|
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ: условия эксплуатации
Срок службы ЛКП, наносимых на металлы, зависит от следующих факторов:
1) природы окрашиваемого металла (сталь, алюминий, цинк и т.д);
2) состояния поверхности металла и наличия на ней посторонних веществ (окалина, ржавчина, влага, жировые загрязнения, соли и т.д.);
3) состава ЛКМ (пленкообразующая основа, пигменты, пластификаторы, растворители и т.д.);
4) характера и условий воздействия среды, в которой покрытия эксплуатируются (атмосферные условия, морская вода, растворы кислот и т.д.);
5) качества окрасочных работ (выбора необходимых ЛКМ, количества слоев, метода нанесения, режима сушки и других операций технологического процесса окраски).
Природа окрашиваемого материала в первую очередь сказывается на одном из самых существенных свойств ЛКП – адгезии. Сила прилипания (адгезия) является результатом сложения различных сил:
1 электростатического притяжения зарядов, возникающих на поверхности раздела пленка-металл;
2 адсорбции на поверхности металла полярных молекул пленкообразователя;
3 химического взаимодействия между пленкообразователем и металлом;
4 механического сцепления между покрытием и металлом, обуславливаемого шероховатостью поверхности.
Большое влияние на адгезию покрытий оказывают внутренние напряжения, возникающие в процессе формирования ЛКП, а также ее толщина.
Первые три составляющие силы, определяющие степень адгезии, различны для различных металлов. Необходимо учитывать также, что металлы имеют различные коэффициенты теплового расширения, что сказывается на адгезии ЛКП, особенно при горячей сушке.
По величине убывающей адгезионной способности металлы располагаются в следующий ряд:
никель > сталь >железо >медь > латунь > алюминий > олово > свинец
Это объясняет тот факт, что покрытия, имеющие хорошую адгезию, например, к стали, могут иметь недостаточную адгезию к алюминию. Для этих металлов необходимо применять покрытия с большей адгезией, либо нужно прибегнуть к специальной подготовке поверхности (например, фосфатированию).
Природа окрашиваемого металла имеет также значение с точки зрения характера протекающего коррозионного процесса. Например, черная и нержавеющая стали.
Классификация лакокрасочных материалов (ЛКМ) по условиям эксплуатации на Украине производится согласно принятым государственным стандартам. Традиции стандартизации требований к ЛКМ в зависимости от условий эксплуатации имеют более чем полувековую историю. Происходит постоянное совершенствование стандартов, учитываются постоянно возрастающие требования, предъявляемые к ЛКМ.
Требования по сохранению эксплуатационных свойств в различных климатических условиях предъявляются к оборудованию, аппаратам, механизмам и другим изделиям. Защита металлических поверхностей чаще всего производится ЛКМ, поэтому обозначения условий эксплуатации также применимы и к ЛКМ.
Типы условий эксплуатации приведены в ГОСТ 9.032-74 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения». Типы климатов и макроклиматов, критерии их разграничений и обозначения приведены в ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов, категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».
Обозначения условий эксплуатации приведены в таблице 2.
Обозначения макроклиматических районов приведены в таблице 3.
Обозначение категорий размещения изделий приведены в таблице 4.
Сочетание вида климатического исполнения и категории размещения изделий приведено в таблице 5.
Обозначение типов атмосферы на открытом воздухе по содержанию коррозионноактивных агентов приведено в таблице 6.
Условия эксплуатации ЛКМ
Таблица 2
Группы покрытий |
Условия эксплуатации |
Обозначение |
Атмосферостойкие |
Климатические факторы |
По ГОСТ 15150 |
Водостойкие |
морская, пресная, пары |
4 |
пресная, пары |
4/1 |
морская |
4/2 |
Специальные |
рентгеновские и др.виды излучений, глубокий холод, открытое пламя, биологические вещества |
5 |
|
рентгеновское и другие виды излучений |
5/1 |
глубокий холод (ниже 60оС) |
5/2 |
открытое пламя |
5/3 |
воздействие биологических факторов |
5/4 |
Маслобензостойкие |
Минеральные масла и смазки, бензин, керосин и др. нефтепродукты |
6 |
Минеральные масла и смазки |
6/1 |
Бензин, керосин и другие нефтепродукты |
6/2 |
Химически стойкие |
Различные химические реагенты |
7 |
Агрессивные газы, пары |
7/1 |
Растворы кислот и кислых солей |
7/2 |
Растворы щелочей и основных солей |
7/3 |
Растворы нейтральных солей |
7/4 |
Термостойкие |
Температура выше 60оС |
8 |
Электроизоляционные и электропроводные |
Электрический ток, напряжение, электрическая дуга и поверхностные разряды |
9 |
Электроизоляционные |
9/1 |
Электропроводные |
9/2 |
Обозначение макроклиматических районов
Таблица 3
Климатическое исполнение изделий |
Обозначения |
Изделия, предназначенные для эксплуатации на суше, реках, озерах: |
|
Для макроклиматического района с умеренным климатом |
У |
Для макроклиматического подрайона с умеренным теплым климатом |
ТУ |
Для макроклиматического района с холодным климатом |
ХЛ |
Для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом |
УХЛ |
Для макроклиматического района с влажным тропическим климатом |
ТВ |
Для макроклиматического района с сухим тропическим климатом |
ТС |
Для макроклиматических районов с сухим и влажным тропическим климатом |
Т |
Для всех макроклиматических районов на суше, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (общеклиматическое исполнение) |
О |
Изделия, предназначенные для эксплуатации в макроклиматических районах с морским климатом |
|
Для макроклиматического района с умеренно-холодным морским климатом |
М |
Для макроклиматического района с тропическим морским климатом, в т.ч. для судов каботажного плаванья или иных, предназначенных для плаванья только в этом районе |
ТМ |
Для макроклиматических районов, как с умеренно-холодным, так и тропическим морским климатом, в т.ч. для судов неограниченного района плаванья |
ОМ |
Изделия, предназначенные для эксплуатации во всех макроклиматических районах на суше и на море, кроме макроклиматического района с очень холодным климатом (всеклиматическое исполнение) |
В |
Обозначение категорий размещения изделий
Таблица 4
Характеристика укрупненной категории |
Обозначение |
Характеристика дополнительных категорий |
Обозначение |
Для эксплуатации на открытом воздухе (воздействие совокупности климатических факторов, характерных для данного макроклиматического района) |
1 |
Для хранения в процессе эксплуатации в помещениях категории 4 и работы как в условиях категории 4, так и (кратковременно) в других условиях, в т.ч.на открытом воздухе |
1.1 |
Для эксплуатации под навесом или в помещениях (объемах), где колебания температуры и влажности воздуха не существенно отличаются от колебаний на открытом воздухе и имеется сравнительно свободный доступ наружного воздуха, например, в палатках, кузовах, прицепах, металлических помещениях без теплоизоляции, а также в оболочке комплектного изделия категории 1 (отсутствие прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков) |
2 |
Для эксплуатации в качестве встроенных элементов внутри комплектных изделий категорий 1, 1.1, 2, конструкция которых исключает возможность конденсации влаги на встроенных элементах (например, внутри радиоэлектронной аппаратуры) |
2.1 |
Для эксплуатации в закрытых помещениях (объемах) с естественной вентиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колебания температуры и влажности воздуха и воздействие
песка и пыли существенно меньше, чем на открытом воздухе, например, в металлических с теплоизоляцией, каменных, бетонных, деревянных помещениях (отсутствие воздействия атмосферных осадков, прямого солнечного излучения; существенное уменьшение ветра; существенное уменьшение или отсутствие воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги) |
3 |
Для эксплуатации в нерегулярно отапливаемых помещениях (объемах) |
3.1 |
Для эксплуатации в помещениях (объемах) с искусственно регулируемыми климатическими условиями, например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных и других, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях (отсутствие воздействия прямого солнечного излучения, атмосферных осадков, ветра, песка и пыли, наружного воздуха; отсутствие или существенное уменьшение воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги) |
4 |
Для эксплуатации в помещениях с кондиционированным или частично кондиционированным воздухом
Для эксплуатации в лабораторных, капитальных жилых и других подобного типа помещениях |
4.1
4.2 |
Для эксплуатации в помещениях (объемах) с повышенной влажностью (например, в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, в том числе шахтах, подвалах в почве, в таких судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможно длительное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потолке, в частности, в некоторых трюмах, в некоторых цехах текстильных, гидрометаллургических производств и т.п.) |
5 |
Для эксплуатации в качестве встроенных элементов внутри комплексных изделий категории 5, конструкция которых исключает возможность конденсации влаги на встроенных элементах (например, внутри радиоэлектронной аппаратуры) |
5.1 |
Примечание. Не изготавливают изделия видов климатических исполнений, указанные в первой строке, так как эти изделия удовлетворяют требованиям к изделиям видов климатического исполнения, приведенных во второй строке:
1 |
У4
ХЛ4
ТУ4 |
У4.1
ХЛ4.1
ТУ4.1 |
У4.2
ХЛ4.2
ТУ4.2 |
ТУ5 |
Т4 |
Т4.1 |
Т4.2 |
ТВ5 |
ТС2.1 |
О3 |
О3.1 |
ТМ4.1
ОМ4.1 |
ОМ3.1 |
ОМ5 |
2 |
УХЛ4 |
УХЛ4.1 |
УХЛ4.2 |
У5 |
О4 |
О4.1 |
О4.2 |
Т5 |
ТС2 |
В3 |
В3.1 |
В4.1 |
ОМ4 |
В5 |
Сочетание вида климатического исполнения и категории размещения изделий
Таблица 5
Исполнение (макроклиматический район) изделий |
Категория размещения изделий |
В |
О |
УХЛ |
ХЛ |
1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
УХЛ |
|
5; 5.1 |
У |
У |
1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
5; 5.1 |
ТУ |
1; 1.1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
5; 5.1 |
Т |
ТС |
1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
4; 4.2 |
5; 5.1 |
ТВ |
1; 1.1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
4; 4.2 |
5; 5.1 |
ОМ |
М |
1; 1.1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
4; 4.2 |
5; 5.1 |
ТМ |
1; 1.1 |
2; 2.1 |
3; 3.1 |
4; 4.2 |
5; 5.1 |
Обозначение типов атмосферы на открытом воздухе по содержанию коррозионноактивных агентов
Таблица 6
Типы атмосферы |
Содержание коррозионноактивных агентов |
Обозначение |
Наименование |
I |
Условно-чистая |
Сернистый газ не более 20 мг/м2 в сутки (не более 0,025 мг/м3)
Хлориды – менее 0,3 мг/м2 в сутки |
II |
Промышленная |
Сернистый газ от 20 до 250 мг/м2 в сутки (от 0,025 до 0,31 мг/м3)
Хлориды – менее 0,3 мг/м2 в сутки |
III |
Морская |
Сернистый газ не более 20 мг/м2 в сутки (не более 0,025 мг/м3)
Хлориды – от 30 до 300 мг/м2 в сутки |
IV |
Приморско-промышленная |
Сернистый газ от 20 до 250 мг/м2 в сутки (от 0,025 до 0,31 мг/м3)
Хлориды – от 0,3 до 30 мг/м2 в сутки |
Примечания
1 Изделия исполнений М, ТМ, ОМ, как правило, предназначаются для эксплуатации в атмосфере типа III; изделия исполнений У, ТУ, УХЛ (ХЛ), ТС, Т ТВ и видов исполнения 4; 4.1; 4.2 в атмосфере типов II и (или) I; исполнения О (кроме видов исполнения 4; 4.1; 4.2) в атмосфере типа IV; исполнения В – в атмосфере типов III и IV.
2 Содержание коррозионноактивных агентов в атмосфере помещений (объемов) категорий 2-5 меньше указанного в таблице и устанавливается на основании измерений, приведенных для конкретных видов помещений (объемов); если данных измерения не имеется, то содержание коррозионноактивных агентов принимают равным 30-60% указанного в таблице.
|
Теоретические данные 
Теплоизоляция
