Антикоррозионная защита

АНТИКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА горных машин, сооружений (а. rust protection of mine equipment and machinery, соrrosion protection of mining machinery and equipment; н. Korrosionsschutz von Bergbaumaschinen und -anlagen; ф. protection соntre la соrrosion de l'equipement minier; и. protection соntra la соrrosion del equipominero) — комплекс средств и методов защиты металлических и других конструкций от коррозии.

Для защиты меди ещё в древние времена применялись горячее лужение, растительные масла, коррозионно-стойкие сплавы (оловянная бронза, латунь), для защиты железных и стальных изделий — полирование, воронение, лужение. В начале 19 века открыт электрохимический метод антикоррозионной защиты с помощью протекторов. В середине 19 века установлена принципиальная возможность получения металлических покрытий электролитическим способом.

Наиболее интенсивно антикоррозионная защита развивается в 20 веке в связи с изобретением нержавеющих сталей, новых коррозионностойких сплавов, полимерных покрытий и др. Система антикоррозионной защиты определяется условиями эксплуатации и механизмом коррозии металлов (электрохимическим или химическим). В подземных (подводных) условиях работы горного оборудования процесс коррозии металлов носит электрохимический характер. В связи с этим для предотвращения коррозии подземных сооружений, буровых платформ, эстакад, морских судов и др., а также аппаратуры, работающей с агрессивными электропроводными средами, применяют электрохимические методы защиты. Так, при катодной (или анодной) поляризации от постороннего источника тока или присоединении к защищаемой конструкции протекторов потенциал металла смещается до значений, при которых сильно замедляется или полностью прекращается его коррозия. Для антикоррозионной защиты применяют ингибиторы коррозии (хроматы, нитриты, бензонаты, фосфаты и др.), которые в небольших количествах вводят в агрессивную среду и создают на поверхности металла адсорбционную плёнку, тормозящую электролитические процессы и меняющую электрохимические параметры металлов. К методам антикоррозионной защиты относится легирование металлов, их термическая обработка. Легированием (например, хромом, никелем) при электрохимической коррозии достигается перевод металла из активного состояния в пассивное; при этом образуется плёнка с высокими защитными свойствами. Дополнительное легирование нержавеющих сталей молибденом защищает их от точечной коррозии в морских условиях. Легирование титана небольшим количеством палладия резко повышает коррозионную стойкость в агрессивных, слабоокисленных средах. Термическая обработка металлов устраняет структурную неоднородность, вызывающую избирательную коррозию, и снимает внутренние напряжения в сплавах (например, аустенитных нержавеющих сталей, не содержащих титана и ниобия, алюминиевых сплавов, мартенситных низколегированных и нержавеющих сталей и др.), устраняя условия для развития между кристаллической и точечной коррозии.

Широко применяют для антикоррозионной защиты защитные покрытия — металлические (чистые металлы и их сплавы) и неметаллические. В зависимости от потенциала металла покрытия могут быть анодными и катодными (по отношению к защитному металлу). Вследствие смещения потенциала анодные покрытия уменьшают или полностью устраняют коррозию основного металла в порах покрытия, т.е. осуществляют электрохимическую защиту, в то время как катодные покрытия, повышающие физико-механические свойства металла (например, износостойкость, твёрдость), могут усиливать коррозию основного металла в порах. Высокими защитными свойствами отличаются неметаллические покрытия — лакокрасочные, полимерные; их можно восстанавливать в процессе эксплуатации. Всё чаще внедряются покрытия из полиэтилена, полиизобутилена, фторопласта, нейлона, поливинилхлорида и др., обладающие высокой водо-, кислото- и щёлочестойкостью. Эффективно защищают от действия кислот и других реагентов покрытия на основе каучука (гуммирование). Подземные сооружения, например трубопроводы, предохраняют от коррозии битумами, асфальтами, полимерными лентами и эмалями, а также посредством дренажного отвода от конструкции блуждающих токов. При длительном хранении и транспортировании металлические изделия и запасные части подвергают консервации. В борьбе с коррозией важное значение имеет рациональное конструирование, при котором устраняются подверженные коррозии стыки деталей (щели, зазоры и др.), исключаются неблагоприятные контакты разнородных металлов, усиливающих коррозию, и т.д.

Коррозионному разрушению подвержены также широко используемые в горном производстве бетон, строительный камень, дерево и др. Антикоррозионная защита сооружений из бетона обеспечивается увеличением его плотности, тщательным подбором состава, рациональной укладкой и уплотнением бетонной смеси, введением в смесь компонентов, повышающих коррозионную стойкость, и удалением из неё веществ, способствующих коррозии. Применяют также специальные портландцементы (пуццолановый, сульфатостойкий, шлакопортландцемент и др.). Широко используют защитные покрытия, изолирующие сооружения из бетона, а также дерева и камня от внешней среды. Кроме того, изменяют состав среды — вводят в неё вещества, замедляющие коррозию, или удаляют компоненты, особо опасные в коррозионном отношении (нейтрализация, водоотвод и т.п.).