المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية: المواد والتكنولوجيا

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

لضمان متانة المنتجات المعدنية ، يتم استخدام المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية. يهدف هذا الإجراء إلى حماية الهياكل من تأثيرات البيئات العدوانية وهطول الأمطار. بفضل الطلاء ، يحتفظ السطح المعدني بخصائصه الأصلية ، بما في ذلك الخصائص الجمالية.

جوهر العملية

التآكل هو عملية تفاعل كهروكيميائي أو كيميائي لمعدن ما مع البيئة ، بسببه يتأكسد المعدن ويتلف. ويقول الخبراء إن الضرر الناجم عن التآكل في القطاع الصناعي يصل إلى 4٪ من الناتج القومي الإجمالي لأي دولة. يحدث التآكل بسبب تأثير الأكسجين والماء على المعدن ، لذا فإن المعالجة المضادة للتآكل في الوقت المناسب للهياكل المعدنية مطلوبة. تتضمن هذه التقنية معالجة السطح بطبقة رقيقة من المعدن أو السبائك المعدنية أو المركبات غير المعدنية.

ميزات المعالجة

نظرًا لحقيقة أن المعدن يبدأ في الانهيار تحت تأثير البيئة العدوانية ، فإن القوة والجسديةالخصائص الكيميائية للمنتجات المعدنية. وهذا يؤثر على انخفاض وظائفها وقوة تحملها. يساهم التآكل في تعطل المعدات والمركبات. هذا هو السبب في أن المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية تلعب دورًا مهمًا ، حيث يتم تحديث وتحسين التكنولوجيا باستمرار.

معالجة خارجية

الأسطح الخارجية للمنتجات المعدنية هي الأكثر تعرضًا لعوامل عدوانية. لحمايتهم ، يتم استخدام طرق بناءة للحماية. يتم استخدامها في تصميم وتصنيع المنتجات حتى قبل بدء التشغيل النشط للعناصر المعدنية. تتضمن الأساليب الهيكلية اختيار مادة يمكنها تحمل البيئة. لهذه الأغراض ، يعد الفولاذ ذو الفيلم القوي والمواد عالية البوليمر والسيراميك والزجاج مناسبًا تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية مصحوبة بطرق التشغيل الرشيد للمنتجات:

• إزالة الفجوات والشقوق والفجوات التي قد تبقى في المنتج والتي من خلالها يمكن للرطوبة الوصول إلى الداخل ؛
• القضاء على المناطق التي يمكن أن تتراكم فيها الرطوبة ؛
• حماية السطح من الماء ؛
• إدخال المثبطات في بيئة عدوانية

الدفاع السلبي

عند تطبيق طرق الحماية السلبية ، تتم معالجة السطح المعدني بنوع من الطلاء ، وتتمثل مهمته في منع التلامس بين المعدن والأكسجين أو المعدن والرطوبة. لهذة النهايةيتم إجراء معالجة مضادة للتآكل للهياكل المعدنية. المواد المستخدمة لهذا الغرض حديثة ، مع خصائص أداء محسّنة. تؤدي هذه الطلاءات عدة وظائف:

• حاجز
• فقي ؛
• تحويلية ؛
• سلبي.

تتضمن حماية الحاجز العزل الميكانيكي للسطح المعدني. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام هذه الأدوات لمعالجة المعادن الحديدية. ولكن في حالة كسر سلامة الفيلم الواقي ، يمكن أن يحدث تآكل تحت الفيلم تحته.

ما المواد؟

عند إجراء معالجة مقاومة للتآكل للهياكل المعدنية ، يتم اختيار الوسائل بعناية فائقة. لتخميد الأسطح ، يتم استخدام الدهانات والورنيشات التي تحتوي على حمض الفوسفات أو أصباغ الكرومات ، مما يبطئ عمليات التآكل. عند تطبيق البرايمر التخميل ، يتم استخدام البخاخ. اعتمادًا على عدد المكونات الموجودة في هذه التركيبات ، يمكن استخدامها لمعالجة كل من المعادن الحديدية وغير الحديدية.

يمكن أن تعمل المعالجة السلبية أيضًا كحامي ، ولكن في هذه الحالة ، يتم استخدام الدهانات التي تحتوي على أكثر من 86٪ غبار معدني من عنصر عالي الاسترداد مقارنة بالسطح المعالج. في معظم الحالات ، عند استخدام المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية ، يتم اختيار الدهانات بحشو مسحوق الزنك شديد التشتت. تسمى هذه التقنية بالجلفنة على البارد ، مما يزيد من المصطلحخدمة سطح المعدن ومقاومة التآكل.

دهانات ومينا

تعتمد حماية الهياكل المعدنية على ثلاثة أنواع من الوسائل:

• دهانات سهلة التطبيق وبسيطة ومتوفرة بألوان مختلفة. بمساعدة الدهانات ، يمكن معالجة الهياكل المعدنية ذات الأحجام الكبيرة وأي تكوينات.
• الطلاءات البلاستيكية المضادة للتآكل على أساس الفلوروبلاست ، النايلون ، بولي كلوريد الفينيل. تتميز هذه التركيبات بمقاومة عالية للماء والأحماض والقلويات.
• يتم استخدام الطلاءات القائمة على المطاط عند إجراء معالجة مقاومة للتآكل للخزانات والهياكل المعدنية من الداخل.

طرق الحماية النشطة

المعدن يتطلب حماية خاصة ، حيث يتم استخدام الأساليب النشطة. تتحقق مقاومة المنتجات المعدنية للعوامل الخارجية:

• جلفنة الأجزاء بالغمس على الساخن: وفقًا لهذه التقنية ، يتم إزالة الشحوم أولاً من الجزء ، ثم السفع الرملي أو الحفر بالحمض ، ونتيجة لذلك يتم تغطيته بطبقة رقيقة من الزنك. يتسبب التفاعل الكيميائي في تكوين فيلم واقي على سطح المعدن. يحمي المعدن ويحميه من الرطوبة. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام الجلفنة بالغمس الساخن لمعالجة الأجسام الكبيرة - الخزانات والصهاريج.
• طلاء الزنك الكهروكيميائي: تتضمن هذه الطريقة استخراج أيونات الزنك من محلول حمضي طفيف أثناء التحليل الكهربائي.يتم تطبيق المعالجة الجلفانية للهياكل المعدنية لمعالجة الأجهزة ، الأجزاء متوسطة الحجم.
• طلاء الزنك بالانتشار الحراري: في هذه التقنية ، تخترق ذرات الزنك سطح الحديد تحت درجة حرارة عالية. الطلاء متين ومقاوم للاهتراء ، والجزء الأصلي متكرر بالكامل ، حتى لو كان السطح محززًا أو منقوشًا.

يمكن إجراء المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية بالإضافة إلى الحماية الكهروكيميائية.

الأساليب الحديثة

غالبًا ما يتم استخدام طلاءات الطلاء والورنيش لحماية السطح المعدني من التآكل ، نظرًا لأنها ميسورة التكلفة وسهلة الاستخدام. ولكن يجب تحديث هذه الطبقة كل 5-7 سنوات ، وهو أمر شاق ومكلف. واستخدام الطرق الجلفانية والكهروكيميائية مكلف للغاية ، بالرغم من أن الصدأ يمكن نسيانه لنحو 50 عاما.

لهذا السبب يتم إجراء المعالجة المضادة للتآكل في كثير من الأحيان للهياكل المعدنية باستخدام "المطاط السائل". هذه مادة مكونة من عنصرين قادرة على حماية السطح بشكل موثوق ولفترة طويلة من التأثيرات الخارجية. يسمح استخدام المطاط الصناعي بتطبيق طبقة غشاء غير ملحومة ، والتي يتم تطبيقها بمسدس الرش. يتصلب المطاط بسرعة على السطح ، ولا تتشكل خطوط أو نتوءات. علاوة على ذلك ، يمكنك العمل حتى مع وجود سطح معدني مبلل. يقول مصنعو هذه المنتجات أن مثل هذا الطلاء يمكن أن يستمر حوالي 20 عامًا دون أن يفقد خصائصه الأصلية.

تجهيز السطح

لا يمكن تحقيق حماية موثوقة ضد الصدأ للمعدن إلا إذا تم إعداد السطح بشكل صحيح. معدات المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية نفسها ليست معقدة ، لذا فإن استخدامها لن يسبب أي مشاكل. يتم تحضير السطح ميكانيكياً أو كيميائياً. تعتبر الطرق الكيميائية أكثر شيوعًا ، حيث لا يمكن للطرق الميكانيكية توفير المستوى المناسب لمعدات الحماية. لكنك تحتاج إلى اختيار تقنية وفقًا لأعمال الطلاء المختارة وشروط تشغيلها الإضافي.

الفوسفات واللون

يتم تحضير سطح المعدن حسب نوع المعدن. يتم تحضير سطح المعادن الحديدية عن طريق الفوسفات ، بينما يتم معالجة المعادن غير الحديدية بكلتا الطريقتين. بشكل عام ، التحضير الكيميائي للسطح المعدني يتكون من عدة مراحل:

• إزالة الشحوم السطحية ؛
• التنظيف بمياه الشرب ؛
• تطبيق طبقة تحويل ؛
• اعادة الشطف بمياه الشرب
• شطف بالماء منزوع المعادن ؛
• التخميل.

المعالجة الكيميائية للمعادن تتم عن طريق الرش (النفث عند ضغط منخفض) ، الغمر ، نفث البخار وطرق نفث الماء. تتضمن الطريقتان الأوليان استخدام الوحدات الخاصة التي تعد السطح. يتم تحديد الطريقة وفقًا لبرنامج الإنتاج والتكوين وأبعاد المنتج والعديد من العوامل الأخرى.

معالجة خط الأنابيب

يتم تنفيذ المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية وخطوط الأنابيب وفقًا لمتطلبات معايير الدولة. يمكن إجراء المعالجة لكل من خط أنابيب يعمل وأثناء إعادة بنائه أو إصلاحه. يمكن حماية خطوط الأنابيب بالطرق النشطة والسلبية - يتم اختيارها وفقًا لطريقة التمديد. بالنسبة للأنابيب الموضوعة فوق الأرض ، يتم استخدام مواد مقاومة للبيئة. باستخدام الطريقة الفعالة ، يتم إنشاء السطح الواقي بمساعدة المواد التي يمكن أن توفر الحماية الكهروكيميائية للطلاء. تتم حماية خطوط الأنابيب على عدة مراحل:

1. أولاً ، سطح الأنبوب خالٍ من الطلاءات العازلة والصدأ والقشور وجميع الملوثات.
2. يتم تطبيق مواد مقاومة للتآكل على السطح النظيف ، بينما يمكن تنفيذ العمل عند درجة حرارة +5 درجات ورطوبة لا تزيد عن 80٪.

بعد المعالجة ، تحتاج إلى فحص خط الأنابيب بعناية لتحديد العيوب ، إن وجدت ، على السطح. تحدد الأجهزة الخاصة جودة الاتصال بين السطح والطلاء ، وجودة الطلاء نفسه وسماكة الفيلم الجاف للطلاء.

الحماية النشطة والسلبية

يمكن إجراء المعالجة المضادة للتآكل للهياكل المعدنية ، والتي يعتمد مبدأها على المواد المستخدمة ، من خلال حماية السطح النشطة والسلبية. كلا المتغيرينتهدف إلى حماية الأنابيب المعدنية من العوامل البيئية الضارة. وإذا كان مصدر المياه يقع على عمق كبير ، فهناك حاجة لحماية المعدن من ملامسته للأرض. بفضل الطبقات الواقية من الطلاء والورنيش والمينا ، يتم إنشاء حاجز مستمر ودائم للغاية يحمي السطح من التأثيرات السلبية للبيئة الخارجية.

غالبًا ما تتم معالجة خطوط الأنابيب بمواد بلاستيكية أساسها مسحوق. يتم تطبيقها على الأنبوب ، الذي يتم تسخينه مسبقًا إلى درجة حرارة معينة.

وبالتالي ، فإن المعالجة المضادة للتآكل هي فرصة لمنع الصدأ على أي أسطح معدنية. تضمن مجموعة متنوعة من خيارات وطرق المعالجة إمكانية حماية أي شيء - من الأنابيب والسيارة إلى الجزء المعدني الصغير.