Коррозия - бич всех металлоконструкций, а протекающие трубы - страшный сон любого владельца жилья. Появление ржавчины неотвратимо, как смена времен года, ее вызывают физические и химические факторы окружающей среды. Но можно замедлить развитие коррозии и уменьшить ее разрушительное воздействие.
Металл и пластик: за и против
Расхожее мнение специалистов в области ремонта гласит, что есть только один радикальный способ борьбы с коррозией - замена всех труб на пластиковые. Но металлические трубы так просто не сдаются, ведь не всегда есть возможность сделать капитальный ремонт во всей квартире. К тому же стальные и чугунные трубы гораздо прочнее и надежнее пластиковых и металлопластиковых. Они более устойчивы к высокому давлению и температуре (особенно к их перепадам), имеют низкий коэффициент теплового расширения (не деформируются) и высокую теплопроводность.
Пластик теоретически весьма долговечен, но это пока не проверено временем. Недостаточно изучена и безопасность этого материала при его длительном применении, но уже известно, что он боится хлорированной воды. Так что металлическим трубам все еще есть место в наших домах, а значит, проблема их защиты от коррозии по-прежнему актуальна.
Вокруг агрессия!
Как бороться с ржавчиной в бытовых условиях? Самый доступный способ - нанесение на металл средства, которое образует защитную пленку на его поверхности: краски, лака, эмали. Лакокрасочные покрытия имеют низкую паро- и газопроницаемость и высокие водоотталкивающие свойства. Таким образом, они не допускают к поверхности металла влагу, кислород и другие агрессивные вещества, которые и вызывают коррозию. ЛКМ относительно недороги, легко наносятся обычной кистью или из спрея. Они сохраняют защитные свойства в течение нескольких лет. Их важное качество - устойчивость к высоким температурам, основной недостаток - чувствительность к механическим повреждениям и перепадам температуры, из-за чего на поверхности образуются мелкие трещины, открывающие доступ влаге и воздуху к металлу. Поэтому окрашивание следует проводить регулярно.
Главное - качество!
Преграда в виде ЛКМ не останавливает коррозию полностью, а лишь замедляет ее. Поэтому на первый план выходит качество покрытия - высокая прочность сцепления состава с основанием (адгезия), равномерность нанесения, отсутствие пористости и воздушных пузырей. А качество покрытия напрямую связано с тем, как подготовлено основание. Старая, отслаивающаяся краска должна быть тщательно удалена. Если труба ржавая, то нужно счистить рыхлые слои, а затем воспользоваться специальным преобразователем ржавчины (150-200 руб./кг). В основе таких средств - кислота (обычно ортофосфорная). Она химически взаимодействует с ржавчиной и превращает ее в соли железа - нейтральное вещество, которое образует однородную и прочную дополнительную защитную пленку.
Далее следует нанести антикоррозионную грунтовку и только затем - совместимую с грунтовкой краску. Чем толще слой последней, тем хуже сцепление с основанием. Поэтому главное правило - лучше несколько тонких слоев покрытия, чем один толстый.
Ассортимент антикоррозионных ЛКМ достаточно обширен. Самые простые - грунтовка ГФ-021 (стоимость данного продукта от компании «Химсервис» составляет 50 руб./кг) и эмаль ПФ-115 (к примеру, цена на этот материал у компании «РегионСнаб» равна 48 руб./кг). Более дорогие, но и эффективные - полиуретановые, алкидные, эпоксидные ЛКМ, которые не только хорошо защищают металл, но и имеют прекрасные декоративные свойства (в частности, эмаль «жидкий пластик»). Хорошо, если в составе краски есть ингибиторы коррозии - вещества, замедляющие окисление. Наиболее удобны в использовании средства, которые объединены названием «краска по ржавчине 3 в 1» (примерно 200 руб./кг), - в них одновременно содержатся преобразователь ржавчины, антикоррозионная грунтовка и износостойкая эмаль.
А что под землей?
Особенно подвержены коррозии трубы, проходящие под землей, - на загородном участке без них никак не обойтись. В грунте возникает иной механизм коррозии, чем в атмосфере. Основная причина почвенной коррозии - электрохимические факторы: металлическая труба в грунте становится электродом, а влажная земля - электролитом.
Для изоляции трубопровода от этой агрессивной среды ЛКМ непригодны, так как защитный слой механически повреждается при соприкосновении с грунтом. Намного практичнее эластичные покрытия на основе каменноугольной смолы (битума) с различными добавками, минеральными или полимерными, увеличивающими его прочность. Такая смесь называется битумной мастикой (от 25 руб./кг). Еще один вариант - обернуть трубы любым изоляционным материалом, например, гидроизолом (от 40 руб./кв. м), который представляет собой асбестовую бумагу, покрытую битумом с добавкой целлюлозы.
Что новенького?
Сравнительно новый эффективный и недорогой метод защиты от почвенной коррозии - использование геотекстиля (от 20 руб./кв. м). Это нетканое полимерное полотно, обладающее отличной водо- и воздухопроницаемостью, прочное, износостойко выдерживает высокие механические нагрузки и воздействие агрессивных сред. Геотекстиль создает надежный разделительный слой между трубой и грунтом. Наилучший эффект даст одновременное оборачивание трубы, выстилание траншеи и хороший дренаж. При этом попадающая в грунт вода не задерживается, а значит, не успевает воздействовать на защитное покрытие трубы. Синтетика практически не разлагается в грунте, что позволяет дренажу на ее основе функционировать в течение длительного времени. Работа с геотекстилем несложная и не требует особой квалификации.
Поистине уникальный метод защиты - холодное цинкование. Металлополимерные составы (200-350 руб./кг) обладают протекторным действием, которое сопоставимо с оцинковкой, выполненной традиционным способом - горячим или гальваническим. Такие составы обеспечивают на многие годы защиту в воде, почве, атмосфере, их применяют как для получения самостоятельных защитных покрытий, так и в качестве грунтовок перед нанесением ЛКМ. Система холодной оцинковки содержит связующую - полистирольную, эпоксидную, алкидную и другую основу и цинковый порошок («цинковую пыль»), в котором металлического цинка примерно 95 % с размером частиц менее 10 мкм. Наносят состав как обычную краску - кистью или валиком. После высыхания на поверхности образуется полимерно-цинковая пленка, сочетающая все достоинства полимерного и цинкового покрытий: первый образует механическую барьерную защиту, а второй - электрохимическую. Кроме того, такое покрытие достаточно эластично и не дает микротрещин, а также его легко ремонтировать.
Правильная антикоррозийная защита поможет сохранить первоначальный вид различных конструкций и труб из металла. При условии выбора качественных материалов, правильного нанесения, тщательной подготовки поверхности она избавит вас от лишних затрат, сбережет время и силы.
Слабое место металлических труб — подверженность коррозии. С течением времени трубы из чугуна и стали неизбежно ржавеют, а это влияет на эксплуатационные характеристики трубопровода не лучшим образом. Чтобы трубопровод служил дольше, и его состояние не влияло отрицательно на качество воды, следует своевременно удалять ржавчину.
Ржавчина влияет не только на то, что в местах образовавшегося налета, труба может попросту дать течь, но и на качество транспортируемой жидкости. Вода в ржавых трубах имеет неприятный запах и становится пригодной только для технического использования.
При коррозии в трубах отопления снижается эффективность обогрева, что неизбежно увеличивает эксплуатационные расходы.
Способы очистки ржавых труб
Появление коррозии может происходить как с наружной, так и с внутренней стороны трубы. Способы очистки зависят от локализации налета и от степени поражения.
Не стоит очищать от ржавчины сильно проржавевшие трубы — это может привести к их повреждению, и в результате, труба придет в негодность . Поэтому в случае сильного поражения коррозией гораздо целесообразней просто заменить поврежденный участок трубопровода или всей линии целиком.
Только если труба незначительно повреждена ржавчиной, очистка будет эффективна, и увеличит срок эксплуатации трубы на некоторое время.
Очищение трубы снаружи
Если труба проржавела снаружи для ее очищения можно использовать:
Обратите внимание! Специальные средства для удаления ржавчины стоит использовать, строго соблюдая инструкцию и дозировку. В их состав входят сильнодействующие щелочи, которые при нарушении инструкции могут повредить трубы.
Очищение трубы с внутренней стороны
Помимо коррозии на внутренних стенках труб скапливаются и накипь, и различные отложения. Чтобы сохранить пропускную способность трубы, необходимо регулярно прочищать и промывать ее изнутри в целях профилактики.
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.
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.