Коррозия производственных конструкций и технологического оборудования является одной из основных причин значительных материальных потерь из-за их преждевременного выхода из строя и усиливает риск возникновения техногенных аварий и экологических катастроф.

Металлургия относится к числу отраслей, где вопросы защиты от коррозии стоят наиболее остро вследствие высокой коррозионной активности производственной атмосферы и рабочих сред. По различным экспертным оценкам, на металлургию приходится около 25% от всего объема выполняемых работ по антикоррозионной защите. Это второе место среди различных отраслей после нефтегазового комплекса.

Основным факторами, ускоряющими коррозионный износ сооружений и оборудования в отрасли, являются:

• высокое содержание в атмосфере агрессивных газов; содержание в атмосфере паров кислот и щелочей;
• повышенная влажность;
• повышенные температуры;
• повышенная запыленность, наличие хорошо растворимых и гигроскопичных солей, аэрозолей, пылей с высокой коррозионной активностью;
• агрессивные технологические жидкие среды.

Особое разнообразие агрессивных сред характерно для предприятий цветной металлургии. Неслучайно именно на нее приходится до 80% всех антикорро-зионных работ в отрасли.

В настоящее время в отечественной металлургии основным нормативным документом для выбора защитных покрытий при проектировании нового строительства, реконструкций и ремонтов являются строительные нормы и правила 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии». При этом часто не учитывается, что некоторые его положения существенно устарели, в том числе — ассортимент рекомендуемых лакокрасочных материалов.

До сих пор неоправданно высокой в отрасли остается доля использования дешевых алкидных лакокрасочных материалов, которые в принципе не способны обеспечить большие сроки службы при заметных коррозионных воздействиях.

В мировой практике общепризнано, что наилучшими защитными свойствами в агрессивных производственных средах обладают комбинированные системы лакокрасочных покрытий на основе цинкнаполненных грунтовок и покрывных материалов с высокими барьерными свойствами. В соответствии с ИСО 12944-5:1998 «Лаки и краски. Антикоррозионная защита стальных конструкций с помощью защитных лакокрасочных систем» покрытия такого состава обеспечивают долговременную защиту (более 10—15 лет) даже в высоко агрессивных средах. Их повышенная надежность и долговечность достигается благодаря сочетанию двух защитных механизмов — катодного и барьерного.

Цинкнаполненные лакокрасочные покрытия вследствие высокого содержания в них порошка цинка (как правило, более 85%) обеспечивают катодную защиту стали, подобно цинковым металлическим покрытиям. При воздействии агрессивной среды предотвращение коррозии стали и «залечивание» повреждения покрытия происходит за счет жертвенного растворения цинка.

Поэтому применение цинкнаполненных материалов можно рассматривать как особую технологию, получившую название «холодного» цинкования (по аналогии с горячим цинкованием).

Цинкнаполненные покрытия, занимая промежуточное положение между цинковыми металлическим и лакокрасочными покрытиями, обладают рядом преимуществ по сравнению с ними (табл. 1).

Покрывные слои в комбинированной системе покрытия усиливают ее барьерные свойства. Они экранируют цинкнаполненную грунтовку от агрессивных сред, замедляя окисление цинка и продлевая его протекторное действие. Покрытие получает большую твердость, стойкость к абразивному износу и заданные декоративные свойства. Для качественного повышения барьерных свойств в мировой практике широкое распространение получило использование пигментов чешуйчатой формы. С точки зрения полимерной основы, предпочтение отдается лакокрасочным материалам на основе химически стойких полиуретановых, эпоксидных и акриловых смол.

Одним из ведущих отечественных предприятий — производителей омбинированных систем покрытий для долговременной защиты от коррозии, отвечающих современным требованиям является научно — производственное предприятие «Высокодисперсные металлические порошки». Более десяти лет предприятие занимает лидирующее положение в России по разработке и производству цинкнаполненных материалов и систем покрытий на их основе. Значительная часть продукции предприятия предназначена для использования на объектах повышенной промышленной важности и опасности, к которым относятся, в том числе объекты металлургии.

Выпуск цинкнаполненных композиций на ВМП базируется на собственном производстве высокодисперсного порошка цинка специального качества. Предприятие выпускает более 10 наименований этих материалов, которые отличаются содержанием порошка цинка и химической природой связующего вещества и предназначены для разных условий эксплуатации и нанесения.

Для защиты металлоконструкций и оборудования металлургических производств наиболее целесообразно применение цинкнаполненных покрытий на полиуретановой (ЦИНОТАН), эпоксидной (ЦИНЭП) и этилсиликатной (ЦВЭС) основах. Большие перспективы в отрасли имеет термостойкая кремнийорганическая композиция ЦИНОТЕРМ, предназначенная для защиты стали от коррозии при повышенных температурах вплоть до 350 °С (кратковременно — до 400 °С).

Кроме цинкнаполненных составов, на ВМП производится широкий спектр защитно-декоративных композиций и эмалей с улучшенными барьерными свойствами и высокой химической стойкостью для покрывных слоев комбинированных систем покрытий. К ним относятся: ком_ позиции и эмали на основе пигментов чешуйчатой формы: с железной слюдкой — полиуретановая композиция ФЕРРОТАН и эпоксидная ИЗОЛЭП — mio; с алюминиевой пудрой — композиции на различной полимерной основе — полиуретановая АЛЮМОТАН, кремнийорганическая — ПАЭС, термостойкая — АЛЮМОТЕРМ; полиуретановые и акриловые эмали марок ПОЛИТОН различных цветов (тонирование по каталогу RAL) и эпоксидная эмаль ИЗОЛЭП. Акрилуретановую эмаль ПОЛИТОН—УР(УФ) отличают высокий блеск, цветовая устойчивость, стойкость к воздействию атмосферных факторов, в том числе УФ-излучения.

Эти материалы могут применяться не только для защиты стальных, но и бетонных конструкций.

Все лакокрасочные материалы производства ВМП высокотехнологичны, удобны и просты в применении. Большинство из них одноупаковочны, что упрощает работу и исключает возможность ошибок при смешивании компонентов. Покрытия наносят обычными лакокрасочными методами (безвоздушное и пневматическое распыление, кисть, валик) в заводских условиях и на строительной площадке; в широком диапазоне погодных условий, в том числе при отрицательных температурах, вплоть до минус 15 °С, и повышенной влажности до 98% (полиуретановые материалы).

Оптимальным способом подготовки поверхности перед нанесением цинк-наполненных покрытий, обеспечивающим максимальные сроки службы систем на их основе, является тщательная абразивоструйная очистка металла от оксидов железа и старых покрытий до степени Sa 2,5 по ИСО 8501:1988. Это обусловлено необходимостью достижения хорошей адгезии и контакта между частицами цинка и сталью для реализации механизма катодной защиты. Также может быть рекомендована тщательная гидроструйная очистка (до степени Wa 2 ½ по ИСО 8501:1988), при которой дополнительно происходит удаление растворимых солей с поверхности металла, что особенно важно при восстановительных работах на металлургических предприятиях.