Цинкнаполненные краски - для защиты стали от коррозии

1. Общая характеристика и применение цинкнаполненных красок.

Цинковое покрытие, нанесенное методом горячего цинкования, обеспечивает длительную защиту стали от коррозии. Но для защиты крупногабаритных металлических конструкций, и при проведении ремонтных работ данный метод не используется.

В связи с этим широкое распространение получили цинкнаполненные краски (ЦНК). Процесс нанесения таких красок на поверхность малолегированной и углеродистой стали называется методом холодного цинкования.

Холодное цинкование представляет собой нанесение специального цинксодержащего состава на подготовленную поверхность способами, применяемыми для обычных полимерных красок. В результате покрытия, на поверхности образуется слой, обладающий теми же свойствами, что и горячеоцинкованное и полимерное покрытие.

Холодное цинкование эффективно для межоперационной защиты стали, ремонта ранее оцинкованных поверхностей, а также для получения самостоятельного покрытия или предварительного грунтования в системах защиты. По сравнению с горячим методом, технология холодного цинкования обладает рядом преимуществ. К примеру, возможность осуществлять сварку по покрытию, оцинковывать сварные швы прямо на месте, устранять дефекты покрытия, производить цинкование как в полевых, так и в производственных условиях. Причем осуществлять все это можно в широких интервалах температур, в итоге получая эластичное покрытие, которое выдерживает механическую деформацию, термическое сжатие и расширение в широком диапазоне температур.

На сегодняшний день, ЦНК широко применяются на практике, а ассортимент таких покрытий в нашей стране довольно обширен. Различаются цинкнаполненные краски, главным образом, структурой полимера (основа краски), который главным образом влияет на свойства покрытия: твёрдость, адгезию, эластичность, химстойкость, термостойкость и прочие. В зависимости от выбранной основы, покрытия могут быть одно-, двух- и трёхупаковочными (при этом иметь различное время сушки покрытия), экологическую безопасность и другие параметры. Для каждого конкретного объекта, в соответствии с проектом защиты от коррозии, осуществляется выбор определенной системы покрытия. При этом учитывается тип и состояние конструкции, степень разрушения и загрязнения поверхности, коррозионная угроза среды, необходимый срок защиты, условия эксплуатации, стоимость защиты и прочее.

Систему защиты составляют 1-2 слоя грунта ЦНК и 1-3 слоя эмали. Главным образом, антикоррозионную защиту обеспечивают грунтовочные слои, а покрытия эмали выполняют функцию защитно-декоративного слоя, который выходит из строя еще до наступления коррозии. В данном случае требуется произвести ремонт покровного слоя, это существенно продлевает срок эксплуатации системы покрытия и сокращает затраты на её ремонт. Срок службы покрытия зависит не только от правильного подбора краски и системы покрытия, но еще и степенью очистки поверхности.

Для того, чтобы обеспечить максимально возможный срок эксплуатации необходимо выполнить абразиво-струйную обработку поверхности, а также создание определенной шероховатости поверхности, которая подбирается в зависимости от общей толщины покрытия: в высоту пики не должны быть более 50% от общей толщины слоя. Но данный способ очистки не во всех случаях можно осуществить, особенно в процессе проведения ремонтов конструкций, у которых имеются большие слои ржавчины, а также старые многослойные покрытия на стальной поверхности, толщина стенки которых не более 3 мм и т. д. В данном случае используются другие технологии: сочетание ручного и механизированного способов, применение смывок и преобразователей ржавчины. Служат такие покрытия гораздо меньше, в сравнении со струйной очисткой, но больше, чем чисто полимерное покрытие.

Необходимо следовать основному общему правилу: перед тем, как наносить ЦНК необходимо максимально удалить с поверхности ржавчину, старую краску, грязь, пыль и масла (путем обезжиривания) любыми возможными в данной ситуации методами в соответствии с требованиями ГОСТ 9.402- 2004. ЦНК, и при необходимости, покровной слой, выбирается в зависимости от степени очистки, учитывая агрессивность среды.

2. Условия применения цинкнаполненных красок.

ООО НПП «Уралавтохим» является одним из наиболее крупных производителей цинк наполненных красок в России. Данное предприятие производит следующие ЦНК: ЦИНАКОЛ, ЦинкКОС, ЦИНАР, ЦинкАС-М, ЦХСК-1467, ТЕРМОЦИН, и соответствующие им (на той же основе) алюмонаполненные краски: АЛКОС, АЛЮМОЛ, АлюмАС-М, АХСК-1467, ТЕРМАЛЬ, а также лак ХСК-2467. Все краски, кроме ЦинкКОС, одно упаковочные готовые к употреблению, быстросохнущие, длительного хранения.

ЦинкКОС – 2-х упаковочный материал, готовится перед употреблением с жизнестойкостью не менее 8 час. Каждая из указанных красок имеет особенности в применении: часть из них только атмосферостойкие, другие – универсальные и применяются для защиты поверхностей стали при контакте с жидкими, газообразными агрессивными средами , а также почвой на различной глубине прокладки конструкций. Все алюмонаполненные краски применяются исключительно для покрытий, эксплуатирующихся в открытой атмосфере, а лак ХСК-2467, напротив, только в жидких агрессивных средах. Некоторые краски, в частности ЦинкКОС, ЦИНАКОЛ, АЛКОС и АЛЮМОЛ имеют аналоги в отечественных и зарубежных материалах.

Краски ЦинкАС-М, ЦХСК-1467, ТЕРМОЦИН, АлюмАС-М, ТЕРМАЛЬ и лак ХСК-2467 – не имеют аналогов, являются разработками и производятся ООО НПП «Уралавтохим», г. Екатеринбург. Все перечисленные выше материалы сертифицированы по требованиям безопасности применения в различных агрессивных средах, а ЦинкКОС и ЦИНАКОЛ, помимо этого, в холодной и горячей питьевой воде. Кроме этого, покрытия ЦНК и системы защиты на их основе прошли испытания в специализированных лицензированных испытательных центрах: ОАО ЦНИИС (Научно-исследовательский центр «Строительные материалы и изделия»), г. Москва, ЦНИИПСК им. Мельникова, г. Москва, ЗАО «Испытательный Центр ВННИИГС», г. Санкт-Петербург, ФГУП ВНИИЖТ, г. Москва, ГУП «ИПТЭР», г. Уфа, ФГУП «Уралтрансмаш», г. Екатеринбург и др.

Применение указанных материалов для защиты конкретного объекта определяется, как уже упоминалось выше, особенностями конструкции, эксплуатации, состояния поверхности, требованиями к сроку службы покрытия, состоянием и агрессивностью среды.

1) При эксплуатации в открытой атмосфере ЦНК в качестве самостоятельного покрытия используются редко.

Это обусловлено тем, что в процессе длительной эксплуатации на поверхности покрытия образуется белая коррозия и нарушается его декоративность. Поэтому в открытой атмосфере в условиях умеренного и холодного климата особенно в присутствии агрессивных газов (промышленная атмосфера), применяются системы защиты. Для применения в качестве грунтовочного слоя предназначены ЦинкКОС, ЦИНАКОЛ, ЦинкАС-М, ЦХСК-1467, ТЕРМОЦИН, а в качестве покровных слоёв - алюминиевые краски или эмали. Срок службы таких систем составляет 10-15 лет при струйно-абразивной очистке поверхности стали до степени не менее 2-й по ГОСТ 9.402-2004 или Sт-2? по ИСО 8501-1:1988 при оптимальной величине шероховатости поверхности по Rz 40мкм.

Такая степень очистки требуется при грунтовании красками ЦинкКОС, ЦИНАКОЛ, ЦХСК-1467 и ТЕРМОЦИН. При грунтовании краской ЦинкАС-М допускается 3-я степень очистки, нанесение по гладкой поверхности металла с остатками старой краски не более 10% поверхности, но обязательно тщательно обезжиренной. Срок службы покрытия при этом снижается на 30%, но значительно превышает его в сравнении с чисто полимерным покрытием. Характеристика красок и результаты испытания систем защиты прилагаются (Приложения).

2) При контакте с жидкими средами применяются ЦинкКОС, ЦИНАКОЛ, ЦХСК-1467.

ЦинкКОС и ЦИНАКОЛ всегда применяются в качестве самостоятельного покрытия в 3-4 слоя по всей поверхности, а ЦХСК-1467 с покровным слоем лака ХСК-2467. Наносятся по отдробеструенной и обезжиренной поверхности. Характер агрессивных сред для каждой краски приведён в описаниях материалов.

3) При эксплуатации в почве металлоконструкций зданий и сооружений, расположенных ниже нулевой отметки, а также при подземной прокладке труб и хранилищ используются ЦинкКОС и ЦИНАКОЛ в качестве самостоятельного покрытия и ЦХСК-1467 с покровным слоем лака ХСК-2467.

Покрытие наносится по отдробеструенной поверхности толщиной не менее 150 мкм. Покрытие в этих условиях осуществляет защиту не только от электрохимической коррозии, но и от грунтовых бактерий, выполняя роль биоцида.