Состав для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской


 


Владельцы патента RU 2510432:

Открытое акционерное общество "Сибнефтепровод" (ОАО "Сибнефтепровод") (RU)

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности при подготовке металлов под окраску. Состав для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской содержит компоненты при следующем соотношении, г/дм3: фосфорная кислота 305-355, оксид цинка 7-9, тринатрийфосфат 6-11, бихромат калия 11-16, глицерин 25-29, ацетон 50-60, деминерализованная вода - остальное. Изобретение обеспечивает получение мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при низкой температуре. 2 пр.

 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности при подготовке металлов под окраску.

При эксплуатации оборудования и металлоконструкций с покрытием без конверсионного подслоя в жестких климатических условиях через поры эмали к подложке будут поступать влага, кислород, кислотные загрязнения. В результате их контакта с металлической поверхностью на ней развиваются коррозионные процессы, приводящие к вспучиванию покрытия. Подготовка поверхности с использованием специальных химических средств создает инертный к коррозии конверсионный слой, препятствующий распространению подпленочной коррозии. Этот слой является связующим звеном между металлической поверхностью и лакокрасочным покрытием. За счет мелкокристаллической структуры конверсионный слой улучшает адгезию покрытия к металлу.

Известен способ получения фосфатного покрытия, который включает обработку металлической поверхности раствором, содержащим ионы цинка, никеля, фосфата и нитрата, который корректируют по мере необходимости раствором, содержащим, мас.%: Zn - 12,0-14,0, P2O5 - 14,4-18,0, NО3 - 11,1-13,7, SO4 - 3,0-4,0, Ni - 0,08-0,1, ClO3 - 0,1-0,3, вода - остальное. Корректирующий раствор добавляют к исходному в количестве 4-5 г/дм3.

Перед фосфатированием стальное изделие обезжиривают химическим путем, удаляют окалину и ржавчину травлением в 15%-ном растворе серной кислоты. Затем промывают, обрабатывают фосфатирующим раствором при 65-70°С в течение 10-15 минут. После обработки изделие промывают в воде и сушат (см. патент РФ RU 2070617 от 20.12.1996; МПК: С23С 22/07).

Недостатком данного способа является высокая температура фосфатирования (65-70°С), необходимость промывки обработанного изделия для удаления остатков кислот и наличие в составе раствора никеля, присутствие которого нежелательно с точки зрения гигиены рабочих мест и защиты окружающей среды.

Известено также изобретение «Состав для фосфатирования металлических поверхностей». Изобретение относится к средствам противокоррозионной защиты и является составом «холодного» фосфатирования. Состав предназначен для химической подготовки металлических поверхностей перед нанесением лакокрасочных и других покрытий.

Состав изготовлен в виде концентрированного водного раствора и содержит, г/л: фосфорную кислоту (плотностью 1,7) 210…240, оксид цинка 45…60, нитрат натрия 8…12, триоксид хрома 1,2…2,4 (см. патент RU 2241069 от 27.11.2004; МПК7: С23С 22/33).

Признаком, совпадающим с заявляемым раствором, является наличие в обрабатывающем составе фосфорной кислоты и оксида цинка.

Недостатком в использовании данного состава для фосфатирования является необходимость применения дополнительных технологических операций: промывка водой, пескоструйная обработка, механическая очистка поверхности, многократное нанесение состава.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение температуры фосфатирования, исключение операции промывки и разработка рецептуры состава для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской без вредных компонентов.

Технический результат достигается получением мелкокристаллического фосфатного покрытия с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при температуре выше +10°С, обеспечивающей удаление коррозии и консервацию поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской.

При этом для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской применяют следующий состав (в г/дм3):

оксид цинка (ZnO) - 7-9;

фосфорная кислота (Н3РO4) - 305-355;

тринатрийфосфат (Na3PO4) -6-11;

бихромат калия (K2Сr2О7) - 11-16;

глицерин (С3Н5(ОН)3) - 25-29;

ацетон (С3Н6О) - 50-60;

остальное - деминерализованная вода.

Раствор под давлением распыляют на поверхности изделия и осушают на воздухе в течение 3-4 часов.

В предлагаемом составе для удаления коррозии и консервации окись цинка является основной составляющей фосфатной пленки, фосфорная кислота преобразует ржавчину в фосфаты железа и удаляет коррозию, тринатрийфосфат и ацетон служат для обезжиривания стальной поверхности, бихромат калия выступает как активатор процесса фосфатирования и ингибитор коррозии, глицерин предохраняет поверхность от избытка кислоты.

Рассматриваемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», так как ни в одном патентом документе и непатентном источнике не встретилось сочетание заявленного состава компонентов и их соотношений.

Заявляемый способ обладает изобретательским уровнем, так как не вытекает очевидным образом из существующего уровня техники. Решения в заявляемой композиции позволили получить новые положительные эффекты. Например, стало возможным проводить фосфатирование при достаточно низких температурах без предварительной обработки.

Предложенный состав позволяет получить фосфатное покрытие с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией при низкой температуре, низкой себестоимости состава, простоте нанесения.

Поверхностная плотность получаемого фосфатного покрытия составляет от 1,0 до 5 г/м3.

Выбранное соотношение компонентов позволяет получить светло-серое мелкокристаллическое покрытие, имеющее адгезию в 1 балл, высокую коррозионную стойкость фосфатного покрытия в комплексе с лакокрасочным покрытием. Более предпочтителен метод распыления, при котором на изделие подается химический раствор под давлением. Он более эффективен, так как к физико-химическому воздействию на обрабатываемую поверхность добавляется механическое воздействие, и обладает большей производительностью. После осушки на воздухе в течение 3-4 часов и образования темно-серой пленки поверхность должна быть окрашена. Практическим путем установлен расход раствора, который составляет 100-110 г/м2.

Примеры практического использования раствора.

Пример 1.

Образцы стали 0,8 ПС обрабатывались раствором следующего состава: 7 г/дм3 ZnO, 305 г/дм3 Н3РO4, 6 г/дм33РО4, 11 г/дм3 K2Cr2O7, 25 г/дм3 С3Н5(ОН)3, 50 г/дм3 С3Н6О. Рабочий раствор готовился с применением деминерализованной воды.

Температура +13°С, время выдержки - 4 часа.

В результате получено светло-серое мелкокристаллическое покрытие, имеющее поверхностную плотность 1,5 г/м2, адгезию 1 балл, коррозионную стойкость 450 ч.

Пример 2.

Образцы стали 0,8 ПС обрабатывались раствором следующего состава: 9 г/дм3 ZnO, 355 г/дм3 Н3РO4, 11 г/дм3 Na3PO4, 16 г/дм3 K2Cr2О7, 29 г/дм3 С3Н5(ОН)3, 60 г/дм3 С3Н6О. Рабочий раствор готовился с применением деминерализованной воды.

Температура +16°С, время выдержки - 3 часа.

В результате получено светло-серое мелкокристаллическое покрытие, имеющее поверхностную плотность 4,5 г/м2, адгезию 1 балл, коррозионную стойкость 470 ч.

Таким образом, как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получить фосфатное покрытие с высокой коррозионной стойкостью и хорошей адгезией, низкой себестоимостью состава при простоте нанесения раствора.

Предложенная технология антикоррозионной защиты позволяет не только удалять коррозию со стальных поверхностей, но и защищать их фосфатной пленкой в течение длительного времени. Фосфатное покрытие является связующим звеном между металлической поверхностью и эмалью, за счет мелкокристаллической структуры улучшает адгезию лакокрасочного покрытия к металлу. Несмотря на способность удалять коррозию, состав предназначен главным образом для консервации металлических поверхностей и продления срока службы лакокрасочных покрытий. Эта способность весьма полезна в тех случаях, когда нет возможности окрасить металл сразу после удаления коррозии.

Кроме того, предложенная технология не требует больших расходов. Разница затрат на окраску 1 м2 стальной поверхности с конверсионным слоем и без него составляет 75%. Стоимость обработки не является определяющим фактором, так как экономия, достигнутая путем снижения качества обработки, может дать убытки из-за снижения срока службы покрытия.

Состав для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской, содержащий фосфорную кислоту, оксид цинка и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит соединения натрия и калия, глицерин и ацетон при следующем соотношении компонентов, г/дм3:
фосфорная кислота (Н3РO4) - 305-355;
оксид цинка (ZnO) - 7-9;
тринатрийфосфат (Nа3РO4) - 6-11;
бихромат калия (K2Сr2O7) - 11-16;
глицерин (С3Н5(ОН)3) - 25-29;
ацетон (С3Н6О) - 50-60;
остальное - деминерализованная вода.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области обработки поверхности металлов, в частности к хроматированию оцинкованной стали. .

Изобретение относится к области металлургического производства и может быть использовано для получения электроизоляционных покрытий на поверхности анизотропной электротехнической стали.
Изобретение относится к области обработки оцинкованной поверхности. .

Изобретение относится к области обработки стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Изобретение относится к средствам противокоррозионной защиты - составам “холодного” фосфатирования и предназначено для химической подготовки металлических поверхностей перед нанесением лакокрасочных и других покрытий.

Изобретение относится к обработке стали для получения электроизоляционных покрытий на ее поверхности и может быть использовано в электротехнической промышленности.
Изобретение относится к защите металлов от коррозии, в частности к хроматированию оцинкованной стали. Хроматирующий состав для обработки оцинкованной стали содержит, г/л: ионы хрома шестивалентного 3,744-6,318, ионы хрома трехвалентного 0,01-0,09, фосфат ионы 13,60-22,95, диамид тиоугольную кислоту 0,10-0,12 и воду. Причем соотношение ионов хрома шестивалентного к фосфат ионам в растворе составляет 0,275. Хроматирующий состав при минимальном содержании компонентов обеспечивает высокую коррозионную стойкость оцинкованной стали, при этом позволяет улучшить экологическую обстановку за счет оптимального содержания ионов хрома шестивалентного. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к изготовлению листа из текстурированной электротехнической стали с покрытием. В способе на поверхность изготовленного листа из текстурированной электротехнической стали наносят рабочий раствор покрытия, включающий первичную соль фосфата, содержащую, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Al, Ni, Со, Mn, Zn, Fe, Ca и Ва, коллоидный диоксид кремния и, по меньшей мере, одно соединение хромовой кислоты, выбранное из группы, состоящей из хромового ангидрида, солей хромата и бихромата, с последующим прокаливанием, в котором соблюдается условие (i) 800≤Т<860, Т≥1010-399R, 0,3≤R≤0,5 или (ii) 860≤Т≤1000, Т≥985-399R, 0,3≤R≤0,5, где Т обозначает температуру Т стального листа (единицы измерения: °C) при прокаливании, и R обозначает массовое отношение (Cr2O3/P2O5) соединения хромовой кислоты (в пересчете на Cr2O3) к первичной соли фосфата (в пересчете на P2O5) в рабочем растворе покрытия. Изобретение обеспечивает улучшение растягивающего напряжения, создаваемого покрытием на листе из текстурированной электротехнической стали, и снижение потерь в железе листа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Наверх