Одним из наиболее распространенных способов защиты от коррозии стальных изделий, эксплуатирующихся в агрессивных или влажных средах, является их цинкование. Среди способов цинкования чаще всего используются гальваническое цинкование, горячее в расплаве цинка и термодиффузионное цинкование.
В последнее время, в связи с ужесточением требований по экологической безопасности, как на Западе, так и у нас в РФ, особую актуальность приобретают вопросы защиты окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу.
В соответствии Планом действий по реализации Основ государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденного распоряжением Правительства Российской Федерации от 18.12.2012 N 2423р, региональные власти обязаны реализовать план мероприятий по охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности. Правительством Санкт-Петербурга принято Постановление от 18 июня 2013 г. № 400 « Об экологической политике Санкт-Петербурга на период до 2030 года», в соответствии с которым обозначен план мероприятий по снижению экологической нагрузки на окружающую среду и стимулирующие меры по закрытию вредных производств. В европейских странах наметилась однозначная тенденция по переходу с технологий гальванического и горячего цинкования на термодиффузионное.

Учитывая экологическую вредность, во многих регионах РФ прекращают работу или уже остановлены производства по горячему и гальваническому цинкованию.
Вместе с тем, условия эксплуатации металлоконструкций во многих отраслях требуют защитных покрытий нового поколения с повышенной коррозионной стойкостью и механической прочностью.
Для реализации технологии получения коррозионностойких высокопрочных защитных покрытий металлоизделий, разработан принципиально новый способ нанесения защитных покрытий путем термодиффузии металлов в электромагнитном поле (ТДМЭ), сочетающий в себе высокоэффективный механизм антикоррозионной защиты с полной экологической безопасностью производства. Создан машиностроительный ряд индукционных установок, отличающихся мощностью индукторов, длиной и диаметром реторты. Сам способ и установка для его реализации защищены патентами РФ.

Способ позволяет:
— получить по всей площади покрываемой поверхности равномерное гомогенизированное покрытие требуемой толщины (30–300 мкм), коррозионной стойкости, твердости и ударной вязкости с повышенной степенью сцепления покрытия с поверхностью защищаемого металла и сопротивлением абразивному износу;
— сохранить геометрию и профиль резьбовых соединений и увеличить длительность их эксплуатации при работе на свинчивание в десятки раз;
— сократить время нанесения покрытий;
— сократить расход порошковой смеси;
— исключить вредное воздействие на окружающую среду;
— сократить расход электроэнергии;
— восстанавливать защитное покрытие в случае его повреждения;
— сократить капитальные вложения на создание промышленных установок ТДМЭ.
Способ экологически безопасен и не требует очистных сооружений.
Для реализации способа создан ряд универсальных опытно-промышленных ТДМЭ-установок, предусматривающих возможность нанесения цинковых, алюминиевых, хромовых и других покрытий с использованием разных диффузионных смесей. В составе производственного комплекса в настоящее время функционируют: установка с ретортой длиной 14 м и диаметром 1200 мм, установка с ретортой длиной 4 м и диаметром 300 мм, установка с ретортой длиной 1,2 м и диаметром 300 мм.
Отличительной особенностью технологии электромагнитной термодиффузии является практически неограниченная длина обрабатываемых металлоконструкций.

В период 2011–2012 гг., по контракту с Департаментом судостроительной промышленности Минпромторга РФ по Федеральной целевой программе «Развитие гражданской морской техники на 2009–2016 годы» была выполнена ОКР «Термодиффузия», в рамках которой разработан руководящий документ РД «Покрытия цинковые для стальных изделий морской техники. Технологический процесс нанесения цинковых покрытий термодиффузионным способом в электромагнитном поле» ГКЛИ 3240–039–2012.
В 2014–2015 гг. разработаны и испытаны защитные покрытия с заданными свойствами, в том числе:
— совместно с ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» для крупногабаритных и длинномерных металлоизделий;
— совместно с ГУП «ВОДОКАНАЛ САНКТПЕТЕРБУРГА» дуплексных покрытий (на основе термодиффузионного цинка и эпоксидных материалов) изделий, эксплуатируемых в аэротенках и шахтах в условиях сильного коррозийного воздействия;
— совместно с ЗАО «Акватик» покрытий шпунтов Ларсена длиной более 10 м, эксплуатируемых в условиях сильного коррозийного и эрозионного воздействия.
В основе технологии лежит процесс проникновения материала в защищаемую поверхность под воздействием термодиффузионных и индукционных процессов, обеспечивающих кроме антикоррозионной защиты, существенное поверхностное упрочнение. В процессе обработки на поверхности изделия образуется интерметаллическое соединение железа с цинком, которое отвечает всем требованиям по механической прочности и коррозионной стойкости. Покрытия, получаемые данным методом, соответствуют требованиям ГОСТ Р 9.316–2006 и европейских стандартов ASTMB 633, ASTMB 695, BS 4921.
Все разработки прошли комплексные экспертизы и защищены Патентами на изобретения Российской Федерации.
Высокая стойкость к истиранию и механическая прочность поверхности открывает широкие возможности по применению данной технологии при строительстве и реконструкции гидротехнических сооружений, водопропускных объектов и причальных сооружений. Проведенный комплекс испытаний в камере солевого тумана, климатических установках и др. позволяет прогнозировать срок эксплуатации более 50 лет. А длительные 10 месячные испытания образцов дуплексных покрытий на основе данной технологии, проведенные на Центральной станции аэрации ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» открывает новый потенциал в разработке техники и оборудования для применения в высоко-агрессивных средах.
Мы рекомендуем применение ТДМЭ для защиты: арматуры и трубопроводов газодобывающих и перекачивающих станций; деталей гидро и паровых турбин; металлоконструкций гидротехнических сооружений; элементов корпусов морских судов и деталей судовых устройств; забортных исполнительных механизмов; рулевых устройств линейной подвесной и сцепной арматуры; изделий контактной сети; изоляторов; семафоров и шлагбаумов; рельсов резервного назначения, длительно хранящихся на открытом воздухе; ресиверов сжатого воздуха тормозных систем; осветительных и заземляющих устройств; дорожных ограждений; стальной арматуры бетонных шпал; крепежных изделий и др.
Важно, что предлагаемая технология является на 25–30% дешевле, относительно традиционно используемых технологий гальванического и жидкого цинкования, и в 1,5–2 раза более производительной. В рамках рассматриваемых технологий и производств обеспечиваются следующие функции:
— выполнение заказов предприятий Северо-Западного региона по нанесению защитных покрытий металлоизделий различного назначения способом ТДМЭ;
— изготовление и поставка установок ТДМЭ в широком диапазоне параметров индукторов и габаритов металлоизделий для предприятий, осуществляющих реконструкцию цехов гальванического или горячего цинкования.
Применение высокотехнологичной и инновационной технологии антикоррозионной защиты нового поколения на основе электромагнитной термодиффузии позволяет на принципиально более высоком качественном уровне решать задачи антикоррозионной защиты, упрочнения, повышения эксплуатационных характеристик и, в целом, импортозамещения в данном сегменте машиностроения.
И. В. Фомин,
Генеральный директор АНО
«Центр инновационного развития
и сертификации «Иннопром»
Be the first to comment on "АНТИКОРРОЗИЙНАЯ ЗАЩИТА НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ТЕРМОДИФФУЗИИ"