Эффективная защита от коррозии стальных труб. Как очистить металлическую трубу от образовавшейся ржавчины Обработка металлических столбов от коррозии
Металлические трубы имеют множество преимуществ, но во время их эксплуатации каждый может столкнуться с одной проблемой – коррозией. Коррозия труб приводит к сокращению срока их службы и бесполезной трате огромной массы металла, особенно если речь идет о стальных трубах. В связи с ней происходят аварии и утечки воды на водопроводных линиях, из-за нее увеличивается шероховатость внутренней поверхности труб, что сопровождается возникновением дополнительного сопротивления, падением напора воды и в конечном итоге увеличением затрат на её подачу.
Иными словами, коррозия металла создает необходимость в дополнительных строительных и эксплуатационных затратах в системах водоснабжения. Именно поэтому борьбе с коррозией в водопроводной практике уделяется особое внимание.
Причины коррозии извне и внутри труб
От коррозии металла страдает как внутренняя, так и внешняя поверхность стенок труб. Коррозия извне труб возникает вследствие контакта металла с почвой, поэтому её иногда называют почвенной коррозией. Растворы солей, которые содержатся в почве, есть жидкими электролитами, а поэтому они разрушают структуру металла при длительном взаимодействии с ним. Как особую характеристику почвы выделяют её коррозионную активность, которая находится в обратно пропорциональной связи с электрическим сопротивлением почвы, то есть чем выше электрическое сопротивление, тем меньше коррозионная активность почвы, и наоборот – чем ниже электрическое сопротивление почвы, тем выше её коррозионная активность. Благодаря тому, что известна эта зависимость, специалисты могут определять коррозионную активность грунтов, измерив всего лишь уровень их электрического сопротивления.
Коррозия внутри труб возникает от коррозийных свойств самой воды. Вода с низким водородным показателем (pH) и высоким содержанием кислорода, сульфатов, хлоридов и растворенной углекислоты быстро приводит к корродированию внутренней поверхности стенок металлических труб.
Способы защиты металлических труб от коррозии
Внешняя изоляция
Первым и важнейшим способом есть внешняя изоляция. Кроме антикоррозионных функций она уменьшает теплопотери и обеспечивает механическую защиту. Для создания изоляции могут быть использованы разные материалы, коротко рассмотрим возможные варианты.
1. Битумная изоляция.
Состоит из слоя полиэтилена, который защищается битумным покрытием. Иногда может присутствовать стеклохолст, обернутый вокруг труб. Может использоваться для трубопроводов, которые размещаются в глинистых, песчаных и каменистых грунтах.
2. Полиэтиленовая антикоррозионная изоляция.
Состоит из многослойного покрытия, специально предназначена защищать трубопроводы от коррозии.
3. Пенополиуретановая изоляция.
Бывает двух видов. Первый – применение пенополиуретановых скорлуп, используется для наземных и подземных трубопроводов при канальном и бесканальном проведении труб. Второй – создание пенополиуретановой оболочки путем впрыскивания жидкого ППУ между трубой и предварительно созданной полиэтиленовой изоляцией, после чего ППУ отвердевает и превращается в целостную оболочку.
Существует ещё изоляция стекловатой и минеральной ватой, однако эти варианты изначально предназначены для уменьшения потерь тепла и предупреждения создания конденсата, а не для защиты от коррозии, поэтому они и используются преимущественно для изоляции трубопроводов тепловых сетей.
Возможна вариация толщины изоляционного слоя. В каждом конкретном случае толщина рассчитывается в зависимости от функциональной нагрузки на трубопровод, важности водопроводной линии и коррозийной активности почвы, в которой она размещена – чем выше эта активность, тем толще должен быть изоляционный слой.
Внутренняя изоляция
Трубы целесообразно изолировать не только извне, но и внутри. Например, в США для стальных и чугунных труб ранее успешно применялось внутреннее цементное покрытие толщиной 3–6 миллиметров, и это на долгое время сохраняло пропускную способность трубопроводов на высоком уровне. Могут применяться цементно-песчаные растворы, лаки. Кроме этого возможно саму воду через специальную обработку лишать её коррозионных свойств.
Катодная защита
Катодная защита – иной способ защиты металлических трубопроводов от коррозии, принципиально отличающийся от рассмотренных выше. В его основу положена электрохимическая теория коррозии, согласно которой коррозия связанна с гальваническими парами, что образовываются в области соприкосновения металлов с почвенной средой, а деструкция металлов происходит в местах, где из него выходит ток в окружающую среду. Следовательно, если подключить внешний источник постоянного тока и направить ток в землю через предварительно зарытые около трубопровода старые железные трубы, рельсы и другие металлические предметы, то поверхность трубопровода превратится в катод, что защитит его от деструктивного влияния гальванических пар. А отводиться от трубопровода ток должен через специальный провод к отрицательному полюсу внешнего источника. Недостаток этого способа в энергозатратности, поэтому чаще его используют как дополнительный, но не основной метод.
Удаление водопроводных труб от электротранспортных путей
Способствовать корродированию металлических труб может воздействие блуждающих токов, которым особенно подвергаются трубы, проложенные возле путей внутризаводского либо городского электротранспорта. Этого избегают двумя путями – удаляя водопроводные трубы от электротранспортных путей и придерживаясь известных правил построения рельсовых дорог для электротранспорта.
Перечисленные методы защиты водопроводных труб от коррозии обычно используются комплексно. В этих методах обобщён опыт многолетней практики и разнообразных технических исследований, поэтому их эффективность не только доказана, но и проверена жизнью.
Без надежной антикоррозийной защиты не продержится долгое время ни одна металлическая конструкция. Защита от ржавчины важна, если вы не планируете менять забор каждые несколько лет.
Ограждения из металла — не исключение. Продлить срок эксплуатации изделий можно за счет правильной их обработки. Ниже мы расскажем о технологии окрашивания сооружений из металлического штакетника, профилированного листа и сетки, а также разберем красящие составы, которые оптимально подходят для металлических поверхностей.
Защита от ржавчины для забора поэтапно
Начинаем с подготовки металла к окрашиванию
Этот момент — основополагающий, так как он определяет, насколько хорошо ляжет на заборы из евроштакетника или профлиста финишный слой. Для начала необходимо очистить ограждение от следов краски, ржавчины, масла, жира, загрязнений. Здесь уместны консервативные и радикальные методы.
- К консервативным относятся зачистка ржавчины с помощью скребка, металлической щетки, специального ножа. Лучший результат даст ацетиленовая горелка или паяльная лампа.
- При воздействии на металл внешний слой краски выгорает, а ржавчина и окалина отходят из-за разницы температур. Если же убрать следы коррозии не удается, выбирайте красящий состав, который подходит для нанесения на неподготовленную поверхность.
Грунтование
Следующий этап — нанесение грунтовки, которая одновременно ограждает металл от коррозии и обеспечивает сцепление краски с поверхностью. Для черных металлов специалисты рекомендуют выбирать антикоррозийные грунтовки.
Для цветных, напротив, важнее свойство адгезии (алюминий и медь не подвержены коррозии). Наносить слой грунтового покрытия можно с помощью валика, кисти или распылителя.
Нанесение финишного покрытия
После того, как слой грунтовки нанесен, можно приступать к окрашиванию. Наносить ЛКМ можно с помощью распылителя, кисти или валика.
Лучше красить в 2-3 слоя с интервалами на просушку. Это даст более равномерную поверхность без огрехов. Пользоваться распылителем удобнее всего. Для этого нужно обрабатывать поверхность с расстояния в 15-20 см.
Время выдержки между слоями сокращается до 20 минут. Валики используют для ровных поверхностей. Перед окрашиванием рекомендуется разбавить смесь растворителем в соотношении 9 к 1. Труднодоступные места и углы обрабатывают кистью. Затем все ограждение проходят валиком в 2-3 слоя.
Выбор краски по металлу
На сайте masterovit.ru (крупнейший производитель металлических ограждений в РФ по итогам 2015-го) недавно шло обсуждение, как правильно окрасить недорогой забор из профнастила и какие ЛКМ лучше выбирать.
Специалисты компании рекомендуют водно-дисперсионные и специальные акриловые краски по металлу. Последний вариант предпочтительнее, так как он позволяет надежно защитить поверхность от коррозии и негативных внешних факторов (осадки, УФ-излучение).
Неплохим решением становится выбор антикоррозийных составов, которые разрешено наносить на следы ржавчины и остатки краски. В составах есть растворитель, поэтому они устраняют старый слой и защищают конструкции от разрушения. На рынке также присутствуют эмали с добавками: преобразователями ржавчины, антикоррозийным грунтом. Они наносятся на зачищенные поверхности.
Предварительная обработка основания грунтовкой не требуется, что сокращает процесс окрашивания ограждения. Для черных металлов оптимальны антикоррозийные составы на водной основе. Финишное покрытие отличается высокой степенью устойчивости к ультрафиолету, ливневым осадкам, резким перепадам температур.
Существует множество вариантов строительства заборов, и их отличия зависят от функций, для которых они предназначены. В соответствии с функциями выбирается материал будущего ограждения.
Функции и материал забора
Предназначается забор для простого и специализированного огораживания территории: земельные участки, находящиеся в частной собственности, места парковок, зоны отдыха, строительные и особо охраняемые объекты, загоны для животных. Также заборы часто являются элементом декора в ландшафтном дизайне или составляют единую композицию с архитектурными решениями.
Такое разнообразие функциональности даёт возможность использовать разные материалы для их строительства: обычный деревянный или металлический штакетник, декоративный штакетник в стиле «Ранчо», разноцветные профилированные листы, сетка рабица, сварные, секционные, кованые, асбестоцементные и бетонные пролёты. Как и любое сооружение, забор предполагает создание какой-то основы, на которую крепится материал. Для забора такой основой являются столбы.
Материал для столбов
Независимо от выбора материала самого забора, столбы могут быть изготовлены из:
- дерева;
- металла;
- бетона;
- кирпича;
- асбестоцементных труб.
Преимущество металла
Универсальным материалом для изготовления столбов для забора являются металлические изделия, потому что в подавляющем большинстве случаев монтажа забора используют сварочные работы.
Особым качеством металлических столбов является их долговечность. Каким бы способом не обработать деревянный брус, он сгниёт намного быстрее, чем разрушится металл.
Процесс коррозии металла в среднем происходит на 0.15 – 0.2 мм в год. Зависит это от внешних погодно-климатических условий, состава металла и качества его обработки. Положительным плюсом металлических столбов является надёжность и прочность. Асбестобетонные трубы не подвержены коррозии и не требуют дополнительного ухода за собой, но они хрупкие и не выдерживают грубых механических нагрузок.
Столбы, сделанные из металла, по сравнению с железобетонными, легко ремонтируются и устанавливаются, демонтируются и могут быть использованы вторично.
Коррозия
Коррозия металла – это природное явление, которое невозможно полностью предотвратить, но можно существенно замедлить этот разрушающий процесс. Процесс окисления происходит с участием кислорода и водных растворов, содержащих кислоту, щёлочь или соль.
В природе железо в чистом виде не встречается, но содержится в железной руде. Человечество изобрело производство стали и придумало способы её сохранения. На заводах используют способы фосфатирования стали, путем ее погружения в различные растворы, а также обработку электрохимическим способом. Такое покрытие носит характер грунтования и требует последующей покраски. Сталь покрывают другими металлами. Из более дешевых – алюминием и цинком.
Существуют силикатные покрытия – это различного вида эмали. Эмаль хрупкая и для забора не совсем подходит. Цемент имеет примерно одинаковую температуру расширения со сталью и служит изолятором от агрессивной среды. Хорошей изоляцией служит полимерная плёнка, наносимая в несколько слоёв в заводских условиях.
Обработка
Долговечность металла зависит от марки стали. Точнее, существует легированная сталь с разными присадками. Но для простого забора – это дорогое удовольствие. Обычно используют заводской металлопрокат, или делают столбы своими руками из того, что можно достать. Для временных заборов подойдут сваренные из кусков железа столбы или использованные ранее, но ещё крепкие трубы от водоснабжения.
Внутреннюю полость трубы очистить сложно, а снаружи удаляют ржавчину с помощью железной щётки, обрабатывают шлифмашинкой или болгаркой. Если нужно, обезжиривают и наносят грунтовку для металла, например, ГФ-021. После высыхания грунтовки, трубу красят в два слоя.
Чтобы покрасить металл, подойдёт самая распространённая масляная краска ПФ-115. Для ленивых существует краска три в одном. Она нейтрализует ржавчину, грунтует и создаёт защитную поверхность.
Но на практике без предварительной механической обработки лучше не обходиться, необходимо хотя бы зачистить металл наждачной бумагой.
Самым лучшим решением для выбора новых заборных столбов будет комбинированный вариант металла, покрытого цинком и полимерной плёнкой. Заводской металлопрокат производит покраску, соблюдая все технологии. Лучше всего приобрести уже готовые для монтажа столбы, так как это существенно сэкономит время и трудозатраты. Однако это вариант нельзя назвать финансово экономичным.
На практике чаще всего железные столбы самостоятельно грунтуют и красят масляной краской или битумным лаком
Сушествуют специальные баллончики спрей-краски, которыми удобно пользоваться при сварочных работах. Покрытие порошковой краской будет дороже и технически сложнее. Чем тоньше покровный слой, тем долговечнее защита. Поэтому делают несколько слоёв распылителем или тщательно втирают кистью, избегая воздушных пузырей, которые провоцируют окисную реакцию.
Грунт является более агрессивной средой, чем воздух. Поэтому находящаяся в земле часть металла изолируется бетоном или битумной мастикой. Рулонные изоляторы для этих целей не подходят. Окалина, возникающая при сварочных работах, стимулирует коррозию металла. Её нужно обязательно убрать болгаркой.
Формы металлических столбов
Заборные столбы могут иметь самую разнообразную конфигурацию, от простой до дизайнерской:
- круглые;
- квадратные;
- прямоугольные;
- винтовые;
- самодельные.
Круглые трубы приобрести легче всего и дешевле. Выбор диаметра их зависит от дизайна забора, и чаще всего используют размер от 57 мм до 108 мм, в эксклюзивных вариантах диаметр увеличивают до 159 мм. Толщина выбирается из учёта характеристик материала, заполняемого пролёты: от 1.5 мм до 4 мм. Чем толще, тем дольше срок эксплуатации.
Хороший вариант с буровыми трубами, толщина стенки у которых 5 мм.
Поперечные лаги крепятся непосредственно к трубам при помощи сварки, или на трубы приваривают направляющие для крепежа. Направляющие могут быть сделаны заранее привариванием их к хомуту, который надевается на трубу и стягивается болтом. При таком варианте монтажа под хомут подкладывается изолирующая прокладка из хлопчатобумажного материала или специальная пластиковая подкладка, подходящая под диаметр трубы.
Профилированные столбы имеют форму квадрата или прямоугольника. Такая форма даёт возможность крепежа лаг не только при помощи сварки, но и с применением болтов или заклёпок. С ними удобнее работать, если направляющие лаги из дерева или забор строится в стиле «Ранчо».
Винтовые столбы представляют собой трубу с приваренным на её конце буром. Такой вариант используют для быстрого монтажа забора, потому что отсутствует необходимость копать предварительно яму для столба.
Самодельные столбы делают из бывшего в употреблении материала, который есть в наличии (бесхозный), или из того, который можно достать. Подойдут, например, железные уголки.
Влияние грунта и установка
Выбор металлических столбов также зависит от способа установки, а он, в свою очередь, зависит от состояния грунта. Для лёгкого забора достаточно просто вбить столб в землю, если она плотная (серозём, глина, песок). В работе участвуют два человека – один вбивает, а другой держит столб, сверяя его по уровню в двух вертикальных плоскостях.
Из различных видов столбов, использующихся для возведения забора на дачных участках, в большинстве случаев используются трубы. Во-первых, материал из умеренной ценовой категории, прочный, удобный в работе. Во-вторых, он прекрасно сочетается с другими материалами.
В зависимости от типа заграждения подбираются различные виды труб. Используют круглые, прямоугольные и квадратные. Круглые немного дешевле, но квадратные либо прямоугольные прочнее и с ними легче работать.
Покраска столбов для забора придаст не только эстетичный вид ограждению, но и защитит трубы от коррозии. Независимо от того, был ли материал в употреблении или же новый, требования к подготовке одинаковы.
Для предварительной обработки труб понадобятся:
- металлическая щетка;
- щетки для электроинструмента;
- шлифовальные круги;
- наждачная бумага;
- индивидуальные средства защиты.
Обрабатываемая поверхность тщательно очищается от ржавчины, грязи. Выбирается подходящий для этой цели инструмент. Для удаления старой краски может понадобиться смывка. В магазинах представлен широкий спектр смывок для старой краски.
Битумная мастика
Битумная мастика широко применяется при проведении различных строительных работ как защитный и гидроизоляционный материал. В случае с опорными столбами с помощью неё надо обработать ту часть труб, которая будет закапываться или цементироваться. Это поможет защитить металл от воды и растворенных в ней солей.
Красить опорные столбы для забора можно до установки. При этом время просушки увеличивается, так как нижняя плоскость не окрашивается, а работать с круглым материалом просто затруднительно. К тому же можно довольно легко повредить готовую поверхность. Поэтому наносить краску лучше после установки.
Если предполагается проведение сварочных работ, то наносить покрытие нужно после их окончания, тщательно зачистив сварочные швы!
Битумный лак
Подготовленные трубы обезжириваются доступным растворителем, и кисточкой наносится лак на поверхность. Использование лака не требует дополнительной грунтовки. Если лак слишком густой, его разбавляют уайт-спиритом. При покупке битумного лака необходимо обратить внимание на время высыхания. Оно может колебаться в пределах от 1 до 48 часов.
Благодаря своим высоким адгезивным свойствам он может применяться как самостоятельное покрытие, так и выступать в роли грунтовки.
Обработка краской
При выборе краски главное определиться с колером и покупать материал одного производителя. Это даст гарантию, что цветовая гамма не изменится. В случае особых пожеланий к колеру, придется использовать разные виды. При покупке для смешивания необходима консультация специалиста, так как не все краски можно мешать. Они могут свернуться как молоко, что может испортить весь процесс. А поскольку речь идет о даче, то здесь говорим о более экономных вариантах.
При окрашивании используются масляные, акриловые, алкидные и другие краски. Тут все зависит от пожеланий: матовое или глянцевое покрытие будет на выходе.
Масляные краски считают наиболее экономными, но обладающими рядом недостатков: долго сохнут, не выдерживают высоких температур, плохо защищают от коррозии.
Эмали застывают быстрее, лучше держатся и более устойчивы к температурам.
Идеальным вариантом послужат акриловые краски. Они не токсичны, водорастворимы, выдерживают высокую температуру.
Перед окрашиванием металлическую поверхность следует прогрунтовать. Для этого чаще всего используют ГФ-021 или аналогичные. По цвету она бывает серой и красно-коричневой. Чтобы уменьшить объем использованной краски, подбирается более подходящая грунтовка. Ее наносят на сухую чистую поверхность кисточкой, валиком или с использованием краскопульта в 1-2 слоя.
После высыхания грунта приступают к окраске. Чтобы грунтовка не проступала, краску придется накладывать в два слоя.
Краска «Спецназ»
Явный минус данного продукта – высокая цена. Во всем остальном идеально подходит для работы с металлическими поверхностями. Это трехкомпонентная краска. Она содержит преобразователь ржавчины, грунтовку и непосредственно эмаль.
При работе «Спецназом» не требуется наносить грунт и сильно зачищать опоры. Тем не менее, хоть и написано, что наносится на ржавчину, ее лучше удалить. Обезжиривается либо уайт-спиритом, либо растворителем 647.
На очищенную трубу кистью наносится краска. После первого слоя возможны непрокрашенные места, однако после наложения второго таких мест уже не будет. Для наружных работ необходимо три слоя. «Спецназ» быстро сохнет, поэтому, находясь длительное время в открытой банке, начинает густеть. Разбавляется до нужной консистенции все тем же уайт-спиритом.
Эмаль расфасована в банки по 900 г и выпускается десятью цветами. После высыхания приобретает матовый оттенок.
Сейчас появилось много наименований красок три в одном: «Ржавостоп», «Нержамет», «Хаммерайт» и другие. Всех их объединяет нанесение на ржавую поверхность. Хотя для очистки совести зачистку лучше производить. И ценовая категория не из дешевых.
Хотя эти виды обладают своими преимуществами, многие отдают предпочтение грунтовке с последующей покраской или без нее.
Еще для покраски труб используют алюминиевую пудру-серебрянку, которую растворяют в лаке для наружных работ.
Общие правила проведения окрасочных работ
С целью успешного выполнения задуманных работ следует придерживаться определенных правил, которые смогут уберечь от досадных ошибок.
- Поскольку большинство используемых материалов горючи, работы проводить вблизи открытого огня запрещается.
- Для покраски следует выбрать сухой теплый день, так как при сильном солнце качество слоя ухудшается.
- Если при покупке возникают сомнения, попросите сертификат на продукт.
- Используйте закрытую одежду и перчатки для защиты тела от попадания краски.
- Хранить лакокрасочные материалы и растворители надо вдали от прямых солнечных лучей и источников огня.
Выполняя эти нехитрые требования, забор будет служить долго и не потребует частого ремонта.
Металлические трубы еще не полностью ушли из нашего обихода, уступив свое место пластиковым. Потому, что металл по сравнению с пластиком больше устойчив к высокому давлению, выдерживает значительно большие механические нагрузки, устойчив к перепадам температуры, имеет гораздо меньший коэффициент теплового расширения.
Главный враг металла – это коррозия. Особенно это верно в отношении подземных металлических трубопроводов.
В грунте металлический трубопровод выступает в качестве электрода, а влажная земля – в качестве электролита. Отсюда и очень быстрое развитие коррозии на незащищенных трубах, приводящее к их полному уничтожению. Кроме того, такие трубы подвергаются прямому и весьма сильному механическому воздействию грунта, что только активизирует коррозийные процессы. Покраска труб любыми эмалями здесь не выручит, так как подобная защита не может противостоять механическим нагрузкам. И в условиях электролита грунта весьма недолговечная.
Как защитить металлические трубы в земле от коррозии?
Для защиты подземных труб применяются эластичные покрытия на основе битума. Это специальные мастики, в которых битум смешивается с полимерами для придания прочности. Есть виды битумных мастик, специально предназначенные для защиты металла (окрашенного и не окрашенного) в весьма сложных условиях эксплуатации.
Также можно защитить трубы изоляционными материалами, например гидроизолоном. Он представляет собой асбестовую бумагу, обработанную битумом с добавлением полимеров или целлюлозы. Обернув трубы такой бумагой, вы создаете прочный барьер между ними и грунтом.
Еще один изоляционный материал – геотекстиль. Это полотно из полимера, обладающее отличными гидроизоляционными и прочностными свойствами. Он не разлагается в грунте, а значит, защита будет очень долговременной. К тому же это весьма дешевый материал, сравнимый по цене и с мастиками и с гидроизолоном.
Один из современных методов защиты металлических труб – холодное оцинкование, которое можно выполнить без всяких сложностей в любых условиях. Достаточно иметь валик или кисть. При этом результат сравним с заводской оцинковкой гальваническим или горячим способом. Правда, такой способ защиты труб уже не дешевый. Состав для холодного оцинкования сделан на эпоксидной или полистирольной основе, в которую добавлена пыль цинка, с размерами частиц не более 10 мкм. Этот состав наносится по аналогии с окрашиванием. Но теперь трубы окажутся покрытыми прочной защитной пленкой, достаточно эластичной, что бы не растрескаться, и в то же время очень долговечной и устойчивой по механическим показателям. А цинк в составе будет выполнять свою обычную роль электрохимической защиты.
