div style="text-align: justify;">

Коррозии подвержены большая часть известных человеку металлов — в большей или меньшей степени. На протяжении многих лет люди воюют с ржавчиной — дела идут с переменным успехом. Примеров, когда в результате этого явления конструкция обрушалась или выходила из строя — сколько угодно. Несколько лет назад в городе Чусовой в Пермском крае обрушилась крыша бассейна, погибли 14 человек.

«Предварительный анализ конструкций бассейна показывает, что коррозия несущей фермы объекта составляла около 50%, что, соответственно, снижало ее несущие свойства на 50%», — объяснил эксперт института «Проектстальконструкция» Анатолий Оленичев, участвовавший в технической экспертизе причин обрушения бассейна.

Чуть позже в Москве рухнули кровля и часть железобетонных конструкций здания Басманного рынка. Общая площадь обрушения составила 3000 м². Погибли 68 человек. Расследовавшая ЧП комиссия установила, что крыша обрушилась из-за обрыва поддерживавших её тросов-вантов, вызванного коррозией металла и внеплановой перестройкой здания. И таких историй можно вспомнить ещё достаточное количество.

«Коррозия нередко становится причиной аварий. Те же порывы газопроводов и водопроводов, разрушение железобетонных конструкций, обрушение зданий и сооружений — это худшее, что может случиться. В последнее время стали более тщательно за этим следить, но до последнего времени этому не уделяли достаточно внимания. Посмотрите, вышки ЛЭП стоят черные, непокрытые. Так что проблема и по сей день актуальна, особенно в промышленности. Это особо опасные объекты, безопасность персонала и окружающей среды — серьёзные вопросы», — говорит технический директор ООО «Сибирская антикоррозийная защита» Дмитрий Долотин.

«Коррозия — естественный процесс разрушения металла в результате взаимодействия с окружающей средой. Выбытие основных фондов из-за коррозии составляет приличную долю бюджета эксплуатирующих организаций. Более того, коррозия опасна как причина возникновения техногенных катастроф. И такие аварии, к сожалению, происходят с незавидной регулярностью. Однако не всё так плохо. Этот естественный природный процесс можно замедлить, а то и вовсе прекратить», — уверен коммерческий директор ООО «НПЦ Антикоррозионной Защиты» Василий Бочаров.

В 1980-е годах в Союзе к делу борьбы с коррозией подошли со всей серьёзностью: в системе Государственного комитета по науке и технике была создана единая антикоррозийная служба. В стране появился Межотраслевой научно-технический комплекс «Антикор», куда вошли 30 специализированных организаций. Была разработана «Единая защита от коррозии и старения», а это и жёсткие стандарты, и централизованная система разработок. Идея демонстрировала себя как эффективная и продуктивная, но тут история изменила вектор развития. Сегодня процесс децентрализовался, но не остановился: предложений от разработчиков методов, форм и материалов для противокоррозионной конструкций, оборудования и изделий на промышленном рынке имеется предостаточно.

Средств борьбы с коррозией придумано немало — что называется, подошли со всех сторон. Можно изменить свойства металла. Можно повлиять на агрессивную среду. Можно изменить характер взаимодействия среды и металла на границе раздела. Здесь тоже имеются варианты: катодная защита (внешний ток) и нанесение покрытия. Поскольку последний метод оказывается самым простым, он же является и самым распространённым. Основными вариантами здесь являются нанесение лакокрасочных материалов (ЛКМ) и цинкование.

«Выбор покрытия зависит от среды, условий эксплуатации, например, температуры, сферы использования. Ведь в списке индустриальных отраслей и пищевая промышленность, и металлургия, и нефтехимия, и везде нужен особый подход. Требования к оборудованию и покрытию на предприятиях различны, чем и объясняется разнообразие систем защиты. Панацеи в любом случае не существует: от щелочи и от кислоты невозможно защититься одинаково. Определением наиболее оптимального способа защиты занимаются проектные институты, а мы для себя составляем опросные листы. В них промышленники указывают все параметры, которые нас интересуют: температура, среда, механическое воздействие. На основании этих опросных листов мы понимаем, что нужно для защиты конкретной конструкции и оборудования», — объясняет Дмитрий Долотин. 

ЛКМ могут выполнять функции барьера, пассиватора или протектора — в зависимости от состава. Под барьерной защитой подразумеваются механическая изоляция поверхности. Причём нарушение целостности покрытия — даже на уровне появления микротрещин — предопределяет проникновение агрессивной среды к основанию и возникновение подплёночной коррозии. Пассивация поверхности активируется при взаимодействии металла и компонентов покрытия. Такая реакция возникает, например, при покрытии металла грунтами или эмалями, содержащими фосфорную кислоту, а также составами с ингибирующими пигментами, замедляющими или предотвращающими процесс коррозии. Протекторная защита металла достигается добавлением в материал покрытия порошковых металлов, создающих с защищаемым металлом донорские электронные пары. Для стали таковыми являются цинк, магний, алюминий. Под действием агрессивной среды происходит постепенное растворение порошка добавки, а основной материал коррозии не подвергается.

Пожалуй, главный козырь лакокрасочных антикоррозийных покрытий — простота их нанесения. Таким образом можно защитить любую конструкцию, при этом добавив к защитному ещё и декоративный эффект. Понятно, что характера коррозийного процесса покрытие не изменит — оно просто затормозит его, защитив металл от влаги и кислорода. Поэтому большое значение имеет подготовка поверхности. Если на ней останутся окалина и ржавчина, то они могут стать катодами, так что электрохимические процессы только активизируются. В случае образования трещин, а также если слой будет слишком тонким, коррозия по-прежнему будет развиваться. Но зато обновлять покрытие можно регулярно, хотя самые стойкие составы из этой группы могут прослужить и 10-12 лет.

Весьма эффективным способом защиты от коррозии специалисты называют метод горячего цинкования, когда металл погружается в расплавленный цинк. Такое покрытие, в отличие от ЛКМ, не отслаивается, поскольку попросту вплавляется в поверхность металла. Образующаяся цинковая футеровка покрывает всю площадь конструкции, в том числе внутренние полости.

В основе метода — химические особенности металлов. Цинк является более активным металлом, чем железо, поэтому, если их соединить, то цинк станет «жертвенным» анодом, то есть сможет отдавать электроны в пользу железа. Основное изделие таким образом сохраняется в целости. Цинковое покрытие позволяет железу противостоять природным явлениям, а также безболезненно существовать рядом с органическими материалами, например, композитов, и растворов, что особенно важно для строительства.

Срок службы цинковых покрытий зависит от нескольких факторов: толщины сплава, кислотности атмосферных осадков, наличия летучего кислотного загрязнения и пылепесчаной ветряной эрозии. Эксперты говорят, что такая защита может прослужить полтора десятилетия. А вот вечных гарантий не могут дать даже здесь.

«Не существует способа защиты, который давал бы пожизненную гарантию: даже цинкование — это временно: постепенно слой разрушается, поскольку коррозии подвержены все материалы. Конечно, существует гарантийный срок, обозначенный производителем — как правило, до 15 лет. Но по окончании этого периода поверхность всё равно нуждается в повторной обработке. На этапе проектирования уже продумываются мероприятия по антикоррозийной защите. В процессе эксплуатации проводятся визуальные осмотры либо используется оборудование неразрушающего контроля. После экспертизы делаются выводы о необходимости повторного покрытия», — подчёркивает Дмитрий Долотин.

Что же касается недостатков метода, то они очевидны — применять его возможно далеко не везде.

«У каждого из способов есть свои плюсы и минусы, но, на мой взгляд, наиболее эффективным является именно цинкование — при таком способе защиты коррозия термодинамически невозможна, так как защита происходит за счёт реакции более активного металла. Наиболее широко во всем мире распространен метод горячего цинкования, однако это способ защиты не очень удобен: нужны специальные заводы, до которых конструкции ещё надо довезти, (а как быть с уже смонтированными изделиями?), к тому же есть ещё ряд ограничивающих факторов (габариты, особенности конструкции и т. д.). Как вариант решения проблемы — использование специальных протекторных составов, которые наносятся методами, характерными для нанесения ЛКМ — холодное цинкование», — объясняет Василий Бочаров.

Холодное цинкование — этакий компромисс между двумя описанными выше способами. Оно представляет собой нанесение на поверхность металлоизделия покрытия с высоким содержанием высокодисперсного цинкового порошка — цинка в готовом покрытии 89-93%. Нанести такое покрытие значительно проще — в ход идут кисточка, валик или распылитель. Этим обусловлена широкая сфера его применения.

«Как правило, антикоррозионную обработку производят сразу на производстве, либо в самое кратчайшее время после монтажа конструкций. Но бывает и так, что по истечению срока службы защитного покрытия мероприятия по защите от коррозии приходится повторять на уже смонтированном объекте. В этом случае используются методы, которые можно применять без демонтажа (нанесение антикоррозионных систем покрытий на основе ЛКМ, цинкование холодным или газоплазменным методом)», — говорит Василий Бочаров.

Холодные цинковые составы можно наносить на любые изделия, за исключением магниевых деталей, а также высокопрочных сталей (это требование прописано в ГОСТе 9.305–84 «Покрытия металлические и неметаллические неорганические). При этом покрытие оказывается ещё и долговечнее: поверхность, обработанная таким образом, прослужит в 3-4 раза дольше — по сравнению с горячим цинкованием. Вот только к механическим воздействиям такое покрытие оказывается нестойким.