Современные проблемы защиты от коррозии нефтегазовых объектов

3.5. Лазури (лакобейцы) и импрегнанты 

    Для придания древесине декоративного  вида и одновременно предотвращения негативного на нее воздействия  окружающей среды применяют прозрачную или частично прозрачную отделку.

    Такие вещества, как лазури (лакобейцы), проникают в древесину и придают ей цвет, размещая пигменты прямо в ней. Лазури используют для импрегнации древесины одновременно с сохранением фактуры древесины и приданием ей цвета.

    Лазури  условно можно разделить на требующие растворения в воде, созданные на основании акриловых смол, и созданные на основе растворителей, разработанные на алкидных смолах.

    Важнейшим показателем лазурных покрытий является хорошая эластичность, которая необходима для того, чтобы предотвратить  появление трещин в том случае если под влиянием атмосферы древесина изменит размер. Наряду с эластичностью, подобное покрытие не должно препятствовать обмену влаги, однако защищать древесину от попадания воды, что очень важно для строительной столярки, где во главу угла ставится сохранение исходных размеров. Лазури бывают бесцветными или цветными, представленными в широкой цветовой гамме. Они могут имитировать разные сорта древесины. Они подвержены более быстрому разрушению при использовании снаружи, чем лакокрасочные покрытия, поэтому их рекомендуют окрашивать восстановительным материалом темного цвета.

    Импрегнанты, которые можно приобрести, бывают водорастворимыми и органорастворимыми. Первые основаны на мелкодисперсных  растворах акриловых смол, акриловой  и алкидно-акриловых эмульсиях. Необходимо, чтобы частицы этих смол были как можно меньше для более глубокого проникновения в древесину. Также в них содержатся средства для защиты от грибков и плесени. Наносятся импрегнанты методами окнунания и облива.  

3.6 Лаки для древесины 

    Применяются для окраски древесины как  внутренней, так и наружной. Бывают на основе растворителей и водорастворимые. Среди важнейших показателей  такого типа покрытия выделяют время  высыхания, внешний вид, цвет, блеск, адгезию, стойкость к негативному воздействию воды, к истиранию пленки.

    Что касается последнего показателя, то он является крайне важным при применении лака для паркета, где недопустимо стирание пленки и царапины. 

3.7 Эмали для покрытия древесины 

    Эмаль относят к пигментированным лакокрасочным изделиям, применяемым для изделий строительной столярки и прочих деревянных элементов. Наиболее популярными сейчас являются водоразбавляемые эмали, не только из-за того что они качественные, но и потому что они очень устойчивы по отношению к окружающей среде.

    Такие эмали состоят из акриловых, акрилово-уретановых или двухкомпонентных полиуретановых дисперсий высокого качества и содержат растворенные в воде органические растворители.

    Плюсами подобного покрытия является то, что  оно быстро высыхает, является твердым, не клейким, стойким к воздействию моющих средств, загрязнений, а также устойчивым к влиянию атмосферы и ультрафиолету.

    Свойствами  водоразбавляемых эмалей являются плотность, способность разбавления водой, стойкость пленки к воде, соляному туману, блеск, адгезия, твердость, прочность, высыхание и прочее.

    При использовании эмали в соответствии с рекомендациями производителя  вы получите красивое и устойчивое покрытие.

    Поэтому водные эмали постепенно становятся более популярными чем органорастворимые, хотя и они становятся менее вредными для окружающей среды и человека. Это стало возможным благодаря использованию неароматизированного бензина вместо ароматизированных растворителей и не содержащих свинец сикаттивов. Для обеспечения высокого качества покраски необходимо правильно подготовить окрашиваемую подложку, особенно в том случае, если мы имеем дело с реставрацией старого покрытия или планируем нанести на наше покрытия еще одно покрытие из водорастворимой эмали.

    Для этого необходимо должное внимание уделить удалению старого покрытия, так как при небрежном к этому процессу отношении можно поплатиться за это растрескиванием лакокрасочного слоя и последующим его отслоением. Чтобы гарантированно защитить древесину от атмосферного негативного влияния, необходимо правильно подобрать тип эмали и тщательно подойти к окраске элементов, особенно расположенных снаружи.

    Если  поверхность плохо покрашена  или недокрашена, то лакокрасочное  покрытие будет проницаемым, и в  нем будут образовываться микротрещины, обусловленные перепадом температур и влажностью. Это увеличивает влажность древесины, на поверхности которой могут образоваться грибки, покрытие отслоиться и соответственно снизиться срок службы древесины. 

     4 ПРОЦЕСС СТАРЕНИЯ  ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ ДЛЯ РАСЧЁТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ В УСЛОВИЯХ СТАРЕНИЯ 

      При хранении и переработке полимерных материалов, а также при эксплуатации изделий  из них полимеры подвергаются воздействию  различных факторов - тепла, света, проникающей радиации, кислорода, влаги, агрессивных химических агентов, механических нагрузок. Эти факторы, действуя раздельно или в совокупности, вызывают в полимерах развитие необратимых химических реакций двух типов. Деструкции, когда происходит разрыв связей в основной цепи макромолекул, и структурирования, когда происходит сшивание цепей. Изменение молекулярной структуры приводит к изменениям в свойствах полимерного материала; теряется эластичность, повышается жесткость и хрупкость, снижается механическая прочность, ухудшаются диэлектрические показатели, изменяется цвет, гладкая поверхность становится шероховатой, и т.д. Изменения свойств полимеров и изделий подобного рода называют старением.

     Реакции, происходящие при старении полимеров, могут протекать по радикальному, ионному и редко по молекулярному механизмам. Радикальные процессы развиваются при эксплуатации полимеров и естественных атмосферных условиях и в космосе, при действии радиации.

     Главная причина старения полимеров - окисление  их молекулярным кислородом, которое особенно быстро протекает при повышенных температурах, например при переработке полимерных материалов. Окисление часто ускоряется и облегчается светом, примесями металлов переменной валентности, которые могут присутствовать в полимере из-за коррозии аппаратуры или неполного удаления катализатора из него после окончания синтеза. По типу активатора и основного агента, вызывающих разрушение полимеров, различают следующие виды старения: тепловое, термоокислительное, световое, атмосферное (озонное), радиационное и старение пол влиянием механических нагрузок (утомление). Преимущественное протекание при старении полимеров ценных реакции деструкции или структурировании зависит от химического строения цепей. Как правило, виниловые полимеры склонны к деструкции, некоторые диеновые полимеры - к структурированию. Во всех видах старения деструкция макромолекул происходит тогда, когда в некоторых частях цепей сосредотачивается энергия, превосходящая энергию простой С - С-связи (305 кДж/моль). Это приводит к превращению макромолекулы в макрорадикал.

     Термическая деструкция - это процесс разрушения макромолекул под влиянием повышенных температур. При термической деструкции одни полимеры разрушаются с образованием коротких цепей различного строения (полиэтилен, полипропилен), другие с образованием мономера.

     Реакции деполимеризации подвержены полимеры, в цепях которых содержится третичный  или четвертичный атом углерода. Деполимеризация, являясь видом старения полимеров, может намеренно применяться  для утилизации отходов термопластов с целью получения мономеров и возвращения их в стадию синтеза полимера.

     Термоокислительная  деструкция - это процесс разрушения макромолекул при совместном действии на полимеры повышенных температур и  кислорода. Присутствие кислорода  существенно снижает стойкость полимеров к действию тепла.

     Первичными  продуктами термоокисления являются полимерные гидроперекиси, которые при распаде  образуют свободные радикалы, вследствие чего процесс развивается по цепному  механизму и является автокаталитическим. Полимеры, макромолекулы которых не содержат С-С-связей, более устойчивы к термоокислительной деструкции, чем, например, полиены, содержащие ненасыщенные связи. Это объясняется легкостью прямого присоединения кислорода к С=С-связям и образованием очень неустойчивых напряженных циклических перекисей.

     При термоокислительной деструкции происходит образование больших количеств  различных низкомолекулярных кислородсодержащих веществ: воды, кетонов, альдегидов, спиртов, кислот.

     Фотохимическая  деструкция представляет собой разрушение макромолекул под влиянием света. Особенно глубокая деструкция полимера происходит под влиянием ультрафиолетовых (УФ) лучей, характеризующихся длиной волны К менее 400нм. Энергия кванта УФ-излучения превышает энергию С - С-связи макромолекулы и не завысит от температуры. Поэтому фотодеструкция может развиваться даже при относительно низких температурах, ускоряясь и углубляясь в присутствии кислорода. Особенно интенсивно деструктируют полимеры, содержащие группы атомов, способные поглощать свет.

     Фотохимическая  деструкция является радикально-цепным процессом и, в силу малой проникающей  способности УФ-излучения, происходит преимущественно в поверхностных  слоях полимера.

     Радиационная  деструкция происходит при воздействии  на полимеры гамма-лучей, альфа-частиц, нейтронов. Энергия проникающей радиации значительно превосходит энергию химических связей в макромолекулах. Возникающие при этом свободные радикалы «захватываются» полимером и существуют в нем очень долго, разрушая его во времени.

     Деструктировать полимер может и под действием  механических напряжений. Механическая деструкция начинается, когда механические напряжения превышают энергии связей атомов в полимере. Распределение  напряжений по отдельным связям макромолекулы  может быть непрерывным, что приводит к возникновению в ней «перенапряженных участков» - центров разрушения. Механическая деструкции полимера возможна при его переработке, например, при длительном вальцевании, тонком помоле, скоростном механическом перемешивании. Возникающие в механическом поле свободные полимерные радикалы могут не только рекомбинировать, но и реагировать с макромолекулами полимера. Эти приводит к получению разветвленных или сшитых продуктов.

     Химическая  деструкция представляет собой разрушение макромолекул при действии химических агентов. Она характерна для многих гетероцепных полимеров, содержащих в основной цепи группы, способные к химическим превращениям. Глубина деструкции зависит от природы и количеств низкомолекулярного реагента, условий его воздействия. 

     5 СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ  КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ  И ДОЛГОВЕЧНОСТИ  БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 

     5.1 Методы защиты железобетонных конструкций от коррозии с использованием электрофизического эффекта 

    В современном строительстве при  изготовлении конструкций и производстве защитных материалов наметилась четкая тенденция по использованию новых методов, основанных на ресурсо- и энергосберегающих, экологически чистых технологиях. Потребность современных предприятий в быстрой реакции на изменения в науке и технике, разнообразии и высоком качестве выпускаемой продукции привела к появлению новой парадигмы организации производства - технологии, обеспечивающей максимальную заводскую готовность коррозионностойких изделий и комплексную защиту зданий и сооружений экологически чистыми водными дисперсиями полимеров. Это обусловлено их многочисленными преимуществами: экономичностью, высокой технологичностью, удобством применения, отсутствием токсичности, пожаро- и взрывобезопасностью, возможностью их использования для достижения разнообразных целей.

    Проницаемость, свойственная пористой структуре бетона и способность компонентов бетона и стали вступать в химическое взаимодействие с агрессивной средой, приводят к коррозии бетона и арматуры.