Антикоррозийный материал: Антикоррозийные материалы

Антикоррозийный материал HL-1(М) |

Тепловые сети

Порт Ванино

Порт Ванино

Газопровод

Телотрасса

Введите текст заголовка

Введите текст заголовка

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:

Предназначен для защиты подземных и надземных металлических конструкций, стальных труб различного назначения, в том числе и при строительстве газо — нефтепроводов (согласованно с Ростехнадзором), емкостей, мостовых сооружений, зон переменной влажности.

ОПИСАНИЕ:

Антикоррозийный материал HL-1(М), ТУ 5772-004-14993631-2014, представляет собой вязкую однокомпонентную смесь на полимерной основе, является отличным антикоррозийным гидроизоляционным материалом, хорошо адгезирующим с металлической поверхностью.

Работает, как монолитное покрытие без стыков и швов в диапазоне температур окружающей среды от +40⁰ до –40⁰ С, образующаяся на металлической поверхности и поверхности трубопровода слой не пропускает влагу при прямом давлении до 7 атм. , а при обратном 1 атм.

Материал HL-1(М) нанесенного на трубопровод и металлические конструкции проведенными климатическими испытаниями по режиму, имитирующему умеренный климат, показали, что стойкость гидроизоляционного материала HL-1(М) к воздействию температуры и влажности соответствует не менее 10 лет по декоративным свойствам и не менее 53 лет по долговечности.

Материал HL-1(М) является хорошим диэлектриком, отводящим блуждающие токи. Испытаниями проведенными ОАО «Хабаровскэнерго» установлено, что при нанесении материала HL-1 – на трубопроводы, а также металлические конструкции, в 2 слоя, пробой наступает при 2 кВ.

Проведенные испытания по антикоррозийной защиты металлических поверхностей, трубопроводов материалом HL-1(М), имеющего температуру до +200⁰ С, показали, что материал сохраняет свои свойства (не отслаивается, а имеет сплошное монолитное покрытие).

Материал HL-1(М), является новым эффективным модификатором ржавчины на основе карбоксилнитрилсодержащего полимера, образует ионную связь с оксидами и гипероксидами железа, и за счет нитрильных групп имеет место ион-дипольное взаимодействие с металлом.

Значительную опасность представляют химическое и электрохимическое взаимодействие металла с окружающей средой. Электронно-микроскопические исследования образцов металла покрытого материалом HL-1(М), находящихся в агрессивной среде, где ионы хлора являлись сильным стимулятором коррозии, показали положительные результаты.

Материал HL-1(М) имеет высокую химическую стойкость по отношению к воде и водным растворам неорганических солей.

Он стоек по отношению к следующим веществам:

• 36 % раствору соляной кислоты
• 50 % раствору фосфорной кислоты
• щелочи любой концентрации при температуре до 50⁰ С

т.е. его можно применять при устройстве антикоррозийного покрытия металлических поверхностей и трубопроводов, в агрессивных условиях. Защитный слой создается в резервуарах для воды технического назначения, для любых солевых растворов и целого ряда кислот.

Материал HL-1(М) не токсичен и отвечает всем требованиям безопасности по СаН ПиН 2. 1.2.729-99, ГН 2.1.6.695-98, МУМЗ № 2158-80 по исследованным показателям.

 Показатели пожарной опасности: группа горючести – Г2, группа воспламеняемости — В2, группа распространения пламени — РП1.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЯ:

Технология устройства окрасочных гидроизоляций  материалом HL-1 включает в себя два основных этапа:

1. Подготовка изолируемой поверхности под окраску:

Высокое качество гидроизоляционных покрытий и, следовательно, их надежность в период эксплуатации может быть достигнута лишь при тщательном выполнении всего технологического цикла работ.

Подготовка изолируемых трубопроводов и металлических поверхностей включает в себя очистку поверхности, которая может выполняться следующими способами:

• механический: обработка механизированным инструментом (шлифовальными машинками с различными насадками, проволочными щетками, наждачной бумагой)

• химический: обезжиривание в органических растворителях, травление в кислотах.

При работе с HL-1(М) подготовка металлических поверхностей и трубопроводов к нанесению материала не требует применения пескоструйных механизмов, достаточно удалить компрессором пыль и отслаивающеюся ржавчину, а также масленые пятна. Присутствие на трубопроводе и металлических конструкциях видимой ржавчины наоборот способствует лучшей антикоррозийной обработки поверхности.

Обработка механизированным инструментом допускается при малых объемах работ (зачистка сварных швов, местное удаление продуктов коррозии) обеспечивает при этом третью степень очистки (ГОСТ 9.402-80). Главой СНиП 2.03.11-85 эта степень очистки допускается для трубопроводов и металлических конструкций, эксплуатируемых в не агрессивных средах.

2. Окраска изолируемой поверхности материалом:

На подготовленное основание металлоконструкций, HL-1(М) может наноситься механическим или ручным способом.

При механическим нанесении мастики применяется бескомпрессорная машина типа СО-122А с форсункой (метод безвоздушного распыления «Эйрлесс»), при ручном с помощью кисти или валика.

Технология гидроизоляции металлической поверхности, предусматривает окраску их в два тонких слоя.

1-й слой адгезирует в нанесенную поверхность, полимеризуется (отвердевает) в течении от 2-х до 4-х часов в зависимости от температуры окружающей среды (при t +18⁰ С через 2 часа, а при t –40⁰ С через 4 часа).

По истечении времени полимеризации 1 слоя, наносится 2-ой слой, образуя единое монолитное покрытие  толщиной от 0,5 до 0,8 мм.

Антикоррозийный материал HL-1(М) выпускается любой цветовой гаммы по желанию заказчика.

Перед применением содержимое тщательно размешать.

НОРМА РАСХОДА:

Норма расхода гидроизоляционного материала HL-1(Б) на один квадратный метр составляет 0,5 кг.

По желанию заказчика:

УСЛОВИЯ ХРАНЕНИЯ:

Хранение осуществляется в герметически закрытых емкостях (температура хранения от +40с до -40с). Допускается хранение в открытых изакрытых помещениях, а так же в огороженных навесах.

МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ:

При попадании на кожу — смыть водой. При нанесения материала в помещениях — обязательная принудительная приточно-вытяжная вентиляция. Запрещается работать вблизи «открытого огня».

ГАРАНТИЯ:

Гарантийный срок хранение 2 года.

Контакты

ООО «Хайлик-ДВ»
адрес: 680032, г. Хабаровск, ул Промывочная 15
тел./сот.: +7 (4212) 35-89-89 / +7 (914) 546-46-88
эл. почта: [email protected]

Реквизиты

ИНН 2724072596  КПП 272401001
ОГРН 1032700511964  ОКПО 14993631
Р/С 40702810508010012927
Ф-Л ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ПАО БАНКА «ФК ОТКРЫТИЕ»
К/С 30101810908130000704  БИК 040813704

Антикоррозийный материал МК-101 — Мерлан

Антикоррозионный материал МК-101 является композицией полимерных смол (полиэфирной, винилэфирной) и ряда специальных органических и неорганических добавок.  Материал МК-101 представляет собой двухкомпонентную систему, состоящую из основы и катализатора. Материал предназначен для защиты от коррозии металлических и бетонных поверхностей эксплуатируемых в агрессивной среде, в атмосферных условиях и условиях повышенной влажности.

На основе материала МК-101 компания Merlan производит ряд специализированных материалов предназначенных для защиты металлических и бетонных поверхностей, гидроизоляционной защиты и устройства наливных полов.

Отличительными особенностями материала МК-101 и его модификаций являются:

• высокая адгезия к металлическим и бетонным поверхностям,
• высокая химическая стойкость,
• высокая ремонтопригодность,
• высокая износостойкость и долговечность,
• устойчивость к механическим нагрузкам,
• термостойкость (на основе МК-101 возможно производство материалов пригодных для использования в температурных пределах от – 60°С до +130°С).

Материал МК-101 рекомендуется применять для защиты внутренних поверхностей трубопроводов, емкостей, насосов, фильтров для хранения и перекачки растворов серной и соляной кислот, растворов солей, нефтепродуктов и некоторых растворителей. Его можно использовать для восстановления подвергшегося коррозии и изношенного оборудования.

Физические и химические свойства материала «МК-101»

№	Наименование показателя	Характеристика и норма	Метод испытания
1.	Массовая доля нелетучих веществ, % не более	20	ГОСТ 17537-72
2.	Жизнеспособность при температуре (20±2) °С после смешивания компонентов мин., не менее 1%	40	ГОСТ 27271-2014
3.	Цвет и внешний вид покрытия после высыхания	Светло-серое полуглянцевое
4.	Методы нанесения на поверхность	Шпатель, кисть, валик
5.	Адгезия покрытия к: бетону МПа, не менее	6,07	ГОСТ 28574-2014
6.	Время высыхания до степени 3 при температуре (20±0,5)°С, ч.	4
7.	Твердость покрытия по маятниковому прибору типа ТМЛ (маятник А), отн.ед., не менее	0,38
8.	Адгезия покрытия к металлу	1	ГОСТ 15140-78
9.	Стойкость покрытия к воздействию химических сред при (20±2)°С, в течение 912 ч, 10%-го раствора h3SO4 (серная кислота) 30%-го раствора HCl (соляная кислота) 10%-го раствора HNO3 (азотная кислота) 10%-го раствора NaOH 10%-го раствора NaCl Бензин Индустриальное масло	Пузыри, вздутия, отслоения, шелушение покрытия отсутствуют. Состояние покрытия без изменения	ГОСТ 9.403-80

Типы антикоррозионных покрытий и их применение

Введение

В этой главе рассматриваются основные типы покрытий, которые в настоящее время доступны для использования, и содержится общая информация о составе покрытий. Он предназначен для предоставления основной информации о покрытиях и не является исчерпывающим руководством по выбору антикоррозионных покрытий. Если требуется информация о конкретном продукте или покрытиях, подходящих для определенных областей, следует проконсультироваться с производителем покрытия.

Покрытия часто делятся на две широкие категории:

1) продукты для применения в новом строительстве и;

2) продукты, подходящие для технического обслуживания и ремонта, включая капитальный ремонт и техническое обслуживание на борту (OBM).

Типы антикоррозионных покрытий, используемых для OBM, часто представляют собой однокомпонентные продукты, поскольку это позволяет избежать трудностей с измерением и смешиванием небольших количеств двухкомпонентных продуктов, хотя небольшие количества двухкомпонентных продуктов иногда доступны у производителей красок. Ремонты, проводимые экипажем находящихся в эксплуатации судов, редко бывают успешными в долгосрочной перспективе из-за сложности подготовки поверхностей на достаточно высоком уровне.

Как правило, краски предназначены либо для конкретных областей сосуда и для конкретных функций для достижения наилучших характеристик, либо для всех областей доступны универсальные покрытия с компромиссом в характеристиках. Во всех случаях должен быть достигнут баланс между стоимостью, производительностью и сложностью обслуживания. Например, антикоррозионные покрытия, используемые снаружи жилой зоны, имеют другие эксплуатационные требования по сравнению с антикоррозионными красками, используемыми в балластных цистернах с морской водой, поскольку коррозионная нагрузка, воздействующая на последние, намного выше. Балластные цистерны также намного сложнее обслуживать из-за трудностей доступа, поэтому для поддержания стали в хорошем состоянии предпочтительнее использовать высокоэффективное (и часто более дорогое) покрытие.

Напротив, трюмы балкеров страдают от абразивного износа из-за удара груза и повреждения грейфера, что часто приводит к коррозии. Грузовые трюмы, используемые в качестве балластных цистерн в плохую погоду, могут быть особенно подвержены коррозии в местах повреждений, и иногда для этого грузового трюма используется другое покрытие. Это также относится к грузовым танкам нефтевозов с обозначением класса «Чистые продукты», где любой грузовой танк может использоваться для балласта в тяжелых погодных условиях.

Состав краски

Краска может быть описана как жидкий материал, который можно наносить или распределять по твердой поверхности, на которой он впоследствии высыхает или затвердевает, образуя непрерывную, липкую пленку. Краски в основном состоят из трех основных компонентов и множества добавок, которые входят в состав в незначительных количествах. Основные компоненты:

• Связующее (также называемое носителем, средой, смолой, пленкой или полимером)

• Пигмент и наполнитель

• Растворитель

Из них только первые два образуют окончательную сухую пленку краски. Растворитель необходим только для облегчения нанесения краски и образования первоначальной пленки, но на практике неизбежно некоторое количество растворителя всегда остается в зависимости от уровня вентиляции.

Связующие

Связующие – пленкообразующие компоненты краски, которые определяют основные характеристики покрытия, как физические, так и химические. Краски обычно называют в честь их связующего компонента (например, эпоксидные краски, краски на основе хлоркаучука, алкидные краски и т. д.). Связующее образует постоянную непрерывную пленку, которая отвечает за адгезию к поверхности и способствует общей стойкости покрытия к окружающей среде. Связующие, используемые в производстве красок, делятся на два класса: термореактивные и термопластичные. Термореактивное покрытие после высыхания будет химически отличаться от краски в банке. После отверждения термореактивные покрытия не подвержены влиянию растворителей.

При использовании термопластичного покрытия сухая пленка и мокрая краска отличаются только содержанием растворителя и химическим составом, они остаются практически одинаковыми. Если исходный растворитель нанести на термопластичное покрытие, оно размякнет и может быть повторно растворено в этом растворителе.

Сшитые (термоактивные) покрытия

Эти покрытия обычно поставляются в двух отдельных упаковках, которые смешиваются непосредственно перед нанесением. В жидких красках, где используется растворитель, сушка считается двухэтапным процессом. Обе стадии на самом деле происходят вместе, но с разной скоростью.

Этап первый: Растворитель испаряется из пленки, и пленка становится сухой на ощупь.

Стадия вторая: Пленка постепенно становится более химически сложной одним из следующих четырех методов:

1) Реакция с атмосферным кислородом, известная как окисление.

2) Реакция с добавлением химического отвердителя.

3) Реакция с водой (влага в атмосфере).

4) Искусственное отопление.

Это преобразование краски называется сушкой или отверждением. Пленки, сформированные указанными выше способами, химически отличаются от исходных связующих и не будут повторно растворяться в исходном растворителе.

Эпоксидные смолы

Эти смолы особенно важны, и их разработка для использования в качестве связующих была одним из самых значительных достижений в технологии антикоррозионных покрытий. Скорость сшивания или отверждения зависит от температуры. При температуре ниже 5°C скорость отверждения стандартных эпоксидных смол значительно снижается, и для получения оптимальных свойств пленки необходимо полное отверждение. Эпоксидные смолы со специальными отвердителями затвердевают или схватываются при температурах до –5°C. Крайне важно, чтобы рекомендации производителя покрытия по температурам нанесения были строго соблюдены, чтобы обеспечить эффективность покрытия при эксплуатации.

Выбор отвердителя очень важен, как и в случае с основой, он определяет свойства пленки. Существует широкий выбор как смол, так и отвердителей, что позволяет создавать продукты, подходящие для большинства областей применения. Эпоксидные смолы используются как под водой, так и над водой и демонстрируют хорошую устойчивость ко многим морским средам, включая катодную защиту с использованием цинка или других анодов, но они имеют тенденцию к мелению на солнечном свете. Этот процесс происходит, когда связующее разлагается под воздействием ультрафиолетового света, образуя рыхлую и рыхлую поверхность, на которой остаются частицы пигмента.

Полиуретановые смолы

Это полимеры, образующиеся в результате реакции между гидроксильными соединениями и соединениями, содержащими изоцианаты. В двухкомпонентных системах специальная полиэфирная или полиэфирная смола со свободными гидроксильными группами взаимодействует с высокомолекулярным изоцианатным отвердителем. Возможная проблема с этими материалами заключается в их чувствительности к воде при хранении и применении. Транспортировка и хранение должны осуществляться в строгом соответствии с рекомендациями производителей. Из-за их плохих свойств отверждения при низких температурах во время нанесения необходимо следовать рекомендациям производителей.

Полиуретановые смолы обладают отличной химической стойкостью и стойкостью к растворителям, а по кислотостойкости превосходят стандартные эпоксидные смолы. Эпоксидные смолы более устойчивы к щелочам, чем полиуретаны. Полиуретановые финишные покрытия очень твердые и имеют очень хороший блеск, сохранение блеска и могут быть разработаны таким образом, чтобы не желтеть. Однако в некоторых случаях после старения их трудно перекрыть, и для оптимальной адгезии требуются очень чистые поверхности. Из-за изоцианатного отвердителя при распылении также существует потенциальная опасность для здоровья, которую можно устранить с помощью соответствующего защитного оборудования.

Алкидные смолы

Алкидные смолы образуются в результате реакции между специальной органической кислотой (например, фталевой кислотой), специальным спиртом (например, глицерином или пентаэритритом) и растительным маслом или содержащимися в нем жирными кислотами. Окончательные свойства алкида зависят от процентного содержания масла (так называемая «длина масла»), а также от используемых спирта и органической кислоты. Алкиды не устойчивы к кислотам или щелочам, и многие из приведенных ниже модификаций направлены на устранение этой слабости, однако ни одна из них не обеспечивает полной устойчивости. Алкидные смолы могут быть дополнительно модифицированы различными смолами для конкретных целей.

Неорганические смолы

Эти типы включают силикаты, которые почти всегда используются в сочетании с цинковой пылью. Существуют неорганические силикаты на водной основе на основе силиката лития, калия или натрия и неорганические силикаты на основе растворителя, обычно на основе этилсиликата. Покрытия на основе этих смол очень твердые, коррозионностойкие и термостойкие. Они требуют хорошего стандарта подготовки поверхности и часто ремонтируются с использованием органических покрытий. Цинк в неорганических смолах может растворяться в кислотных или щелочных условиях, но покрытия хорошо работают при нейтральном pH и часто используются в качестве покрытий для резервуаров.

Термопластичные покрытия

Эти типы связующих для красок представляют собой простые растворы различных смол или полимеров, растворенных в подходящем растворителе (растворителях), и обычно поставляются в виде одной упаковки, что делает их особенно подходящими для работ по техническому обслуживанию. Сушка осуществляется просто за счет потери растворителя при испарении. Это называется физической сушкой, поскольку никаких химических изменений не происходит. Таким образом, полученная пленка всегда легко растворяется в исходном растворителе, а также может размягчаться при нагревании. Поскольку эти покрытия по определению требуют присутствия значительного количества растворителя, они исчезают с рынков, где регулируется содержание летучих органических веществ, особенно в США и ЕС. Общие типы связующих в этой категории включают:

Хлоркаучуковые смолы

Хлоркаучуковые смолы обладают хорошей устойчивостью к кислотам и воде на хорошо подготовленных поверхностях. Их температурная чувствительность может привести к различным дефектам пленки при использовании в очень жарком климате. Кроме того, белые и бледные цвета имеют ярко выраженную склонность к желтизне при воздействии на них яркого солнечного света. Краски на основе хлоркаучука высыхают при низких температурах и обеспечивают хорошую межслойную адгезию как в свеженанесенных, так и в старых системах, что делает их пригодными для технического обслуживания.

Виниловые смолы

Виниловые смолы основаны на пленкообразующих полимерах, состоящих из различных соотношений поливинилхлорида, поливинилацетата и поливинилового спирта. Используемые типы пластификаторов представляют собой трикрезилфосфат или диоктилфталат. Твердые материалы большего объема можно производить путем смешивания виниловой смолы с другими материалами, такими как акриловые смолы. Как правило, свойства пленки и характеристики атмосферостойкости также показывают хорошие характеристики низкотемпературного высыхания и адгезии между слоями. Каменноугольная смола может быть добавлена ​​для повышения водостойкости.

Пигменты и наполнители

Пигменты и наполнители используются в красках в виде мелкодисперсных порошков. Они диспергируются в связующем с размером частиц примерно 5-10 микрон для отделочных красок и примерно 50 микрон для грунтовок.

Антикоррозионные пигменты

(1) Цинк

Металлический цинк широко используется в грунтовках, придающих стали устойчивость к коррозии. Начальная защита осуществляется гальваническим воздействием. Однако, когда покрытие подвергается воздействию атмосферы, происходит постепенное накопление продуктов коррозии цинка, что создает непроницаемый барьер с незначительной гальванической защитой или без нее. Для обеспечения хорошей гальванической и барьерной защиты требуется высокий уровень цинка, около 85% цинка в сухой пленке по весу. Смолы, которые могут быть рассмотрены, представляют собой эпоксидные смолы и силикаты. Очевидно, что для правильного функционирования цинка он должен находиться в тесном контакте со стальной подложкой, и поэтому очень важна хорошая чистота поверхности перед нанесением.

(2) Алюминиевые пигменты

Металлические алюминиевые чешуйки обычно используются в качестве антикоррозионного пигмента и действуют как антикоррозионное средство, создавая обходной путь для воды и ионов вокруг пластинчатых чешуек, а также поглощая кислород для дают оксиды алюминия, блокирующие поры в покрытии. Там, где алюминий находится в контакте со сталью, также сработает механизм ограниченной катодной защиты, хотя при использовании на цистернах и продуктовозах содержание алюминия в сухой пленке не должно превышать 10 процентов, чтобы избежать возможной опасности искрения при скоплении горючих газов.

(3) Фосфат цинка

Это также широко используемый антикоррозионный пигмент, и считается, что при нормальном воздействии защита обеспечивается барьерным эффектом, поскольку для обеспечения адекватного антикоррозионного эффекта необходимы высокие уровни пигментации. защита. Фосфат цинка может быть включен практически в любое связующее, и из-за его низкой непрозрачности или прозрачности можно производить краски любого цвета.

Барьерные пигменты

Наиболее распространенными типами этих пигментов являются алюминий (листовой алюминий) и слюдяной оксид железа (MIO). Оба имеют формы частиц, которые называются ламеллярными (пластинчатыми). Эти материалы можно комбинировать, при этом алюминий осветляет почти черный оттенок MIO. Пигментированные пленки MIO обладают долговечностью, но для достижения этого необходимы высокие уровни MIO, порядка 80% от общего количества пигмента. Алюминий уже много лет используется в качестве основного пигмента в красках. Пластинчатая форма помогает сделать пленку более водонепроницаемой. Стеклянные чешуйки также используются в качестве барьерного пигмента.

Красящие пигменты

 Эти пигменты обеспечивают как цвет, так и непрозрачность, и их можно разделить на неорганические или органические типы. Наиболее распространенным красящим пигментом является диоксид титана белого цвета. В краске все пигменты обычно диспергированы до очень мелких частиц, чтобы обеспечить максимальный цвет и укрывистость (укрывистость). Традиционно яркие цвета получали с использованием свинцовых и хромовых пигментов. Однако из-за проблем со здоровьем и безопасностью они встречаются реже. Теперь вместо них используются органические пигменты, но укрывистость этих продуктов не такая высокая.

Пигменты-наполнители

Как следует из названия, они в основном регулируют или «удлиняют» пигментацию краски до тех пор, пока не будет достигнута требуемая объемная концентрация пигмента (ПВХ). Пигменты-наполнители представляют собой неорганические порошки с различными формами и размерами частиц. Хотя они практически не влияют на непрозрачность цвета краски, они могут оказывать существенное влияние на физические свойства. К ним относятся текучесть, степень глянца, противоосаждающие свойства, способность к распылению, водостойкость и химическая стойкость, механическая прочность, твердость и прочная структура (сухой остаток, удерживающая тиксотропия). Смеси наполнителей часто используются для получения желаемых свойств. Они относительно недороги по сравнению со смолами, антикоррозионными пигментами и красящими пигментами.

Растворители

Растворители используются в красках главным образом для облегчения нанесения. Их функция заключается в растворении связующего и снижении вязкости краски до уровня, подходящего для различных способов нанесения, таких как кисть, валик, обычное распыление, безвоздушное распыление и т. д. После нанесения растворитель испаряется и не действует. дальнейшая часть в окончательной покрасочной пленке. Жидкости, используемые в качестве растворителей в красках, можно описать одним из трех способов:

(1) Истинные растворители – Жидкость, которая растворяет связующее и полностью с ним совместима.

(2) Скрытый растворитель – жидкость, которая не является настоящим растворителем. Однако при смешивании с истинным растворителем смесь обладает более сильными растворяющими свойствами, чем истинный растворитель сам по себе.

(3) Растворитель-разбавитель – жидкость, которая не является настоящим растворителем. Обычно используется в виде смеси со смесями истинного растворителя/латентного растворителя для снижения стоимости.

Связующие допускают использование только ограниченного количества разбавителя. В лакокрасочной промышленности используется множество растворителей, и это отчасти связано с рядом различных свойств, которые необходимо учитывать при выборе растворителя или смеси растворителей. В дополнение к коммерческим факторам, таким как цена и доступность, свойства включают токсичность, летучесть, воспламеняемость, запах, совместимость и пригодность. В некоторых странах запрещены определенные типы растворителей. Это особенно актуально для США, где Закон об опасных загрязнителях воздуха (HAPS) диктует сроки удаления многих растворителей и наполнителей из покрытий. Применение этого Закона, скорее всего, повлияет на свойства нанесения, время высыхания и окно покрытия.

Антикоррозионные краски

За некоторыми исключениями (например, краски против обрастания, косметические эффекты, антипирены и т. д.) большинство покрытий, наносимых на сосуды, используются для защиты от коррозии. Существует много типов антикоррозионных покрытий, но эпоксидные краски обычно покрывают наибольшую площадь на судне, особенно когда они используются в балластных цистернах с морской водой. В последние годы ведутся дебаты по поводу терминологии, используемой для эпоксидных покрытий, и обычно используются следующие термины:

(1) Чистая эпоксидная смола

Чистые эпоксидные покрытия обычно считаются красками, которые содержат только эпоксидные полимеры, сшивающий агент, пигменты, наполнители и растворители. Покрытия содержат большое количество эпоксидного связующего, поэтому ожидается, что они обеспечат максимально возможные характеристики покрытия с точки зрения антикоррозионной защиты, длительного срока службы и низких эксплуатационных расходов. Кроме того, на некоторые продукты также заявлены свойства устойчивости к истиранию. Другие пигменты, такие как алюминий, могут быть добавлены к чистым эпоксидным покрытиям для обеспечения дополнительных антикоррозионных свойств. Эпоксидно-фенольные покрытия могут использоваться в грузовых танках, где требуется высокий уровень дополнительной устойчивости груза, например, на танкерах для перевозки нефтепродуктов и химикатов. Особое внимание следует уделить подготовке поверхности; может потребоваться отверждение покрытия путем нагрева резервуаров. Производители покрытий сообщат о конкретных требованиях для каждого резервуара.

(2) Модифицированная эпоксидная смола

Эта группа, также известная как эпоксидная мастика, эпоксидная смола без смолы и эпоксидная смола на основе отбеленной смолы, охватывает широкий спектр продуктов и антикоррозионных свойств. В эксплуатации модифицированные эпоксидные смолы могут быть эффективны. Однако, поскольку существует множество возможных рецептур модифицированных эпоксидных смол, невозможно сделать какие-либо обобщения относительно их антикоррозионных характеристик. Модифицированные эпоксидные смолы могут содержать неэпоксидные материалы, которые способны сшиваться в конечную пленку. Они также могут содержать нереакционноспособные материалы, твердые или жидкие, которые не участвуют в формировании пленки, но остаются в качестве пигментов или наполнителей в конечном покрытии. Если эти материалы растворимы в воде (или в грузе), они могут выщелачиваться в течение длительного периода времени, оставляя пористую или хрупкую пленку с пониженными антикоррозионными свойствами.

(3) Каменноугольная смола Эпоксидная смола

Каменноугольная смола является природным продуктом. Каменноугольные смолы доступны в широком диапазоне типов от жидких до твердых. Включение каменноугольных смол в покрытие приводит к очень темно-коричневому или черному цвету покрытия, который можно немного осветлить добавлением пигмента алюминиевых чешуек для более светлых красок. Однако маловероятно, что эпоксидные смолы из каменноугольной смолы будут достаточно светлыми, чтобы их можно было использовать в соответствии с требованиями пункта 1.2 таблицы 1 IMO PSPC 4.4 для окончательного слоя. Поверх первого слоя на основе смолы можно наносить светлое эпоксидное верхнее покрытие без смолы. Однако «просачивающаяся» смола может обесцветить верхний слой. Некоторые компоненты покрытия могут выщелачиваться в течение длительного периода времени, оставляя более хрупкое и менее защитное покрытие. Эпоксидные смолы на основе каменноугольной смолы имеют большой опыт эксплуатации и в целом хорошо зарекомендовали себя. С 19В 90-х годах они были постепенно исключены из балластных цистерн из-за проблем со здоровьем и безопасностью для устройств нанесения покрытий, а также из-за рекомендации использовать светлые покрытия для облегчения проверок в балластных цистернах.

(4) Эпоксидная смола, не содержащая растворителей

Краски, не содержащие растворителей (иногда называемые 100-процентными твердыми веществами), как следует из названия, разрабатываются и наносятся без необходимости использования дополнительных растворителей, что позволяет преодолеть проблемы задерживают растворители в покрытии. Вязкость, необходимая для распыления краски, достигается за счет выбора сырья с низкой молекулярной массой или путем нагревания и использования многокомпонентных систем. Типичные области применения включают балластные и грузовые танки. Иногда они используются там, где удаление летучих органических компонентов (ЛОС) затруднено из-за плохой вентиляции, хотя следует отметить, что ЛОС для систем, не содержащих растворителей, не обязательно равно нулю. Типичными областями применения покрытий, не содержащих растворителей, являются внутренняя часть трубопроводов, некоторые резервуары и другие области, где не может быть обеспечена достаточная вентиляция, или области, где действуют строгие ограничения по летучим органическим соединениям.

Ударопрочные и стойкие к истиранию покрытия

Этот тип покрытия обычно наносится на участки судов, наиболее подверженные повреждениям, такие как ботинок и палубы, а иногда и для трюмов балкеров. Области вокруг концов всасывающих труб и раструбов иногда покрываются износостойкими покрытиями, так как эти области могут быть повреждены из-за высоких скоростей потока груза или водяного балласта и могут подвергнуться эрозии из-за присутствия песка или мелких частиц. мусора в водяном балласте. Покрытия, описываемые как стойкие к истиранию или повреждениям, проявляют повышенную устойчивость к повреждению груза, но не выдерживают сильного воздействия грейферов и оборудования для очистки трюмов, что приводит к деформации самой стали.

17 Коррозионно-стойкие варианты производства со сравнением затрат

Коррозия определяется как естественный процесс, вызывающий превращение металлов в нежелательные вещества при их взаимодействии с агрессивными средами, такими как вода или воздух.

Коррозионные среды превращают металл в соответствующие оксиды, сульфиды и гидроксиды (например, ржавление железа), которые вызывают повреждение и разрушение металла, начиная с той части металла, которая подвергается воздействию окружающей среды, и распространяясь на весь металл.

Металлические детали, устойчивые к коррозии, напротив, обладают устойчивостью к этим реакциям и, следовательно, могут использоваться во многих областях, от кулинарии до обороны. Для создания таких деталей выделяются два решения: выбрать коррозионно-стойкие металлические материалы, которые обычно обрабатываются с помощью станков с ЧПУ, изготовления листового металла и 3D-печати с помощью прямого лазерного спекания металла (DMLS), или повысить стойкость деталей благодаря вариантам постобработки. .

Способ 1: Выберите один из стандартных коррозионно-стойких металлических материалов

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь представляет собой группу из примерно 200 сплавов стали с высокой термостойкостью и коррозионной стойкостью. Процентное содержание углерода колеблется от 0,03% до 1,2%, а его уникальной характеристикой является высокое содержание хрома. Нержавеющая сталь состоит примерно на 10,5% из хрома, который создает слой пассивного окисления, защищающий металл от коррозии.

Нержавеющую сталь можно разделить на 3 основные категории в зависимости от ее микроструктуры:

• Аустенитная нержавеющая сталь: Аустенитная нержавеющая сталь состоит не менее чем из 18% хрома и 8-12% никеля. Он также содержит смесь азота, углерода и многих других элементов. Хром придает высокую коррозионную стойкость, а азот действует как упрочняющий агент. Этот диапазон сплавов называется нержавеющими сталями серии 300, и распространенные марки включают нержавеющую сталь 304 и нержавеющую сталь 316, причем последняя является наиболее коррозионностойким материалом.
• Мартенситная нержавеющая сталь: Мартенситные нержавеющие стали обычно содержат 11,5–13 % хрома, 0,15 % углерода, 0,1 % марганца, молибден и серу или селен. Диапазон называется серией 400 с общим классом 420A. Углерод придает сплаву прочность, а низкое содержание хрома делает его менее устойчивым к коррозии по сравнению с серией 300.
• Ферритная нержавеющая сталь: Ферритная нержавеющая сталь относится к прямому хромированному классу незакаливаемых нержавеющих сплавов, которые состоят из хрома в диапазоне от 10,5% до 30% и уровня углерода ниже 20%. Эти стали нельзя упрочнить термической обработкой, но можно слегка упрочнить холодной прокаткой. Они также являются частью серии 400, в то время как 430A является типичным классом.

Дуплексная нержавеющая сталь

Дуплексный стальной сплав, как следует из названия, содержит две различные фазы. Дуплексные стали берут лучшие свойства ферритной и аустенитной фаз и объединяют их в самый передовой коррозионностойкий металл. Типичными марками являются S32750 с 25% хрома, 7% никеля и 4% молибдена и 2205 с 22% хрома, 5% никеля и 3% молибдена. Они используются в различных сложных операциях.

Деталь из нержавеющей стали, изготовленная из листового металла

Суперсплавы

Суперсплавы представляют собой высокоэффективные металлические сплавы, обеспечивающие коррозионную стойкость при высоких температурах и превосходные механические свойства. Вот почему эти марки коррозионно-стойких металлов часто используются там, где требуется высокая производительность и коррозионная стойкость (например, в аэрокосмической и медицинской промышленности).

Суперсплавы различаются по основному матричному элементу:

• Суперсплав на основе никеля: Суперсплавы на основе никеля не только обладают превосходной коррозионной стойкостью, но и обладают высокой прочностью и термостойкостью благодаря низкому коэффициенту теплового расширения. Уникальные свойства, такие как память формы и отличная обрабатываемость, делают эти материалы особенными. Inconel 718 является примером и может быть напечатан в 3D.
• Суперсплав кобальта: Суперсплавы на основе кобальта имеют более высокую температуру плавления по сравнению с аналогами на основе никеля или железа. Они также обеспечивают превосходную стойкость к горячей коррозии по сравнению со сплавами на основе никеля или железа. Суперсплавы на основе кобальта лучше свариваются по сравнению со сплавами на основе никеля. Порошки кобальт-хрома можно печатать на 3D-принтере.
• Суперсплав железа: Суперсплавы на основе железа обладают высокой прочностью при обычной комнатной температуре и высокой стойкостью к окислению, ползучести, износу и коррозии. Они намного дешевле, чем два предыдущих.

Алюминий

Алюминий имеет высокое сродство к кислороду, образуя пассивный оксидный слой, который делает его устойчивым к коррозии. Большинство марок алюминия химически стойки, но марки 1ххх, 3ххх и 5ххх являются наиболее устойчивыми. Они являются жесткими в диапазоне pH от 4,5 до 8,5, что является общей коррозионной областью. Анодирование — отличный способ добавить антикоррозийный слой к обычному алюминию.

• 1xxx Серия: Этот сорт очень чистый (около 99%) и обладает наилучшей коррозионной стойкостью в обычных условиях.
• Серия 3xxx: Марганец – основной легирующий элемент в серии 3xxx (сплавы Al-Mn – до 1,25% Mn) – основной легирующий элемент в этой серии. Это делает его немного менее устойчивым к коррозии по сравнению с алюминием 1xxx. С другой стороны, марганец делает сплав пластичным. Например, алюминий Al-Si1Mg обладает высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением.
• 5xxx Серия: Основным легирующим элементом в этом типе алюминия является магний, и он обладает почти такой же коррозионной стойкостью, что и алюминий марки 3xxx. Обладает высокой скоростью упрочнения и высокой коррозионной стойкостью. Он также предлагает яркую отделку поверхности.

Алюминиевая деталь, изготовленная на станке с ЧПУ

Медные сплавы

Медные сплавы обладают высокой теплопроводностью, коррозионной стойкостью, превосходной твердостью и жаропрочностью. Медь обладает хорошей коррозионной стойкостью, а также входит в состав других металлических сплавов для повышения соответствующей коррозионной стойкости. Наиболее распространенными коррозионно-стойкими металлами из семейства медных сплавов являются:

• Бронза: Одним из старейших известных материалов является бронза. Современная бронза состоит из 88% меди и 12% олова. Бронза также может содержать никель, марганец, алюминий, кремний, цинк или мышьяк. Небольшие количества кремния, добавленные в сплав, улучшают коррозионную стойкость.
• Латунь: Латунь представляет собой сплав меди и цинка. Они также могут содержать небольшое количество олова для придания дополнительных коррозионно-стойких свойств, в то время как содержание цинка может снизить их. Латуни обычно обладают высокой коррозионной стойкостью и хорошей прочностью на растяжение и имеют более низкую температуру плавления, чем бронза или даже чистая медь.

Медные электрические клеммы

Титан

Титан — очень прочный металл, который широко используется в технике, поскольку этот металл устойчив к коррозии и имеет хорошее соотношение прочности и веса. Он на 40% легче стали, но такой же прочный, как высокопрочная сталь.

Как и другие коррозионностойкие металлические материалы, титан также образует пассивные оксиды, без которых он немедленно подвергается коррозии. Уникальным свойством титана является его устойчивость к хлору. Титан 3.7164 (Titan Grade 5) является хорошим примером коррозионно-стойкого материала.

Болты из титанового сплава

Сравнение затрат на производство деталей с использованием коррозионно-стойких материалов

Давайте сравним стоимость производства деталей с использованием различных коррозионностойких металлических материалов из Xometry’s Instant Quote Engine:

Материал	Процесс производства	Стоимость за одну единицу	Стоимость 4494. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000 8. 9000.ship Fepe Per.	CNC	€ 211.61	€ 66.41	€ 23.74
Stainless Steel 316L / 1.4404	CNC	€ 228.58	€ 72.75	€ 25.68
Stainless Steel 316L / 1.4404	DMLS	€ 387. 12	€ 294.83	Price on demand
Aluminium AlSi10mg	CNC	€ 123.07	€ 35.35	€ 13.88
Aluminium AlSi10mg	DMLS	€ 174.76	€ 89.19	€ 87.80
Titanium, T6Al4V	CNC	€ 705.35	€ 215.06	€ 55.12
Titanium, T6Al4V	DMLS	€ 387.12	€ 294.83	Price on demand
Inconel 718	DMLS	€ 487.77	€ 333.16	Цена на спрос
кобальтовый сплав, COCR	DMLS	€ 522,61	€ 619,15	Цена на спрос
Цена на спрос
.0297 Коррозионная стойкость деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, листового металла и 3D-печатных деталей, также может быть улучшена благодаря различным вариантам обработки поверхности: Анодирование: Металл при механической обработке (в основном алюминиевые детали) использует оксидирование для упрочнения поверхности части, чтобы сопротивляться износу. Обработка аэрозольной краской: Аэрозольная краска предотвращает ржавчину на таких деталях, как предметы первой необходимости, электрические шкафы, трубы и т. д. Гальваническое покрытие: Поверхность детали покрыта другим неагрессивным металлом, чтобы избежать коррозии. Иногда указанные ниже коррозионно-стойкие металлы наносят на обычные металлы для увеличения срока их службы. Полировка поверхности: Обработка поверхностных заусенцев выполняется на деталях, обработанных на станках с ЧПУ, для удаления острых заусенцев, образующихся в результате механической обработки. Рекомендуется отшлифовать острую часть уголка до гладкой грани, чтобы он не причинял вреда человеческому организму во время использования. Обработка аэрозольной краской Заключение Xometry Europe предлагает онлайн-услуги по обработке с ЧПУ и 3D-печати металлом для проектов 3D-печати по требованию, как для прототипов, так и для больших партий.