ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Долговечность из "Защитные покрытия в химической промышленности " Согласно ГОСТ 13377—75 долговечностью в широком смысле называется свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного рабочего состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. [c.44] Для защитных противокоррозионных покрытий под долговечностью следует понимать отрезок времени, за который покрытие при определенных условиях эксплуатации изменяет защитные противокоррозионные свойства до уровня, соответствующего предельному состоянию. [c.44] Одной из важных характеристик долговечности защитных покрытий является статическая усталость, или замедленное разрушение, т. е. разрушение под действием постоянной нагрузки [23, 24]. Эта характеристика особенно важна для покрытий, которые при эксплуатации подвергаются постоянной механической нагрузке (толстослойные футеровки, повышенные давления в химической аппаратуре и т. д.). [c.44] Зависимость прочности от -продолжительности действия нагрузки характерна для всех материалов. Для полимеров же она, как правило, проявляется уже при температурах 18—25 °С. [c.45] Исследования температурно-временной зависимости прочности широкого круга материалов привели к установлению общей для всех твердых тел закономерности, связывающей долговечность с действующим напряжением о и температурой Т. [c.45] В полулогарифмических координатах эти зависимости линейны (рис. 8). [c.45] Следует отметить, что Журковым был сделан также вывод о термофлуктуациопном разрыве химических связей макромолекул при разрушении полимеров по молекулярно-кинетическому механизму. Это означает, что окончательное рассоединение атомов происходит за счет теплового движения и действие внешней силы сводится к снижению потенциального барьера разрыва связей. [c.45] Однако проведенные исследования ползучести и разрушения полипропилена при низкочастотных циклических нагрузках [68] показали, что правило сумм1ирова-ния разрушений согласно формуле (2) может быть ис-пользовано только при больших ур0)внях напряжений (свыше 0,7 Оо, где Оо— разрушающее напряжение при растяжении). При меньших уровнях напряжений долговечность при циклических испытаниях увеличивается по сравнению с долговечностью при статическом нагружении. По мнению авторов, это объясняется залечиванием микротрещин в период отдыха за счет закругления ее вершины и последующей самодиффузии в зоне образовавшегося контакта. [c.46] Так ка при эксплуатации противокоррозионных покрытий большое влияние на их свойства оказывает среда, то при определении долговечности противокорроз1и-онных покрытий необходимо учитывать этот фактор. [c.46] Роль среды особенно проявляется в области малых напряжений, которые сами по себе способны вызвать разрушение покрытий только в случае очень длительного времени воздействия [51, 53]. При больших напряжениях, достаточных для разрушения покрытия, среда обычно не успевает оказать влияния на процесс. Она взаимодействует с активными участками материала, которые образуются по месту разрыва химических связей при разрушении материала. [c.46] Механизм защитного действия лакокрасочных покрытий на металлах заключается в ограничении доступа иолов электролита и растворенного в воде кислорода к поверхности металла [69]. Эта точка зрения подтверждается в ряде работ [70—71]. [c.47] В работе [72] отмечали точечную коррозию стали под полиэтиленовыми покрытиями при воздействии воды и разбавленных растворов электролита. Затем через некоторое время коррозия прекращалась, причем ее очаги имели незначительные размеры и не привели к нарушению сплошности покрытий. В этих случаях эффективность защитного действия покрытий, а следовательно, и долговечность могут быть увеличены за счет применения специальных наполненных грунтов, предотвращающих коррозионные процессы на границе покрытие — металл [69]. [c.47] Имеют место случаи, когда покрытие разрушается при частичном проникновении в него агрессивной среды. Это связано с его растрескиванием под воздействием агрессивной среды [73]. Поэтому не во всех случаях долговечность можно оценивать только по проницаемости. [c.47] При анализе долговечности полимерных покрытий с учетом диффузии и химической реакции необходимо учитывать соотношение скоростей этих процессов. Если скорость диффузии агрессивной среды соизмерима со скоростью химической реакции, деструкция происходит в некоторой реакционной зоне, размер которой увеличивается во времени и достигает в пределе размеров покрытия. Когда скорость диффузии агрессивной среды значительно превышает скорость химической реакции, деструкция протекает по всему объему покрытия. Если скорость диффузии агрессивной среды значительно меньше скорости химической реакции, то деструкция происходит в некотором тонком реакционном поверхностном слое, т. е. с поверхности покрытия. [c.47] Для металлизационных покрытий (цинковых, алюминиевых, имеющих пористую структуру, долговечность будет определяться не только коррозионной стойкостью этих материалов, но и проницаемостью. Кроме того, необходимо учитывать, что в этом случае процесс коррозии будет определяться электрохимическими реакциями, возникающими в данной агрессин,ной среде между материалами покрытия и основы. [c.48] Примером определяющей роли химической стойкости при оценке долговечности защитных покрытий может служить поведение фторопластовых и эпоксидных покрытий в водных растворах азотной кислоты высокой концентрации. Фторопластовые покрытия, несмотря на сравнительно малую адгезию, отличаются большим сроком службы в этих условиях. Эпоксидные покрытия, несмотря на высокую адгезию и малую проницаемость, очень быстро разрушаются, так как в этих условиях имеют малую химическую стойкость. [c.48] Если при оценке долговечности защитных покрытий влияние проницаемости и химической стойкости не вызывает сомнений, то о роли адгезионной прочности мнения противоречивые. Это связано с тем, что адгезионная прочность в различных случаях может изменяться по-разному, и поэтому ее оценку необходимо проводить с учетом проницаемости и химической стойкости защитных покрытий. Так, в работе [74] адгезионная прочность химически стойких полимерных покрытий рассматривается с учетом диффузии агрессивных сред. При этом выделяются три характерных случая. [c.48] Для первого из них, когда диффузия через покрытие незначительна, характерно сохранение исходной адгезионной прочности в течение длительного времени, и она является определяющим фактором долговечности покрытий. [c.48] И наконец, когда наблюдается неинтенсивное снижение адгезионной прочности при воздействии на покрытие агрессивных сред. В этом случае долговечность определяется как диффузионными, так и адгезионными свойствами покрытий. [c.49] Таким образом, при оценке долговечности защитных покрытий применительно к противокоррозионной защите основными критериями являются прочность и деформируемость, химическая стойкость, проницаемость и адгезионная прочность. [c.49] Вернуться к основной статье