Происходит процесс пассивации, аналогичный процессу воронения стали. Краска при этом связывает элементы окиси железа, образовывая второй защитный слой.

В четвертый тип ПР выделяют соединения, в состав которых входит танин. Другое их название – нейтральный или бескислотный преобразователь ржавчины.

В этом случае механизм действия состоит в том, что танин, связанный с ионами окиси железа, образует стабильное соединение, которое невосприимчиво к коррозии. В результате коррозионные процессы останавливаются.

Нейтральный преобразователь ржавчины служит для обработки корродированной арматуры перед бетонированием.

Преобразовательно-грунтовка

В последнее время появились разработки ПР, основанные на комбинации таниновых преобразователей и фосфорной кислоты с добавлением оксида цинка и коррозийных ингибиторов.

Пленкообразующие ингибированные нефтяные составы (ПИНС)

ПИНСами называются преобразователи, в чей состав входят нефтеполимерная смола, ингибиторы разного вида, растворитель и присадки.

При этом полимерная смола служит для образования плёнки.

Функциональное назначение присадок различно:

• Одни из них служат для придания преобразователю абсорбционных качеств. Благодаря этому его можно наносить на влажную поверхность без предварительного просушивания. Влага, которая при этом впитывается преобразователем, потом испаряется во время эксплуатации защитного слоя.
• Другие присадки, их называют пенетрантами, лучше обеспечивают проникновение преобразователя в микропоры окиси железа.

Защитные пленки, образованные ПИНСами, не отличаются большой прочностью, они мягки и эластичны.

Этот недостаток нивелируется тем, что такие покрытия легко реставрируются, так как их можно размягчать и подмешивать в старый состав свежие порции преобразователя для восстановления поврежденного участка протектора.

Поэтому ПИНСами производится обработка узлов и агрегатов различной техники. К числу таких ПИНСов относится и знаменитый Мовиль с преобразователем ржавчины.

Средства для преобразования ржавчины

Так же разработаны ПИНСы для защиты строительных металлоконструкций.

ПИНСЫ второго поколения

Новые типы ПИНСов обладают качествами, которые позволяют выделить их в отдельный класс преобразователей ржавчины.

От систем первого поколения их отличает то, что в них вместо органического растворителя полностью или частично используется вода. Полное их наименование – ингибированные водно-восковые составы, сокращенно — ИВВС.

ИВВС обладают не только антикоррозионным действием, но и благодаря своей прочности лучше защищают поверхность от механических повреждений.

Для повышения функциональности ПИНСов в их состав часто включается такие присадки, как цинк и графитовый порошок.

Заключение

Номенклатура разных типов ПР стремительно развивается, чуть ли ни каждый день появляются новые названия. Разобраться в этом многообразии средств антикоррозийной защиты бывает очень не просто.

Чтобы выбрать лучший состав, необходимо четко представлять, какой тип защиты вам требуется и для какой поверхности.

Преобразователи

Так же следует обратить внимание на то, какая краска будет вами применяться. Дело в том, что качественно взаимодействовать с преобразователями ржавчины способна не всякая краска.

Обычно инструкция к средству содержит сведения относительно того, насколько с ним совместима та или иная краска.

Вообще следует отметить, что внимательно прочитанная инструкция по применению средства способна ответить на многие ваши вопросы. Если же что-то останется не понятным, то правильно выбрать поможет устная инструкция продавца, которому могут быть известны некоторые нюансы применения преобразователя.

Нанесение преобразователей своими руками не представляет особых затруднений, так как инструкция обычно содержит точные указания относительно того, что и в каком порядке следует делать.

Тест преобразователя ржавчины