Захист від корозії. Для попередження будь-якого корозійного процесу можна використовувати такі основні способи:
усунути причину корозії (контакт з електролітом);
застосувати пасивний захист, що утрудняє виникнення і розвиток корозійних процесів, але не усуває їх причини (фарбування);
використовувати активний захист, яка полягає у впливі на причину корозії (катодний захист, при якій встановлюється режим, що знижує руйнування корпусу судна);
використовувати анодний захист.
У суднобудуванні застосовують три останніх способу боротьби з корозією, так як виключити контакт корпусу судна з електролітом (морською водою) неможливо.
Пасивний захист може бути здійснена шляхом нанесення на корпус судна, корпусні конструкцію або виріб захисного покриття: металевого, органічного або неорганічного. Металеві покриття можуть бути анодними або катодними. Цинкові покриття, що відносяться до анодним, не тільки ізолюють метал від впливу зовнішнього середовища, а й захищають його електрохімічних. До органічних покриттів відносяться рідкі, пастоподібні, без розчинників або порошкові лакофарбові матеріали. Неорганічні захисні покриття виходять в результаті хімічної обробки металу. Унаслідок значної пористості самі по собі окисні або фосфатні плівки не можуть служити надійним захисним покриттям для металу. Такі плівки тільки покращують адгезію лакофарбового покриття з поверхнею, що фарбується, що підвищує протикорозійний захист металу.
В основі активного захисту лежать електрохімічні способи боротьби з корозійними процесами. При катодному способі захисту корпус судна приєднується до стороннього джерела постійного струму, і він служить катодом. Як анодів використовують додаткові електроди, спеціально встановлюються на зовнішній поверхні корпусу, які при цьому руйнуються.
Анодна, або протекторна, захист полягає в наступному: до конструкції, що захищається приєднують пластину металу, менш благородного, ніж захищається метал, т. Е. Має більш низький електродний потенціал. Така пластина (протектор) стає анодом, на якому штучно зосереджується корозія. Зруйнований протектор замінюють новим. У суднобудуванні застосовують протектори з цинку, алюмінію, магнію, сплавів алюмінію з цинком, магнію з алюмінієм, цинком і т. П. Найбільш ефективна протекторна захист в поєднанні з лакофарбовим покриттям.
Для захисту від корозії найбільш часто використовують лакофарбові покриття, які в порівнянні з іншими видами захисних покриттів, службовців для тих же цілей, мають наступні переваги:
низьку вартість (у порівнянні, наприклад, з вартістю гальванічних, порошкових, стеклоемалевим та інших покриттів);
високу технологічність (нанесення фарб менш складно, ніж нанесення інших видів захисних покриттів; фарбувати можна вироби будь-якої конфігурації і розміру, повністю або частково);
тривалий період дії при правильному виборі лакофарбових матеріалів, технології їх нанесення і схеми фарбування;
можливість швидкого відновлення покриття в разі його пошкодження або руйнування, навіть на експлуатується судні.
Крім того, шляхом відповідного підбору фарб і технології їх нанесення можна отримати покриття, що володіють практично будь-якими необхідними властивостями (негорючі, теплостійкі, нафтостійке, кислотостійкі, неслизькі, протівообрастающіе, хімічно стійкі і т. П.), А також будь-якого заданого кольору і бажаної фактури (глянцеві, матові, напівматові, шорсткі і ін.).
Вибираючи спосіб захисту, необхідно враховувати умови, в яких буде перебувати виріб при експлуатації. Тому для фарбування суден слід застосовувати покриття, що володіють хорошою водостійкістю, твердістю і зносостійкістю.
Для тривалого захисту вироби від дії зовнішнього середовища необхідно, щоб плівка покриття була суцільною, позбавленої пір, зберігала високу адгезію до поверхні, мала мінімальним водопоглинанням. На практиці при багатошаровому фарбуванні не вдається повністю ізолювати поверхню, що фарбується від дії вологи і кисню повітря внаслідок неминучого наявності в плівці фарби пір, здатності її до набухання, поступового проникнення вологи до металу і погіршення адгезії покриття до пофарбованої поверхні. Особливо небезпечні руйнування фарби в тих випадках, коли на поверхні сталі 1 є залишки окалини, неминуче створюють на металі анодні 2 і катодні 3 ділянки (рис. 2.3).
Мал. 2.3. Виникнення корозійних процесів при наявності на металі окалини: а - на сталевому листі із залишками окалини є анодні і катодні ділянки; б - суцільна плівка лакофарбового покриття захищає анодні ділянки від руйнування; в - при пошкодженні лакофарбового покриття на анодних ділянках виникає корозія; г - нанесення протекторної грунтовки підсилює захист анодних ділянок; д - пошкодження фарби викликає руйнування тільки протекторної грунтовки.
При нанесенні захисного покриття 4, ізолюючого метал, корозійні процеси припиняються. Однак у міру набухання покриття, що супроводжується його пошкодженням негайно починається корозія металу, яка веде до появи в анодних зонах глибоких місцевих руйнувань. Несприятливий вплив залишків окалини або іржі можна послабити застосуванням протекторної грунтовки 5, яку потім перекривають протикорозійного фарбою.
Для того щоб надійно захистити фарбується, необхідно застосовувати фарби, до складу яких входять пігменти, здатні сповільнювати корозію металу. Це властивість пігментів називається інгібуючої здатністю.
Всі пігменти, використовувані для виготовлення фарб, можуть бути розділені на інертні (алюмінієва пудра, титанові білила, хромовий жовтий пігмент і ін.), Що уповільнюють корозію (свинцевий і цинковий крон, свинцевий сурик, цинковий пил і ін.) І сприяють корозії (мумія , сажа, залізний сурик з піритових огірків і ін.).
Уповільнює вплив на корозію фарб, в тому числі що містять алюмінієву пудру, не завжди можна пояснити тільки електрохімічної протекторної захистом. Високі антикорозійні властивості таких фарб в значній мірі залежать від їх малої набухаемости і проникності внаслідок лускатого будови частинок алюмінієвої пудри.
Свинцевий крон до числа універсальних сповільнювачів корозії не відноситься. Цинковий крон є одним з універсальних сповільнювачів корозії для стали і легких сплавів, але тільки в нейтральній або лужному середовищі. У кислому середовищі, навпаки, він підсилює корозію.
Спостереженнями встановлено, що лакофарбові покриття, що містять в своєму складі пігменти, які є сповільнювачами корозії, надають захисну дію на Фарба або металеві елементи навіть після пошкодження покриття.
Велике значення має технологія отримання лакофарбових покриттів. Основні вимоги, від виконання яких залежить якість покриття, полягають в наступному:
фарбується повинні бути сухими і повністю очищеними від будь-яких забруднень;
фарбування потрібно проводити рекомендованими матеріалами в суху погоду при температурі і відносній вологості повітря, встановлених для покриття;
кількість нанесених шарів і загальна товщина висохлого шару покриття повинні відповідати заданим;
фарбування необхідно виконувати способами, зазначеними в технології, за допомогою рекомендованого обладнання та інструментів;
експлуатація пофарбованого судна повинна бути почата тільки після повного висихання всіх нанесених шарів фарби.
Дуже важливо очищення металу виконувати так, щоб на його поверхні не з'являлися виступи і глибокі западини, оскільки на виступаючі ділянки практично неможливо нанести шар фарби потрібної товщини. При експлуатації в цих точках відбувається швидке руйнування покриття і з'являється значна кількість вогнищ корозії, усунути які можна тільки нанесенням додаткових шарів фарб. Западини теж сприяють швидкому руйнуванню захисного покриття. Скапливающаяся в них фарба до початку експлуатації не встигає досить добре просохнути. При попаданні у воду напіввисохлих фарба на цих ділянках набухає і швидко руйнується.