Современные системы промышленной антикоррозионной защиты

Доклад “Современные тенденции антикоррозионной защиты и основные направления развития антикоррозионных систем”
Выставка “Защита от коррозии”, Ленэкспо, г. Санкт-Петербург.

Для начала хотелось бы сказать несколько слов о нашем предприятии. Группа Файдаль производит широкий спектр профессиональных лакокрасочных материалов, от строительных водно-дисперсионнных красок до современных антикоррозионных покрытий. В состав группы входит семь производственных предприятий в Германии, заводы в России и в Польше и торговые представительства во многих европейских странах, Китае и Канаде.

Наши материалы используются в различных отраслях экономики, от промышленного строительства до машиностроения. FEIDAL Coatings представляет вашему вниманию свою разработку в области современных систем антикоррозионной защиты.

Исходя из нашего каждодневного практического опыта, мы постараемся описать проблемы, особенности и тенденции современной антикоррозионной защиты. Наша доклад  написан не теоретиками от науки, а производителями, которые каждый день должны думать о выполнении пожеланий своих клиентов, о том, чтобы в условиях ограниченных ресурсов наилучшим образом помочь им в достижении их целей.

В последние годы в индустрии антикоррозионной защиты наблюдается некоторая смена приоритетов, которая происходит под влиянием новых разработок и исследований, проводимых производителями лакокрасочных материалов.

Двухкомпонентные системы антикоррозионной защиты на базе эпоксидных, полиуретановых и других смол гарантируют надежную долгосрочную защиту окрашенных конструкций и объектов. Можно говорить об успешной, надежной антикоррозионной защите на срок более чем 15 лет. Однако такие системы требуют тщательной дорогостоящей подготовки поверхности, высококвалифицированного малярного персонала и дорогого оборудования.

Потребители и заказчики требуют сейчас отнюдь не просто общего улучшения антикоррозионных свойств предлагаемых материалов. Сегодня требуются системы антикоррозионной защиты, которые, по-прежнему гарантируя надежную долгосрочную защиту и высокие декоративные свойства, соответствуют следующим условиям:

   1. Уменьшение стоимости окраски в ходе нового строительства:

• за счет уменьшения количества слоев краски;
• за счет упрощения применяемых лакокрасочных систем, например замены многослойных двухкомпонентных систем однослойными двухкомпонентными или специально доработанными однокомпонентными системами;
• уменьшение расхода краски за счет повышения укрывистости;
• уменьшение стоимости работ на строительной площадке за счет максимально возможного окрашивания металлоконструкций во время производства;
• усиление антикоррозионной защиты за счет применения цинконаполненных грунтовых покрытий;
• повышение производительности малярных работ за счет применения быстросохнущих, легких в нанесении материалов.

   2. Уменьшение стоимости и трудоемкости при проведении ремонтных окрасочных работ.

• за счет ослабления требований к подготовке поверхности: ремонт состоит только из удаления ржавчины и слабодержащихся участков старой окраски и нанесения нового покрытия.

   3. Сокращение и уменьшение стоимости мероприятий по охране труда и окружающей среды в ходе окраски.

• применение лакокрасочных материалов с уменьшенным содержанием растворителя или на водной основе;
• применение лакокрасочных материалов с уменьшенным содержанием прочих вредных веществ, таких как хлор и свинец.

Таким образом, развитие современных систем защиты от коррозии включает в себя сохранение существующих антикоррозионных свойств с одной стороны и оптимизацию, направленную на уменьшение стоимости и рост производительности окраски и обслуживания с другой стороны. Эти цели могут быть достигнуты как за счет создания новых материалов, так и за счет оптимального комбинирования и применения уже имеющихся.

К основным направлениям в современной антикоррозионной защите можно отнести:

1. Высоконаполненные двухкомпонентные системы с уменьшенным содержанием растворителя;
2. Однослойные системы, в том числе для окраски горячеоцинкованных металлоконструкций;
3. Системы покрытий, не требующие тщательной подготовки поверхности;
4. Однокомпонентные и двухкомпонентные системы покрытий на водной основе.

В настоящий момент в Германии рынок антикоррозионных покрытий растет только за счет этих четырех разновидностей материалов. Все остальные сектора рынка стагнируют.

Большое значение имеет также оптимизация антикоррозионных систем в соответствии с реальными коррозионными нагрузками. Оказание клиентам услуг по оптимальному подбору системы покрытий, замена дорогостоящих материалов более дешевыми и простыми в работе является настолько важным и быстрорастущим сектором рынка, что может быть выделено как дополнительная точка роста рынка ЛКМ. Однако следует помнить, что выполнять такую оптимизацию могут только специалисты с богатейшим опытом применения антикоррозионных материалов в различных отраслях промышленности и строительства.

2. Современные системы антикоррозионной защиты

2.1 Высоконаполненные двухкомпонентные системы с уменьшенным содержанием растворителя

Высоконаполненные системы лакокрасочных материалов считаются таковыми, если процентное содержание растворителей и прочих летучих органических веществ в них не превышает 35%. Если на рынке материалов для домашнего применения в основном предлагаются однокомпонентные высоконаполненные материалы, то для промышленного применения они практически не используются. Наибольшее распространение в промышленности и строительстве получили двухкомпонентные системы. Причина в том, что высоконаполненные материалы сохнут дольше обычных, а при применении двухкомпонентных материалов этим параметром можно управлять за счет подбора отверждающего компонента или температуры, при которой происходит высыхание.

Основные преимущества высоконаполненных систем по сравнению с обычными -значительно лучшая коррозионная стойкость при сопоставимой толщине слоя, меньший расход материала и возможность нанесения более толстым слоем, что обеспечивает получение необходимой антикоррозионной защиты всего за 1-2 прохода.

Пример 2.1

Ремонтная окраска карьерного оборудования.

Компания Лаубаг, крупнейшая угледобывающая компания Восточной Германии, планировала применить трехслойную двухкомпонентную систему:

• эпоксидный грунт с цинкофосфатом – 80 микрон;
• эпоксидное промежуточное покрытие, содержащее железистую слюдку – 80 микрон;
• полиуретановое поверхностное покрытие, содержащее железистую слюдку – 80 микрон.

После проведения дополнительных испытаний в Институте Антикоррозионной Защиты в городе Дрезден мы рекомендовали следующую систему:

• высоконаполненный эпоксидный грунт с цинкофосфатом – 80 микрон;
• полиуретановое поверхностное покрытие, содержащее железистую слюдку – 80 микрон.

Эта двухслойная система с успехом прошла испытания на коррозионную стойкость. К примеру, окрашенный образец выдержа часов в камере с солевым туманом, что составляет 80% от нормативного показателя для трехслойных систем.

Учитывая тот факт, что стоимость работ по промышленной окраске в Германии составляет порядка 3 Евро за квадратный метр, экономия заказчика, окрашивавшего 200 000 квадратных метров, составила около 600 000 Евро.

В дальнейшем, нам удалось довести показатели коррозионной стойкости такой высоконаполненной двухслойной системы до 90% от трехслойной. Таким образом, применение высоконаполненных систем позволяет экономить время и деньги заказчика, особенно при окраске больших объектов.

2.2 Однослойные системы антикоррозионной защиты

Применение однослойных систем возможно в строго определенных условиях:

• рекомендуется для новой окраски;
• для внутреннего применения или в условиях небольших климатических нагрузок;
• необходимо точное знание нагрузок, которые будут испытывать окрашенные конструкции;
• применение однослойных покрытий возможно при наличии положительного опыта окраски аналогичных конструкций или после проведения лабораторных испытаний;
• поверхность должна быть хорошо подготовлена;
• окраска должна проводиться квалифицированным персоналом в полном соответствии с техническими условиями поставщика материала;
• должна строго обеспечиваться рекомендованная толщина слоя.

При работе с однослойными покрытиями необходимо тесное взаимодействие поставщика материала и производителя окрасочных работ. Поставщик должен оказать всю возможную помощь – провести обучение, подобрать подходящие материалы и способы нанесения, обеспечить контроль качества в процессе окраски.

Пример 2.2.1

Объекты, окрашенные с применением однослойных систем.

• Электростанция Шкопау – 150 000 м.кв.
• Покрытие для водопроводных труб – 100 000 м.кв. в год
• Металлургический завод Тиссен – вальцовочные машины
• Технологический Центр, город Штутгарт
• Здание Мерседес-Бенц, город Синдельфинген
• Завод Еврогласс, город Хальденслебен

Однослойные покрытия, применяемые для окраски горячеоцинкованных поверхностей, называются дуплекс-системами.

Пример 2.2.2

Применение дуплекс-системы для окраски оцинкованных опор ЛЭП.

Компания VEAG, являющаяся наравне с RWE и Siemens крупнейшим игроком на энергетическом рынке Германии, применяет дуплекс-систему на водной основе для промышленной окраски оцинкованных сегментов опор ЛЭП. Затем эти сегменты доставляются на предназначенные им места и там монтируются. Транспортные и монтажные повреждения ремонтируются на месте с применением того же материала. Применение такого способа окраски позволяет многократно увеличить производительность по сравнению с окраской опор на месте монтажа в собранном виде.

2.3 Системы покрытий, не требующие тщательной подготовки поверхности

В ряде случаев затруднительно, слишком дорого или слишком долго готовить поверхность под окраску в полном соответствии с требованиями Sa 2,5. В таких случаях необходимо использовать системы покрытий, не требующих тщательной подготовки поверхности.

Пример 2.3

Ремонтная окраска мостов.

В Германии имеется большое количество мостов, которые последний раз окрашивались более 25 лет назад. В то время для окраски мостов применялись краски, содержащие свинец. К настоящему времени такие покрытия практически разрушились и мостовые конструкции сильно корродировали. Наилучшим решением была бы пескоструйная очистка всех мостовых конструкций до чистого металла и, затем, новая окраска. Однако в Германии действует очень строгое экологическое законодательство. Стоимость утилизации снятой свинцовосодержащей краски оказалась для заказчика непомерно высокой.

Было принято решение о применении ремонтной системы прямо поверх старой краски. Проржавевшие участки были очищены вручную с помощью металлических щеток и покрыты двухкомпонентным высоконаполненным эпоксидным грунтом. Затем все мостовые конструкции были загрунтованы тем же материалом, обработаны двухкомпонентным высоконаполненным эпоксидным покрытием с содержанием железистой слюдки и, наконец, окрашены поверхностным полиуретановым покрытием, также содержащим железистую слюдку.

2.4 Системы покрытий на водной основе

В настоящее время системы антикоррозионной защиты на водной основе применяются нечасто. Две основные причины для этого – повышенная по сравнению с обычными материалами цена и бытующее в профессиональных кругах мнение, что водные системы обладают худшими защитными свойствами.

Однако по мере ужесточения экологического законодательства, как в Европе, так и во всем мире, популярность водных систем растет. Специалисты же, испытавшие качественные материалы на водной основе, смогли убедиться, что их защитные свойства не хуже чем у традиционных материалов, содержащих растворители.

Пример 2.4

Окраска подвижного состава Немецких Железных Дорог.

Основным потребителем антикоррозионных материалов на водной основе в Германии являются Немецкие Железные Дороги, что связано с их жесткой экологической политикой. Далее Вы можете видеть несколько примеров применения водных антикоррозионных материалов:

• Вагон – 2 слоя эпоксидного грунта на водной основе, 1 слой полиуретанового покрытия на водной основе.
• Товарный вагон – 1 слой эпоксидного грунта на водной основе, 1 слой эпоксидного покрытия на водной основе.
• Вагон – акриловое однослойное покрытие на водной основе.