Автор: В.А.Гончаров
Источник: Электронный журнал: Электронный журнал: Территория нефти и газа, [электронный ресурс]. – Режим доступа: http://neftegas.info...
В.А.Гончаров Защитные покрытия и их долговечность В статье сделан обзор на новые направления в создании покрытий (движущие силы и новые технологии), новые продукты и примеры их использования,новые направления и методы испытаний покрытий и т.д.
В апреле 2008 г. в Москве и С.Петербурге состоялись однодневные семинары на тему «Защитные покрытия и их долговечность», организованные компанией Карболайн (Carboline).
Этот семинар сушественно отличался от обычных рекламных семинаров, проводимых компаниями – производителями антикоррозионных покрытий.
Наряду с полезной информацией о продуктах компании, их свойствах, применении в промышленности (в частности и в России), семинар отразил научно-техническое состояние, основные проблемы и методы их решения в современной промышленности по использованию антикоррозионных покрытий.
На семинаре были рассмотрены следующие основные вопросы:
Главная проблема в области испытаний покрытий заключается в том, что большинство современных стандартов и спецификаций базируются на принципе сравнения свойств за определённый период времени. Такой подход не включает определения фактора «скорости деградации», что не позволяет ответить на важный вопрос, интересующий заказчика: Каков ожидаемый срок службы покрытия?
На семинаре были рассмотрены примеры нового подхода при испытаниях, основанные на определении времени до заданного уровня разрушения, т.е. используется главный метод для определения долговечности материалов.
Новый подход к оценке срока службы покрытий базируется на комбинации методов статистической теории надёжности и моделей старения.
Большой интерес вызвали 2 примера использования упомянутой выше методики на основе модели старения Аррениуса.
В первом случае определялась температурная долговечность эпоксидного покрытия.
Второй пример продемонстрировал успешное совместное применение модели Аррениуса и метода электрохимического импеданса для оценки коррозионных защитных свойств и срока службы системы цинк/ силиконовое покрытие при высоких температурах.
В обоих случаях была получена хорошая корреляция между расчётными и реальными данными срока службы .
Большое внимание на семинаре было уделено традиционным и новым методам испытаний покрытий.
Исторически, главным недостатком большинства лабораторных испытаний, особенно погодных, является их статический характер, заключающийся обычно в использовании лишь одной переменной (температуры, влажности, давления и др.). На самом деле в реальныж условиях наблюдается циклическое, часто синергическое, воздействие многих переменных.
Типичным примером является погода, на которую влияют следующие переменные: солнечная радиация, дождь, мокрый/ сухой циклы, температурные циклы, химические загрязнения, ветер, абразивное изнашивание.
Поэтому симмуляция погодных эффектов в лаборатории представляется одной из наиболее трудных задач в области испытаний покрытий.
Многие годы для этой цели применялся (и применяется до сих пор) очень популярный аппарат солевого тумана.
Попрежнему применяются стандарты и спецификации, рекомендующие этот тест, несмотря на его повышенную агрессивность и доказанную плохую корреляцию с реальностью (так коэффициент корреляции для солевого тумана является отрицательным, -0,11, по данным Ассоциации США по Защитным Покрытиям).
На семинаре был отмечен значительный прогресс в этой области за последние 15-20 лет. Во многих странах появились новые стандарты для проведения циклических погодных испытаний.
Все эти стандарты состоят из комбинации различных циклов, включающих приведенные выше погодные переменные.
На семинаре были подробно рассмотрены циклические стандарты, разработанные в США (АSТМ Д5894, NACE TG 160, NACE TM 0184), Франции (NFT 34-600), Норвегии (Norsok M501), России (ГОСТ 9.401-91), и международный стандарт (ISO 20340).
К сожалению, приходиться признать, что новые циклические стандарты обладают серьёзным недостатком: циклы, их композиция, частота, интенсивность в большинстве случаев не базируются на обоснованном научном фундаменте.
Каждый стандарт отличается от другого даже при моделировании одинаковых климатических условий.
Каждая страна считает, что её стандарт лучше, что не приводит к более реальной корреляции между ускоренными климатическими испытаниями и погодными эффектами.
При обсуждении этой темы большинство присутствующих согласились, что необходимо дальнейшее совместное научное сотрудничество в области стандартизации между странами.
Одной из проблем в области испытаний антикоррозионных покрытий является их продолжительность.
Это относится не только к натуральным, но и ко многим ускоренным испытаниям.
Есть 2 метода решения этого вопроса. Первый метод заключается в увеличении уровней нагрузок по сравнению с нормальными при условии, что характер разрушения не меняется. Такой способ именно применяется при экспериментах для определения срока службы покрытий. Второй способ заключается в применении современных методов анализа изменения свойств покрытий и их разрушения на ранних стадиях эксперимента. К таким методам относятся: оценка барьерных свойств покрытий методом электрохимического импеданса (ISO стандарт 16773); измерение внутренних напряжений (ASTM D6991); метод химической люминесценции для определения погодной стабильности покрытий; метод абсорбции/десорбции для определения химической стойкости покрытий; современные методы аналитической химии и другие.
Примеры использования этих методов фирмой «Карболайн» вызвали большой интерес.
Заключительная часть семинара была посвящена обсуждению вопросов, имеющих практическое значение в промышленности: анализ жизненного цикла покрытий, программирование ремонтов и их связь с ожидаемым сроком службы, выбор оптимальных покрытий, соответствующим требованиям спецификаций, примеры расчёта затрат .