Как защитить металл от разрушения

Обновлено: 04.10.2024

В каждом доме есть множество металлических изделий. Они достаточно износостойкие и практичные, но со временем подвергаются коррозии. Это связано с тем, что железо легко вступает в реакцию с окружающей средой, из-за чего покрывается ржавчиной. Чтобы предупредить такой разрушительный процесс, рекомендуем узнать, чем покрыть металл от коррозии, и периодически проводить профилактические мероприятия. Если коррозийное повреждение на поверхности уже возникло, его необходимо правильно обработать. Для этого применяются как специальные средства, так и народные методы.

Почему образуется ржавчина

Любая среда считается агрессивной для незащищенного металла. По этой причине его поверхностный слой постоянно подвергается всевозможным химическим реакциям. Впоследствии возникают ржавые пятна, теряется внешний вид изделия, ухудшаются его прочностные характеристики.

Вдобавок от коррозии страдают устройства из железа, постоянно находящиеся в условиях чрезмерных температур: элементы двигателей, печная арматура, турбинные лопасти. Коррозионному разрушению также подвержены металлические основания, которые продолжительно соприкасаются с различными жидкостями (водой, спиртом).

Как бороться со ржавчиной

На практике применяются много проверенных методов, позволяющих продлить эксплуатационный срок железных изделий. Но самые действенные из них – обработка химпрепаратами (например, ингибиторными составами). После нанесения их тонким слоем металлическая поверхность приобретает надежную защиту от разрушения. Подобные составы зачастую применяются с профилактической целью. Среди прочих высокоэффективных способов стоит отметить устранение ржавчины вручную либо электроинструментами, народные средства, нанесение антикоррозийных веществ.

Механическая чистка

Ручная обработка железа от коррозии предполагает применение жесткой щетки либо крупнозернистой наждачки. Детали допускается обрабатывать во влажном или сухом виде. В первом случае наждачная бумага смачивается в керосине, во втором – происходит простое соскабливание ржавчины.

Вдобавок выполнить механическую чистку ржавеющих материалов возможно при помощи таких инструментов:

болгарка;
электродрель (в качестве насадки – щетка для металла);
шлифовальная машинка;
пескоструйный аппарат.

Ручной способ используется на малых площадях, позволяет очистить поверхности тщательно. Электроинструменты значительно ускоряют процесс, в то же время способны навредить деталям. При их обработке удаляется сравнительно большой слой металла. Аккуратно убрать коррозию поможет пескоструйное устройство. Оно не всем доступно из-за высокой стоимости.

Обработка химическими средствами

Все химпрепараты разделяют на 2 группы: преобразователи ржавчины и кислоты. Под последними нередко подозревают обыкновенные растворители.

Влажной тряпкой протереть железо от пыли.
Убрать с основания остатки влаги.
Используя силиконовую кисть, тонким слоем нанести на предмет кислотосодержащий раствор.
Выждать полчаса, пока вещество прореагирует с поврежденной поверхностью.
Вытереть обработанный участок сухой ветошью.

Внимание! Прежде чем применять химические препараты, нужно надеть спецодежду, защитные перчатки.

Ортофосфорная кислота обладает многими преимуществами перед иными составами: щадяще влияют на поврежденные изделия, хорошо очищает, впоследствии обеспечивает защиту стали от коррозии.

Преобразователями ржавчины обыкновенно покрывается вся металлическая поверхность. В итоге образуется слой, который в будущем предупреждает коррозийное разрушение предмета. Как только раствор хорошо высохнет, основание можно покрасить. На сегодня выпускается огромное количество таких препаратов, среди самых востребованных стоит отметить:

Модификатор ржавчины Berner. Зачастую применяется для болтов либо гаек, которые невозможно демонтировать.
Аэрозоль «Цинкор». Оказывает обезжиривающий эффект, восстанавливает ржавые предметы, образует на них сплошную защитную пленку.
Уничтожитель ржавчины В-52. Быстродействующий гель, который после нанесения не растекается, устраняет даже глубокую коррозию.
Преобразователь СФ-1. Применяется для изделий, сделанных из чугуна, алюминия, а также оцинкованных. Удаляет ржавые пятна, после обработки обеспечивает защиту металла от ржавчины, увеличивает период его полезной эксплуатации.

Применение антикоррозийных препаратов

Известная фирма «Rocket Chemical» выпускает огромный ассортимент качественной противокоррозионной продукции. Высокой эффективностью отличаются такие средства:

Литиевая смазка. После покрытия петель дверей, тросов, цепей и прочих элементов обеспечивает надежную защиту от ржавчины. Вместе с тем на поверхности обработанных изделий формируется устойчивая к влиянию воды пленка.
Ингибитор продолжительного воздействия. Впоследствии обработки металлические детали могут размещаться в уличных условиях на протяжении года: они надежно защищены от атмосферного влияния, провоцирующего коррозию.
Силиконовая смазка. Допускается наносить на металлические основания с включениями из пластика, резины. Она мгновенно высыхает, в результате образуется прозрачное защитное покрытие.
Раствор для устранения коррозийных пятен. Не содержит токсичные компоненты, используется для обработки стройматериалов, кухонных принадлежностей.
Спрей от ржавчины. Подходит для применения в труднодоступных зонах, где требуется глубокое проникновение. После нанесения препятствует повторному появлению ржавых пятнышек. Это средство нередко применяется для противокоррозионной защиты резьбовых соединений, болтов.

Важно! Антикоррозийные препараты состоят из токсичных химических компонентов. Работать с ними необходимо в респираторе. Это позволит обезопасить дыхательную систему от раздражения.

Универсальный спрей улучшает откручивание болтовых соединений, вытесняет влагу, защищает от коррозии тонкой пленкой Источник img2.mx-quad.fr

Видео описание

Разрушитель ржавчины-убийца WD-40,или лайфхак с WD-40

Народные средства

Если химические составы отсутствуют либо работать с ними нельзя, ржавчину с металлических изделий можно попробовать убрать с помощью бытовой химии, прочих эффективных растворов. Некоторые из них придется приготовить самостоятельно.

Cilit

Гель предназначен для устранения ржавчины в кухне, ванной. Его часто применяют для очищения кранов, смесителей, металлических приборов, иных железных изделий. Прежде чем использовать состав, важно учесть, что он способен разъесть краску.

Керосин и парафин

Рекомендуемое соотношение ингредиентов – 10:1. После соединения компонентов средство необходимо выдержать на протяжении суток, затем нанести на поврежденные ржавчиной элементы. Спустя 12 часов обработанное место следует протереть сухой тряпкой. Подобный метод отлично подойдет для стройматериалов, инструментов.

Coca Cola

Щелочной состав напитка уничтожает коррозийные пятна. Способ применения: погрузить поврежденный предмет в жидкость либо обильно смочить тряпкой. По прошествии суток изделие следует промыть проточной водой.

Каустическая сода

Для приготовления средства необходимо подготовить:

формалин (40%) – 250 г;
вода – 0,3 л;
аммоний, каустическая сода – по 50 г.

Получившуюся после соединения указанных ингредиентов пасту следует разбавить в литре воды, потом в готовый раствор опустить ржавые детали. Время чистки напрямую зависит от степени повреждения материала, может составлять 15-30 минут. На завершающем этапе металлическое изделие необходимо прополоскать, затем вытереть насухо.

Перекись водорода

Устранить ржавчину с железных деталей возможно с помощью раствора из таких компонентов:

лимонная кислота – 40 г;
соль – столовая ложка;
перекись водорода – 100 г.

Приготовленную смесь следует поместить в удобную емкость, опустить в нее ржавые элементы. Начало реакции наблюдается практически сразу же, спустя два часа с железа полностью исчезают красные оксиды.

Чтобы продлить срок службы металлических изделий, всегда важно помнить: защита от ржавчины нужна для каждого предмета, который изготовлен из металла. Если не предпринимать профилактические меры, впоследствии придется устранять ржавые пятна при помощи сильнодействующих препаратов.

Термообработка

Эффективный способ выполнить тепловую очистку пораженных металлических поверхностей – применить промышленный парогенератор. В домашних условиях возможно воспользоваться строительным феном. Горячая воздушная струя отлично размягчит верхний слой поврежденного основания, затем ржавчина начнет дробиться на мелкие частицы, легко удаляться потоком воздуха. Подобный метод чрезвычайно актуален в местах, где снять предмет затруднительно.

Еще один альтернативный вариант термообработки железа – использовать кислородно-ацетиленовую горелку. Во время ее применения возникает слишком яркое пламя. Через него нельзя увидеть уцелевшие остатки ржавчины. Потому выжигания коррозии следует продолжать до полного исчезновения поражения.

Обработки поверхности кипятком. Затем нужно будет вручную убрать рыхлую часть.
Нагрева огнем. Снимать налет требуется в процессе работы. Катализатором может служить перекись водорода.
Применения паровой швабры, отпаривателя. Очищение происходит под воздействием сильной струи горячего пара.

Внимание! Во всех вариантах тепловой очистки предварительно важно убедиться, что деталь не содержит пластмассовых или деревянных элементов, которые легко плавятся, воспламеняются.

Удаление ржавчины. Парогенератор: быстро, эффективно.

Заключение

Поскольку металлические изделия применяются повсеместно, за ними необходимо ухаживать. Первым делом следует узнать, как защитить металл от ржавчины. Своевременные профилактические мероприятия не допустят возникновения ржавых пятен, а значит с ними впоследствии не придется бороться. Если же коррозионные процессы все же начали развиваться, в первую очередь желательно испробовать щадящие народные средства. Если желаемый результат достигнуть не получилось, остается прибегнуть к химическим препаратам, сильнодействующим составам.

Чем покрыть металл, чтобы не ржавел: лучшие спреи, растворы и составы

Пожалуй каждый человек сталкивался в своем быту с появлением ржавчины на металлических деталях. И неважно, где возникала коррозия, на частях машины или железном заборе, это всегда неприятно. Но к счастью, современная химическая промышленность предлагает множество средств, которые не дадут появиться ей снова. О лучших из них мы расскажем в нашем обзоре и вопрос чем покрыть металл чтобы не ржавел, больше не будет вас беспокоить.

Самые распространенные способы борьбы с коррозией

Известно несколько способов покрытия металлических поверхностей, чтобы они не ржавели. Эти методы позволят надолго продлить срок использования предметов и деталей из железа. Одним из самых эффективных приемов считается обработка с помощью веществ на химической основе.

В эту категорию составов входят ингибиторы. Они наносятся на металл едва заметным тонким слоем. Благодаря такому покрытию изделие не будет ржаветь. Чаще всего подобные средства применяют в целях профилактики. Также, предотвратить коррозию помогут следующие способы:

удаление ржавых мест на деталях механическим путем;
использование средств на химической основе;
применение антикоррозионных составов;
народные рецепты.

Более подробно о всех методиках по предотвращению появления ржавчины на металле рассказано ниже.

Очистка механическим путем

Используйте абразивную шкурку с крупнозернистой поверхностью или специальную щетку для работы по металлу, чтобы очистить железные детали от коррозии. Провести обработку можно мокрым или сухим методом. В последнем случае ржавчина соскабливается с помощью трения щетки или шкурки о металл.

Что касается мокрого способа, необходимо предварительно смочить поверхность деталей в керосине или уайт-спирите. На помощь придут и пескоструйный аппарат, шлифовальная машинка, болгарка или электродрель с металлической щеткой в виде насадки.

Очищение поверхности от коррозии можно применять только на не очень больших площадях металлических изделий. Наиболее оптимальным вариантом считается использование пескоструйного аппарата. Но его высокая цена может стать препятствием для домашнего мастера.

Использование химических веществ

Если возник вопрос, чем покрыть металл от ржавчины, то в первую очередь специалисты рекомендуют обратиться к помощи химических средств. Известны два типа таких препаратов: преобразователи ржавчины и кислотные составы. Из последних самыми популярными считаются ортофосфорные. Они помогают очистить поверхность за считанные минуты. Использовать кислоту несложно, для этого снимите загрязнения с железной поверхности тряпкой, затем удалите влагу и нанесите средство на металл едва заметным слоем. Используйте кисть с силиконовой щетиной.

Оставьте кислотный состав на полчаса на поверхности. За это время произойдет реакция с поврежденным коррозией местом. Очистите металл влажной тряпкой, а затем сухой, до тех пор, пока не будут удалены все остатки ржавчины. Помните о технике безопасности при работе с антикоррозийными составами на основе кислоты. Используйте маску, специальные очки и перчатки для защиты дыхательных путей, глаз и кожи на руках. Очистители, в составе которых присутствует ортофосфорная кислота деликатно убирают следы коррозии с металлических деталей и при этом не дают появиться ей снова.

Что касается преобразователей ржавчины, то ми покрывают всю площадь металлических деталей. Такой состав создает защиту, которая не даст появиться коррозии в будущем. Самыми популярными преобразователями сегодня считаются следующие:

Все перечисленные препараты экономично расходуются.

Другие средства

Кроме того, популярностью среди домашних мастеров пользуются и другие средства, помогающие бороться с появлением ржавчины на металле. Среди них:

Hi-Gear No-Rust;
Permatex Rust Treatment;
Autoprofi.

Ниже описано, чем покрыть железо чтобы не ржавело, как использовать эти препараты и чем они отличаются друг от друга.

Hi-Gear No-Rust

Этот аэрозоль имеет экономичный расход и способствует увеличению адгезионных способностей материалов благодаря образованию защитной пленки на металле. Используйте этот антикоррозийный состав при температуре от 5 до 30 градусов тепла. Средство подходит для обработки деталей строительных конструкций, а также автомобильных кузовов.

Преобразователь ржавчины Hi-Gear No-Rust подойдет даже для самых застарелых пятен Источник prosmazku.info

У препарата следующая схема применения:

Перед использованием спрея очистите поверхность любым способом (например, наждачной бумагой или металлической щеткой).
Промойте детали водой и просушите сухой тряпкой.
Хорошо встряхните флакон. Распылите преобразователь ржавчины равномерно по всему обрабатываемому участку железа. Рекомендуемое расстояние 15-30 см.

Наносить состав необходимо в несколько тонких слоев. Как это нужно делать, можно увидеть в этом видео:

После каждой обработки поверхности подождите, пока деталь высохнет. Удалить преобразователь коррозии, который случайно попал на соседние участки, можно спиртом. Также запомните, что последний нанесенный слой Hi-Gear No-Rust нужно выдерживать не менее 3 часов, перед тем как окрашивать металл. Не забудьте о защите слизистых глаз и дыхательных путей во время работы.

Permatex Rust Treatment

Это средство белого цвета на основе из латекса быстро сохнет после нанесения. Нанесите препарат на поврежденный участок из железа и он надолго защитит его. Средство работает сразу по нескольким фронтам: преобразует ржавчину;

высушивает участок, убирая всю влагу, а также грунтует поврежденное место. Способ использования такого состав следующий:

Очистите поверхность от загрязнений с помощью влажной, а затем сухой тряпки.
Перемешайте Permatex Rust Treatment перед применением и нанесите на поврежденное место. Используйте для этой цели кисть или губку.
Изучите цвет поверхности. Он должен стать насыщенного черного цвета. Если этого не произошло или обрабатываемый участок приобрел неравномерный оттенок, нанесите препарат еще раз. Делать это можно через 10-30 минут после первого слоя.

Помните о том, что обработанные Permatex Rust Treatment места должны быть выдержаны хотя бы сутки, перед тем как наносить краску или грунт. За это время препарат полностью высохнет и не будет вступать с ними в реакцию.

Autoprofi

Этот преобразователь ржавчины продается в баллонах с пульверизатором, который регулируется так, что может распыляться в любые труднодоступные участки. Основным компонентом средства является ортофосфорная кислота и дополнительные вещества (например, цинк).

Отличительной особенностью препарата является то, что после высыхания его не нужно смывать. Для этого достаточно будет протереть чистой сухой тряпкой или губкой обработанное Autoprofi место. Использовать антикоррозионный спрей необходимо вместе со средствами защиты (перчатки, маска, специальные очки).

Использование антикоррозийных составов из линейки Rocket Chemical

Эта американская компания специализируется на выпуске химических препаратов, используемых в быту. Одним из направлений ее деятельности является производство средств для предотвращения появления ржавчины на железе. Доверие потребителей заслужили следующие антикоррозионные составы:

Литиеваясмазка с защитным действием. Нанесите препарат на участок из металла для профилактики и защиты от ржавления. Производитель рекомендует покрывать им реечные механизмы, тросы, цепи и дверные петли. Образовавшейся на этих деталях тонкой пленке не будут страшны ни снег, ни дождь.

Ингибиторпродолжительного действия. Части металлических конструкций, обработанные этим средством не подвергнутся воздействию ржавчины в течение 5-7 лет. Этот препарат становится спасением для тех, кто думает, чем покрыть металл чтобы не ржавел в воде.

Антикоррозионныйспрей. Можно использовать в труднодоступных участках. Спрей не дает появиться ржавчине на металлических изделиях.

Силиконовая смазка с водостойким составом. Это средство подойдет для железных частей с резиновыми, виниловыми или пластиковыми элементами. После высыхания на поверхности образуется прозрачное, не липкое и тонкое покрытие. Средняя скорость подсыхания составляет около 3 часов.

Кроме перечисленного, в продаже можно встретить раствор от Rocket Chemical, который быстро справляется с пятнами коррозии. Основными компонентами препарата являются вещества с нетоксичным действием. Поэтому у средства широкая область применения, от использования на деталях машины или железных конструкций, до кухонной посуды с ржавчиной. Нанесите раствор на пятно на 4-5 часов и удалите коррозию тряпкой спустя это время. Хорошо ополосните.

Народные средства

Кроме перечисленных выше средств очистить ржавые пятна с железа можно с помощью составов, которые всегда под рукой. Например, гели для чистки коррозии в ванной комнате и на кухне. Наиболее популярны Sanita, Silit, Ace и т.д. Такие препараты помогут в борьбе с ржавчиной на смесителях, кранах и других металлических деталях. При этом производители предупреждают, что составы могут разъедать краску.

Как удалить ржавчину с помощью Silit, смотрите в этом видео

Некоторые домашние мастера используют для избавления от коррозии Coca-Cola или Pepsi. В составе этих напитков находится ортофосфорная кислота, которая с легкостью удаляет небольшие пятна ржавчины. Протрите жидкостями металлические поверхности или погрузите в них детали. Затем ополосните под проточной водой.

Популярностью пользуется и смесь на основе парафина и керосина. Возьмите эти средства в одинаковых пропорциях и смешайте. Нанесите на обрабатываемую поверхность в несколько тонких слоев губкой или кистью. Оставьте хотя бы на сутки. После указанного времени удалите смесь вместе с ржавчиной тряпкой, промойте водой и уберите влагу тряпкой или губкой. Лучше всего использовать такой способ для инструментов. Не забудьте про маску, перчатки и защитные очки при обработке керосиново-парафиновой смесью.

Каждый сам решает, чем покрыть ржавчину, чтобы металл противостоял ее появлению как можно дольше. Быстрее и качественнее всего действуют специальные препараты с химическим составом. При этом помните, что обязательна защита в виде маски, специальных очков и перчаток. Для тех, у кого аллергия на такие спреи, растворы или гели, рекомендуется использовать безопасные народные средства.

Защита металлических изделий от коррозии

Человек с глубокой древности использует предметы из металлов. До сих пор они остаются важной составляющей нашей жизни, причем самыми востребованными являются изделия из железа и его сплавов. Однако все они имеют один серьезный минус, а именно подверженность коррозии, то есть способность разрушаться в процессе окисления. Своевременная защита металлических изделий от коррозии дает возможность увеличить их срок службы.

Почему так важна защита металлических изделий от коррозии

Коррозия оказывает негативное электрохимическое, химическое воздействие на целостность поверхности предметов из стали, чугуна. В результате происходит разъедание металлических изделий, они портятся и не могут использоваться по назначению.

По статистике экспертов, каждый год примерно 10 % от объема всех добываемых на планете металлов приходится расходовать на устранение потерь, вызванных коррозией. Ведь последняя приводит к полной утрате металлическими предметами своих эксплуатационных свойств.

Как только на изделиях из чугуна или стали появляются признаки коррозии, у них снижается герметичность, прочность. Параллельно падает их способность проводить тепло, пластичность, отражательный потенциал, иными словами, утрачивается целый ряд немаловажных свойств. Все это приводит к тому, что конструкции оказываются непригодны для использования по назначению. Вот почему так важно грамотно и своевременно применять существующие способы защиты металлических изделий от коррозии, о которых далее пойдет речь.

Основные виды коррозии

Прежде чем приступать к защите металлических изделий от коррозии, важно понять природу этого процесса. Принято выделять такие типы коррозии:

Атмосферная. Причиной окисления становится контакт металлического предмета с кислородом и содержащимися в воздухе водяными парами. Ржавчина образуется быстрее, когда в воздухе присутствуют загрязнения в виде химически активных веществ.
Жидкостная. Формируется на металлических предметах, находящихся в водной среде. Если речь идет о морской воде, то в ней окисление значительно ускоряется за счет содержащегося в жидкости большого объема солей.
Почвенная. Данному типу подвержены металлические изделия, конструкции, находящиеся в грунте. Химические реакции запускаются и протекают под действием химических элементов, входящих в состав грунта, грунтовых вод, разного рода утечек.

Коррозия на металлических изделиях может проявляться по-разному:

формируется сплошной ржавый слой или его отдельные фрагменты;
появляются небольшие участки ржавчины, проникающей внутрь детали;
образуются глубокие трещины;
окисляется один из компонентов сплава;
происходит глубинное проникновение по всему объему;
сочетаются сразу несколько симптомов.

Причины возникновения могут иметь природу двух видов:

Химическую, то есть металл разрушается в результате химических реакций с активными веществами.
Электрохимическую, связанную с тем, что при контакте с электролитическими растворами возникает электрический ток, под его действием замещаются электроны металлов. Это приводит к тому, что страдает кристаллическая структура, образуется ржавчина.

Способы защиты металлических изделий от коррозии

Можно выделить несколько основных способов защиты металлических изделий от коррозии:

легирование металлов;
защитные покрытия (металлические, неметаллические);
электрохимическая защита;
изменение свойств коррозионной среды;
рациональное конструирование изделий.

1. Легирование металлов.

Это один из действительно эффективных способов, позволяющих увеличить стойкость металлов к ржавчине. В процессе легирования в состав сплава или металла вносят легирующие элементы, такие как хром, никель, молибден, пр. Они приводят к пассивации металла, то есть металл или сплав переходит в состояние повышенной коррозионной устойчивости за счет торможения анодного процесса. Пассивное состояние металла достигается благодаря тому, что на его поверхности формируется совершенная по структуре оксидная пленка. Она обеспечивает защиту изделия лишь при условии, что кристаллические решетки металла и образующегося оксида имеют между собой максимальное сходство.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Легирование активно используется для защиты, например, закладных деталей от коррозии. Такую обработку проводят для железа, алюминия, меди, магния, цинка и сплавов на их основе. Получившиеся сплавы, по сравнению с исходными металлами, отличаются повышенной коррозионной стойкостью, а также жаростойкостью и жаропрочностью.

Жаростойкость – способность металла сохранять свои свойства даже при высоких температурах, когда повышается вероятность газовой коррозии.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Жаропрочность – сохранение конструкционным материалом высокой механической прочности при значительном повышении температуры. Этого свойства обычно достигают легированием металлов и сплавов. Так, сталь легируется хромом, алюминием и кремнием. При высоких температурах они окисляются первыми, в результате чего формируются плотные защитные оксидные пленки, например Al₂O₃ и Cr₂O₃.

Кроме того, легирование позволяет снизить скорость электрохимической коррозии, особенно когда она сопровождается выделением водорода. Ярким примером коррозионностойких сплавов являются нержавеющие стали, где роль легирующих компонентов играют хром, никель и ряд прочих металлов.

2. Защитные покрытия.

В этом случае на поверхности металлического изделия искусственно формируются дополнительные слои для защиты. На самом деле, этот подход является наиболее распространенным среди существующих способов борьбы с коррозией. Мало того, что подобные покрытия оберегают предмет от появления ржавчины, они придают поверхностям ценные физико-химические характеристики. Речь идет об износостойкости, электрической проводимости и еще ряде свойств. Такие покрытия могут быть металлическими и неметаллическими. Однако, вне зависимости от состава, к ним предъявляются единые требования: хорошие адгезионные качества, сплошность и способность сохранять свои свойства в агрессивной среде.

Металлические покрытия выделяются на фоне других способов защиты металлических изделий от коррозии тем, что обладают неоднозначным действием. Пока защитный слой сохраняет свою целостность, он изолирует поверхность изделия от воздействия окружающей среды. То есть по своему действию близок к любой механической обработке, например, окраске, оксидной пленке, пр. В целом, металлические покрытия не должны пропускать коррозионные агенты.

Если такое покрытие повреждается либо в нем есть поры, образуется гальванический элемент. Нужно понимать, что характер коррозионного разрушения материала во многом зависит от электрохимических характеристик обоих металлов. Защитные антикоррозионные покрытия бывают катодными или анодными. В число первых входят покрытия, потенциалы которых в данной среде являются более положительными, чем у основного металла. Анодные покрытия обладают наиболее отрицательным потенциалом, чем потенциал материала изделия.

Если повреждается никелевое покрытие, на анодных участках железо окисляется за счет образования микрокоррозионных гальванических элементов. На катодных участках происходит восстановление водорода. Таким образом, катодные покрытия обеспечивают защиту металлических изделий от коррозии только при условии, что в покрытии нет пор и повреждений.

Если в цинковом слое появляется местное повреждение, защита продолжит разрушаться, но поверхность железа не пострадает от коррозии. На анодных участках происходит процесс окисления цинка, а на катодных участках – восстановление водорода.

Электродные потенциалы металлов зависят от компонентов и их доли в растворах, поэтому характер используемого для защиты покрытия может быть изменен за счет изменения состава.

Защита деталей от коррозии горячим методом осуществляется при помощи разных металлов и подходов. Сформировать металлические защитные покрытия позволяют несколько способов: электрохимический (гальванические покрытия); погружение в расплавленный металл (горячее цинкование, лужение); металлизация (нанесение расплавленного металла на защищаемую поверхность струей сжатого воздуха); химический (защита изделия посредством восстановителей, таких как гидразин).

Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.).

Неметаллические защитные покрытия делятся на неорганические и органические. Суть такой обработки состоит преимущественно в изоляции металла от окружающей среды.

Для защиты металлических изделий от коррозии неметаллическими покрытиями используют неорганические эмали, оксиды металлов, соединение хрома, фосфора, пр. В число органических входят лакокрасочные покрытия, смолы, пластмассы, полимерные пленки, резина.

По своему составу неорганические эмали являются силикатами, иначе говоря, это соединения кремния. Нужно понимать, что подобные покрытия хрупкие и растрескиваются из-за тепловых и механических ударов.

Лакокрасочные покрытия встречаются более часто. Главные условия для защиты металлических изделий от коррозии с помощью лакокрасочных покрытий: покрытие должно быть сплошным, газо- и водонепроницаемым, химически стойким, эластичным, обладать высоким сцеплением с материалом, механической прочностью, твердостью.

3. Химические способы.

Существует множество методов защиты металла, относящихся к этой группе. Одним из них является обработка поверхности веществами, вступающими с ней в химическую реакцию, в результате чего формируется пленка устойчивого химического соединения. Речь идет о таких способах как оксидирование, фосфатирование, сульфидирование, пр.

Оксидирование представляет собой способ защиты за счет образования оксидных пленок на поверхности металлических изделий.

Наиболее современным вариантом этого метода является химическая и электрохимическая обработка деталей в щелочных растворах.

Для железа и его сплавов наиболее часто используется щелочное оксидирование в растворе, содержащем NaOH, NaNO₃, NaNO₂ при температуре +135…+140 °С. Оксидирование черных металлов называется воронением.

Фосфатирование является методом формирования фосфатных пленок на изделиях из цветных и черных металлов. Для фосфатирования металлическое изделие погружают в растворы фосфорной кислоты и ее кислых солей (H₃PO₄ + Mn(H₂PO₄)₂) при температуре +96…+98 °С.

Фосфатная пленка оказывается химически связана с материалом изделия и состоит из сросшихся между собой кристаллов, разделенных порами ультрамикроскопических размеров. Главными достоинствами фосфатных пленок являются хорошая адгезия и развитая шероховатая поверхность. Благодаря этому, такие пленки становятся отличной основой для лакокрасочных покрытий и пропитывающих смазок. Обычно данный подход выбирают для защиты деталей от коррозии, когда те будут использоваться в закрытых помещениях, либо если изделие подвергнется последующей окраске или покрытию лаком. Однако у таких пленок есть свои минусы, в первую очередь к ним относятся низкая прочность и эластичность, хрупкость.

Анодированием называется защита поверхности металла при помощи формирования оксидных пленок, обычно данный способ используется для защиты алюминия. На поверхности этого металла всегда есть тонкая оксидная пленка Al₂O₃ или Al₂O₃ ×∙(H₂O)_n. Однако она не способна противостоять появлению ржавчины, поэтому в результате воздействия окружающей среды на алюминии постепенно образуется слой продуктов коррозии.

Для искусственного формирования оксидных пленок используют химический и электрохимический способы. Во втором случае алюминиевое изделие используется в качестве анода электролизера. Тогда как роль электролита играет раствор серной, ортофосфорной, хромовой, борной или щавелевой кислот. Катодом может быть металл, не вступающий в реакцию с раствором электролита, допустим, нержавеющая сталь. На катоде выделяется водород, за счет чего на аноде формируется оксид алюминия.

От точного выполнения при защите деталей от коррозии требований ГОСТа зависят надежность, сроки эксплуатации изделий. Не менее важно правильно выбрать метод обработки, принимая во внимание условия эксплуатации изделий, а также их изначальные характеристики. В результате удастся обеспечить надежную защиту от ржавчины, а изделие сможет служить значительно дольше, при этом использоваться по своему прямому назначению.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Способы защиты металлических изделий от коррозии призваны обеспечить стойкость данных элементов в зависимости от среды использования и интенсивности негативных факторов. Очевидно, что для слабоагрессивных сред вполне подойдут более простые методы защиты, а для сильноагрессивных – наиболее технологичные.

При этом не стоит недооценивать проблему коррозии. Данное явление представляет собой значимую проблему, так как из-за коррозионных разрушений примерно одной десятой доли от общего производства металла идет на устранение последствий. В нашей статье мы расскажем, какими методами можно защитить металл от ржавчины и разберем виды и причины ее появления.

Задачи защиты металлических изделий от коррозии

Коррозия представляет собой процесс, сопровождающийся самопроизвольным разрушением поверхностных слоев изделий из стали, сплавов и чугуна, появляющийся в результате электрохимического, химического и физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Разложение от физических воздействий не считается коррозией, а характеризуется понятиями «эрозия», «износ» или «истирание». Коррозийным негативным последствием становится порча и разъедание верхних слоев металла, вследствие чего он становится непригодным для эксплуатации.

Эксперты в этой области подтверждают тот факт, что каждый год на планете расходуется около 10 % от общего объема добычи металлов на восстановление потерь от воздействия коррозии, которая служит причиной их расплава и полной потери эксплуатационных свойств металлических изделий.

Появление первых признаков коррозийного процесса у изделий из стали и чугуна выражается в уменьшении их герметичности и прочности. К тому же снижаются такие параметры, как коэффициент теплопроводности, пластичности, отражательный потенциал и другие значимые характеристики. Через некоторое время такие конструкции и вовсе становятся непригодными для эксплуатации.

Рекомендовано к прочтению

Кроме того, именно по причине возникновения коррозии происходят многие бытовые и производственные и экологические аварии. Этот процесс может создать угрозу для природы и здоровья людей в результате прорыва нефтяных и газовых магистралей трубопроводов. В любой момент может нарушиться герметичность участков значительной протяженности, пораженных ржавчиной.

К сожалению, нет еще таких технологий, которые бы позволили полностью обеспечить защиту стальных сплавов и металлов от коррозии. Но возможности для приостановки и снижения отрицательных последствий такого процесса существуют. Эту задачу можно решить с помощью применения многих антикоррозионных средств и различных технологических мероприятий.

Виды и причины появления коррозии на металлических изделиях

Выполняя мероприятия по защите от коррозии металлических изделий, необходимо знать, что именно она собой представляет. Существуют следующие виды коррозий:

Жидкостная. Образуется на металлических поверхностях, контактирующих с влажной средой. Что касается морской воды, то в ней процесс окисления происходит намного быстрее из-за повышенной концентрации в жидкости соли.
Почвенная. Данный тип характерен для металлических конструкций, находящихся во взаимодействии с грунтом долгое время. При воздействии химических элементов, входящих в состав грунтовых вод, почвы или различных утечек запускаются необратимые химические процессы.
Атмосферная. Главной причиной окисления является взаимодействие металла с содержащимися в воздушной среде водяными парами и кислородом. Если воздух насыщен загрязнениями химически активных веществ, то ржавчина появляется быстрее.

Проявление коррозии на металлических конструкциях может выражаться:

образованием сплошного слоя ржавчины или отдельных участков поверхностей;
появлением глубоких трещин;
небольшими пораженными участками, направленными внутрь изделия;
окислением одного из компонентов сплава;
глубинным распространением по всему объему;
сразу несколькими признаками.

Одной из двух причин развития такого процесса может быть:

Химическое взаимодействие – когда металл начинает разрушаться вследствие химической реакции с активными компонентами.
Электрохимическая природа, обусловленная тем, что при контакте с электролитическими растворами зарождаются электрические токи, при воздействии которых происходит замещение электронов в металле. Это приводит к разрушению кристаллической решетки и образованию ржавчины.

7 промышленных способов защиты металлических изделий от коррозии

1. Метод пассивации.

Пассивация означает переход поверхности металла в невосприимчивое (пассивное, неактивное) состояние взаимодействия с кислородом. Практически это придание сталям свойств нержавеющих материалов.

Такие результаты достигаются посредством добавления к стальным сплавам никеля или хрома. С помощью этих элементов образуются устойчивые соединения, которые при воздействии с кислородом не превращаются в ржавчину, а создают сплошную пленку на поверхности металла, которая и защищает его от негативного воздействия.

2. Защитное покрытие.

Все наверняка слышали про процесс хромирования деталей или оцинковки. В обоих случаях это способы защиты от коррозии. Просто наносим на поверхность металла слой материала, к примеру, никель или цинк, который не коррозирует.

Такая защитная прослойка предохранит от агрессивного воздействия кислорода и сохранит металл. Но с течением времени покрытие все равно будет отслаиваться. Под ним начнет появляться ржавчина, а остатки слоя усугубят процесс. Показательный пример – старый автомобильный бампер.

Но, несмотря на наличие такого недостатка, эта технология повсеместно применяется и является в разы более экономичной, чем производство нержавеющей стали.

3. Электрозащита от коррозии.

При любой химической реакции, к которой принадлежит и коррозия, происходит электронное взаимодействие. Процесс окисления – это отдача электронов, а восстановление – их прием. Препятствуя его развитию при помощи электрического воздействия, можно фактически приостановить коррозионный процесс. На этом основан сам принцип электрозащиты от такого разрушения.

Различают защиту активную и пассивную:

Принцип активной (или катодной) защиты основан на пропускании токов через деталь, что упорядочивает блуждающие токи и препятствует свободному перемещению электронов, и, следовательно, из-за их нехватки не остановится активное взаимодействие с кислородом.
Суть пассивной (протекторной) защиты заключается в сочетании основного сплава с некоторым более активным металлом. Пример: на днища морских судов обычно прикрепляют цинковые заклепки, которые обладают свойством притягивать к себе эти свободные электроны и приостанавливают процесс коррозии.

4. Ингибиторы коррозии.

Ингибиторы – это химические соединения или их композиции, которые замедляют коррозию. Существует большое количество их разновидностей. Присутствие даже небольшого количества ингибиторов в агрессивной среде способствует замедлению процесса коррозии.

К примеру, если разрушение металла происходит в кислой среде, то целесообразно было бы выравнивать ее pH до нейтрального значения.

5. Использование термической обработки.

Суть термической обработки любого металла заключается в том, что при воздействии определенной температуры происходит изменение структуры в момент перехода из одного фазового состояния в другое.

Каждая фаза по-своему реагирует на внешние воздействия, в частности, на кислород. Следовательно, если фазовое превращение произошло, то и деталь станет менее чувствительна к внешним агрессивным воздействиям.

В этом и состоит принцип улучшения свойств антикоррозионной защиты с помощью термической обработки. Безусловно, такой процесс невозможно осуществить в домашних условиях.

6. Нанесение лакокрасочного покрытия.

Является самым простым и экономичным способом защиты деталей от коррозийного разрушения. Если говорить техническим языком, то это процесс нанесения специального защитного полимерного покрытия на поверхность детали, которое защищает металл от взаимодействия с кислородом в любом его виде. Существует большое количество разновидностей лакокрасочных покрытий, поэтому нет смысла их все перечислять.

Стоит, правда, отметить, что все ЛКП со временем также разрушаются от агрессивных факторов, а под ними металл начинает «цвести». Именно по этой причине на всех машинах появляются зоны поражения металлических поверхностей.

7. Химическое покрытие.

При методе химической или электрохимической обработки на поверхности металла создается особая пленка, препятствующая негативному воздействию коррозии. В основном, для таких целей используют оксидные или фосфатные пленки, при нанесении которых учитывают требования строительных норм и правил, потому что такие соединения различаются по принципу защиты для различного типа сооружений.

Создание фосфатной пленки рекомендуется при необходимости гарантии защиты от коррозии изделий из черных и цветных металлов. Суть данной технологии – в выдерживании изделия определенное время в растворах железа, марганца или цинка, предварительно смешанными с кислыми фосфорными солями, нагретыми до температуры +97 °С. Нанесенная пленка будет служить также отличной основой для дальнейшего нанесения на нее лакокрасочного материала.

Важно, что фосфатное покрытие недолговечно. Кроме того, оно имеет низкую прочность и эластичность. Операцию фосфатирования применяют в качестве способа защиты от коррозии тех металлических деталей, эксплуатация которых проводится в условиях высокой температуры или соленой агрессивной водной среде.

Использование защитной оксидной пленки также имеет свою сферу применения. Она образуется посредством воздействия на металл раствора щелочи и электрического тока. Чаще всего для оксидирования металлов применяют раствор едкого натра. Специалисты в этой сфере обычно называют такой процесс воронением. Характеризуется он созданием на поверхности высоко- и малоуглеродистых сталей пленки, обладающей привлекательным черным цветом.

Метод оксидирования особо необходим, когда есть потребность сохранить первоначальные геометрические размеры. Преимущественно такое защитное покрытие применяется в стрелковом вооружении и при изготовлении точных приборов. Толщина пленки обычно не превышает 1,5 мкм.

Бытовые методы антикоррозионной защиты

На сегодняшний день существует много вариантов антикоррозийных средств, которые могут существенно различаться по цене. Разброс в стоимости объясняется, прежде всего, такими их свойствами, как долговечность, надежность и т. д., которые определяются химическим составом. Если не принимать во внимание незначительную разницу в составе, то при их выборе стоит учитывать и будущие условия эксплуатации, что нередко становится самым важным фактором.

Классифицировать краски можно и по видам связующих материалов: акриловые, эпоксидные и алкидные. По термической стойкости их разделяют на два основных типа: обычные и термостойкие, которые обладают способностью выдерживать высокие температуры без потери качества. Помимо этого, краски характеризуются и такими параметрами, как срок службы и скорость высыхания.

Кроме красок, можно применять и другие разновидности антикоррозийных средств:

Пасты и смазки применяются в большинстве случаев для консервации металлических поверхностей изделий при долговременной транспортировке. В этих случаях они могут обеспечивать идеальную защиту, но для металлических изделий, эксплуатируемых в ежедневном режиме они не применимы по причине низкой устойчивости даже к незначительным механическим воздействиям.

В бытовых условиях чаще всего используют лакокрасочные материалы. Особо популярными являются алкидные эмали, в то числе и отечественного производства. На сегодняшний день такие антикоррозийные составы можно купить даже в виде спреев, что значительно упрощает их применение. Они удобно и равномерно наносятся, позволяют нанести защиту даже в самых труднодоступных местах.

Необходимо сказать, что для надежного и эффективного предохранения изделий от коррозии наносят не только защитные покрытия, но и слой грунтовки, который проникает в структуру металла. Отметим, что использование грунтового покрытия требует дополнительных расходов, но в некоторых случаях без грунтовки просто не обойтись.

Защита металлоконструкций

Все металлы кажутся прочными и долговечными, поэтому тот факт, что из-за внешнего воздействия они деформируются или разрушаются, кажется маловероятным. А между тем это вполне возможно и зависит от того, как происходит дальнейший уход.

Защита металлоконструкций от коррозии и пожара сегодня в центре нашего внимания. Рассмотрим важный вопрос, как уберечь металл от агрессивной среды, и дадим полезные советы по профилактике.

Защита металлоконструкций от коррозии

Коррозия представляет собой разрушение металлов и сплавов под действием внешних факторов. Данный процесс имеет электрохимическую либо химическую природу и негативно отражается на функциях и продолжительности службы изделия.

Еще на этапе проектирования важно продумать защиту строительных металлоконструкций от коррозии, включить в смету затраты на данные мероприятия. В строительных нормах и правилах (СНиП) подобные методы названы конструктивными. Согласно определению, в соответствии с данными способами подбирают материалы и способы их нанесения, чтобы минимизировать соприкосновение металлических поверхностей с агрессивной средой.

В СНиП по защите металлоконструкций говорится о необходимости выбора защитного покрытия, а также рекомендуются способы оптимального использования изделий. Необходимо:

устранить все присутствующие на поверхностях предмета щели и углубления, в которых может собираться влага либо образовываться аномальная область нагрева/охлаждения, что чревато разрушением антикоррозийного покрытия;
закрыть металл от попадания брызг, водяных капель;
ввести в агрессивную среду специальные ингибиторы.

Пассивная антикоррозийная защита металлоконструкций

Данный подход является наименее эффективным и предполагает обработку поверхности металла любым лакокрасочным покрытием. Подобная защита стальных конструкций не способна обеспечивать должный результат в течение значительного отрезка времени в связи с такими факторами:

Металлы имеют отличную теплопроводность, поэтому покрытие подвержено частым перепадам температуры, из-за чего за пять лет утрачивает свои свойства и требует замены.
Защита объемных стальных конструкций с использованием лакокрасочного покрытия является слишком трудоемкой. Дело в том, что перед нанесением такого слоя требуется удалить с металла оксидную пленку, после чего загрунтовать все поверхности.

Активные методы защиты металлоконструкций от коррозии

Речь идет о методах защиты металлоконструкций от коррозии в соответствии с ГОСТами, благодаря которым обеспечивается повышенная стойкость ферросплавов и изделий на их основе:

Горячее цинкование. В первую очередь изделие обезжиривается, проходит пескоструйную обработку либо травление кислотой, после чего в специальной вращающейся ванне на него наносится тонкий слой расплава цинка.

Химическая реакция приводит к формированию на поверхности защитной пленки, которая предотвращает попадание влаги на основной металл. Кроме того, цинк образует со сталью гальванопару и может самовосстанавливаться в случае небольших повреждений.

Роль сырья для горячего метода нередко играют и другие металлы. В целом, способ успел зарекомендовать себя при обработке крупных объектов, таких как суда, баки, цистерны.

Электрохимическое или гальваническое цинкование. В основе подхода лежит принцип диффузионного извлечения ионов цинка из слабокислого раствора за счет электролиза. Для этого в ванну с электролитом погружают металлоконструкции, которым необходима защита, и источник цинка. В качестве последнего могут использоваться пластины, шары, болванки. Далее через ванну пропускается электрический ток.

В процессе электролиза цинк берет на себя роль анода, растворяется и оседает на стальной поверхности, и та приобретает красивый блестящий вид. Правда, такое покрытие имеет низкую адгезию, а обработка очень трудоемкая и вредная для экологии. Данный подход используют для защиты метизов и деталей средних размеров.

Термодиффузионное нанесение цинкового покрытия. Здесь атомы цинка из цинкосодержащего порошка при температуре в пределах +290…+450 °C проникают в поверхность железа. В результате образуется очень твердый и износостойкий защитный слой, который полностью повторяет форму исходной детали, в том числе резьбы и тонкий рельеф.

Достоинством этого способа является отсутствие сложной подготовки, такой как удаление очагов ржавчины, обезжиривание, пр. В результате покрытие металлоконструкций и трубопроводов служит в 2-3 раза дольше, чем гальваническое. Кроме того, оно исправно выполняет свои функции даже при использовании изделий в морской воде. Однако метод имеет низкую производительность и требует использования особого оборудования, а именно роторных печей.

Современные методы защиты металлоконструкций от коррозии

Метод алитирования

Алюминиевое напыление формируется при помощи использования порошкообразных смесей на базе ферроалюминия. Для этого на предмет наносится металлизированный порошок, а потом проводится изоляционная обмазка. Далее изделие готовят к диффузионному отжигу и обрабатывают специальной краской, также имеющей алюминий в своем составе. После чего, в соответствии с ГОСТом, для получения антикоррозийной защиты металлоконструкции погружают в алюминиевый расплав с выдержкой.

Характеристики последней зависят от требований к результату. Алитирование позволяет добиться наиболее высокой износостойкости металлических поверхностей.

Метод фаолитирования

Данный подход сочетает в себе обработку металлизированными смесями и поверхностное нанесение ЛКП. За образование защитного барьера отвечает смесь, основным компонентом которой является кислотоупорная термореактивная пластмасса. Готовое антикоррозийное и теплозащитное покрытие способно справляться даже с воздействием химически агрессивных солей.

Немаловажно, что такая антикоррозионная защита металлоконструкций сохраняет свои свойства при высокой температуре. Но чтобы добиться максимального эффекта, нужно предварительно покрывать изделие бакелитовой лаковой основой.

Метод электрохимической защиты от коррозии

При формировании электрохимической защиты к детали крепят протекторный анод из металла, имеющего более электроотрицательные свойства, чем материал изделия. Таким образом скорость окисления в самой конструкции снижается практически до нуля до полного разрушения анода – его еще называют «жертвенным».

Так экранируют свайные фундаменты, металл которых размещен в грунте, что особенно важно для засоленных почв. Кроме того, технология применяется для защиты нефтегазопромысловых сооружений, хранилищ, днищ судов, на которые все время воздействует соленая вода.

Для изготовления анодов используют платинированный титан, железнокремниевые сплавы, графитопласты. Сегодня создаются технологии электрохимической защиты кузовов автомобилей, в рамках которых аноды из электропроводящих полимеров имеют декоративный внешний вид и наклеиваются на кузов в местах, наиболее подверженных образованию очагов ржавчины.

Метод «жидкая резина»

Для надежной защиты металлоконструкций используется двухкомпонентный эластомер со значительным сроком службы. Он представляет собой бесшовную мембранную прослойку, которая наносится распылительным пистолетом и не требует предварительной подготовки металла. Даже на гладкой, скользкой и влажной основе битумная эмульсия мгновенно затвердевает без потеков и неровностей.

Производитель дает гарантию: такой слой будет сохранять свои свойства 20 лет, постепенно приобретая все большую прочность. Данный метод подходит для защиты металлических труб, строительных конструкций вне зависимости от их конфигурации, поверхностей цистерн и кровли. Обработанные «жидкой резиной» металлы не реагируют на повышенную влажность и критическую температуру.

Защита металлоконструкций от огня

Огнезащита является столь же актуальной темой, что и антикоррозийная защита металлоконструкций. Она предполагает проведение ряда мероприятий по снижению, полному предотвращению воздействия огня, повышению огнестойкости изделий на некоторый отрезок времени.

Под влиянием высокой температуры металл претерпевает такие изменения:

плавится, из-за чего повышается пластичность;
утрачивает прежнюю форму, на изделии образуются трещины, отслойки;
теряет прочность.

В случае пожара последний фактор несет главную опасность, ведь может привести к разрушению стен здания всего за несколько минут воздействия огня.

Нормы по противопожарной защите металлоконструкций установлены такими актами законодательства РФ:

ГОСТ Р 53295-2009; НПБ 236-97; 30247.0-94;
строительные правила и нормы, к которым относятся: СП 2.13130.2012; СНиП 21-01-97 (СП 112.13330.2011); СП 21-101, 21-102;
ППР;
справочники к ФЗ № 123 «Пособие по определению пределов огнестойкости»;
технические регламенты.

Металлоконструкции, которые следует защищать от огня

В соответствии с нормами безопасности, защита от пожара является обязательной для следующих видов металлоконструкций:

несущих и опорных, на которые ложится основная нагрузка;
имеющих конструктивное значение;
открытых, поэтому в первую очередь испытывающих на себе воздействие пламени.

Помимо этого, важно защищать соединения и крепления, если их разрушение, искривление может привести к обрушению частей здания.

Необходимо обеспечить защиту таких металлоконструкций из стали, чугуна и алюминия:

всех несущих элементов: колонн, балок перекрытий, ферм, пр.;
лестниц и пролетов;
кровли, ее фрагментов и опор;
составляющих металлокаркаса;
частей противопожарных оград.

Обойтись без защиты металлоконструкций можно, если:

такие части не относятся к основной конструкции здания;
объект не нормирован по степени пожарной опасности и приравнен к V категории;
строение имеет более низкую огнестойкость, чем его элементы из металла;
возможно использование незащищенных конструкций до класса R15.

Стоит пояснить, что в названных случаях допускается отказ от защиты металлоконструкций, так как они в любом случае будут разрушены огнем позже, чем само здание.

Средства и составы, используемые для огнезащиты

Для защиты от огня по ГОСТ 53295-2009 необходимо применять средства, формирующие тонкую пленку на поверхности, не способную изменять форму металлоконструкций. Обычно используют такие составы:

Вспучивающиеся и невспучивающиеся краски. Первые образуют коксовое покрытие под влиянием повышенной температуры, параллельно выделяя вещества, которые приводят к самозатуханию пламени. Так, во время пожара слой толщиной 4 мм увеличивается до 4 см. Тогда как невспучивающиеся краски имеют в своем составе силикаты и по консистенции напоминают толстый слой лака. Они поглощают тепло, выделяют ингибиторы, воду и негорючие газы. Однако нужно понимать, что вторая разновидность обладает меньшей эффективностью, чем вспучивающиеся аналоги.
Лаки.
Пасты, мастики и штукатурки, наносимые слоем до 2 см. Если сравнивать пасты и мастики с красками, то первые имеют высокую дисперсность. А благодаря вяжущим компонентам они оказываются достаточно густыми.
Огнеупорные грунтовки.

Нужно понимать, что для защиты металлоконструкций не используется пропитка, так как она не способна проникнуть в обрабатываемый материал.

При выборе средств огнезащиты учитывают:

на открытой или закрытой территории находится конструкция;
отапливается ли помещение либо имеет особые условия содержания;
какова цель нанесения, будут ли параллельно применяться другие составы;
какой металл обрабатывается: обычная сталь или оцинкованная.

Способы огнезащиты металлоконструкций

Используемые сегодня в строительстве способы защиты металла и дерева от прямого огня, теплового воздействия пожара появились очень давно. На данный момент создаются более современные подходы и средства.

Реальная картина отражается в действующих правилах, таких как СП 2.13130.2012, призванных регламентировать обеспечение стойкости объектов к пламени. Указанный свод правил особо акцентирует внимание на огнезащите металлических конструкций и остальных элементов зданий и сооружений.

Далее названы методы защиты металлоконструкций от огня и теплового воздействия, испытывающих на себе серьезную нагрузку, будучи частью строения.

В основе такой конструктивной огнезащиты лежит формирование теплоизоляционного слоя на поверхности строительных элементов, открытых для внешнего воздействия. Подобное защитное покрытие должно иметь достаточную толщину и качество, чтобы справляться с огнем и теплом на протяжении нормативного времени. Последнее фиксируется ПБ при проектировании или строительстве в части обеспечения огнестойкости:

Огнезащита колонн, опорных столбов из металла, поддерживающих перекрытия, покрытия зданий и сооружений.

Изначально с этой целью применяли природный камень, кирпич, плитные материалы естественного, а позже искусственного происхождения. Подобная облицовка от пола до перекрытия защищает металлическую конструкцию от возможного воздействия огня. Ранее указанные материалы выкладывали вокруг колонны, столба на строительный известковый раствор.

Сейчас же используют другие методы крепления плитных, листовых и рулонных материалов. Они фиксируются на каркасе с воздушными прослойками – таким образом уменьшается нагрузка на междуэтажные перекрытия и снижается стоимость защиты металлоконструкций от огня.

Очевидно, что подобные металлические элементы сложно и порой невозможно обезопасить от контакта с огнем при помощи камня, кирпича или плит, так как они находятся под потолком. Кроме того, описанная выше защита может быть опасна для всех находящихся в здании, особенно на территориях с высокой вероятностью землетрясений.

По этой причине металлические балки, как и колонны, столбы закрывают слоем мокрой штукатурки, цементного раствора либо при помощи бетонирования по деревянной дранке или металлической сетке.

Также используются различные огнезащитные вязкие смеси, предел огнестойкости которых зависит от толщины нанесения. Однако этот подход имеет серьезные минусы: из-за него возрастает нагрузка на перекрытия здания, также он предполагает дополнительные затраты, внешнюю массивность металлоконструкций под подобной защитой. Последний недостаток нередко становится решающим для архитекторов и заказчиков проектов зданий.

Лестницы встречаются в большинстве зданий и обеспечивают возможность эвакуации людей, поэтому их огнезащите уделяется повышенное внимание. В проектировании и строительстве часто прибегают к быстровозводимым, относительно дешевым металлическим лестницам, которым можно задать любой уклон, высоту, ширину маршей.

Их обрабатывают всеми названными выше способами, в том числе тонкослойными напыляемыми средствами.

Для защиты от огня несущих металлоконструкций зданий и лестниц применяют комбинированный метод, совмещающий в себе разные виды обработки.