ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕД УСТРОЙСТВОМ ОГНЕЗАЩИТЫ

Одним из важнейших этапов нанесения огнезащитных покрытий являются очистка, подготовка поверхности и ее антикоррозионная защита. От качества проведения этих работ зависят прочная связь огнезащитного покрытия и защищаемой конструкции, а также долговечность огнезащиты. Одним из основных факторов, определяющих качество работ по устройству огнезащиты, является выбор материалов и, в не меньшей степени, строгое следование требованиям технологии нанесения.

Для качественного проведения работ по огнезащите поверхности металлических конструкций должны быть сухими, обеспыленными, без загрязнений маслами или смазками. Поверхности не должны иметь слоев окалины или коррозии, либо налетов вторичной коррозии, образующейся в процессе обработки поверхности, за исключением труднодоступных поверхностей изделий сложной конфигурации.

Подготовка поверхностей металлических конструкций перед устройством огнезащиты должна проводиться в соответствии с ГОСТ 9.402-80 «Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием».

Поверхности, подлежащие подготовке перед нанесением антикоррозионной защиты, классифицируют по степени зажиренности и степени окисленности.

Для черных и цветных металлов устанавливают две степени зажиренности (загрязненности) поверхности: первая – наличие тонких слоев минеральных масел, смазочных, смазочно-охлаждающих эмульсий, смешанных с металлической стружкой и пылью (содержание загрязнений до 3 г/м2); вторая – наличие толстых слоев  консервационных смазок, масел и трудноудаляемых загрязнений, графитовых смазок, нагаров шлифовальных и полировальных паст (содержание загрязнений свыше 3 г/м2).

Степени окисленности поверхности черных металлов (степени окисленности цветных металлов не нормируются):

А – Поверхность металла почти полностью покрыта сцепленной с металлом прокатной окалиной. На поверхности почти нет ржавчины.

В – Поверхность металла начала ржаветь, от нее начинает отслаиваться прокатная окалина.

С – Поверхность металла, с которой в результате коррозии почти полностью исчезла прокатная окалина, или с которой прокатная окалина может быть легко удалена. На поверхности металла наблюдаются небольшие изъязвления коррозии.

D – Поверхность металла, с которой в результате коррозии прокатная окалина исчезла и на которой наблюдается язвенная коррозия на всей поверхности.

Выбор способа подготовки поверхности определяется видом и степенью загрязнения, видом и характером производства, размером изделия, химическим составом, металлом и т. д. Загрязнения на поверхности металла могут быть различными по своей природе и свойствам. Термическая окалина, продукты коррозии, сульфидные и окисные плёнки появляются в результате взаимодействия металла с окружающей средой и довольно прочно связаны с ней силами химического сродства. Загрязнения в виде жиров, консервационных смазок, остатков полировочных паст, абразивов, охлаждающих эмульсий связаны с металлом адгезионными силами.

Загрязнения первого типа удаляют химическими или механическими способами. Загрязнения второго типа удаляют в процессе обезжиривания, разрушающего адгезионные связи.

Принцип работы химических способов очистки основан на воздействии, в процессе которого нарушается химическая связь различных загрязнений с металлом.

На практике для химической очистки используются составы, содержащие концентрированные растворы серной, соляной, азотной, фосфорной и плавиковой кислот. Удаление окисных и солевых плёнок основано в одних случаях на нарушении связи оксидного слоя с металлом, благодаря подтравливанию и разрыхлению его выделяющимся водородом (действие серной кислоты на окалину). В других случаях – за счёт растворения оксидного слоя (действие соляной кислоты). Побочными явлениями травления металлов кислотами является перетравливание поверхности (растворение основного металла), неравномерный съём, увеличение микрошероховатости, наводороживание (происходит при травлении стали). Для исключения этих явлений в травильные растворы вводят ингибиторы коррозии, которые увеличивают качество обработки и препятствуют поглощению металлом водорода. Ингибиторами служат некоторые соли и органические соединения. 

Особым видом химической очистки является операция активирования металлов. Эту операцию проводят химическим или электрохимическим способом с помощью специального оборудования растворами соляной, серной, азотной кислот или их смесями. Цель операции активирования в удалении с деталей тонких оксидных плёнок.

Механические способы удаления окислов: дробеструйная, дробеметная, струйно-абразивная, жидкостно-абразивная, вибро-абразивная обработка,  механизированная очистка (вращающиеся щетки, пневматические молотки, с использованием шлифовальных шкурок и др.), очистка вручную при помощи металлической щетки, шабера, сбивочного молотка или шлифовальных шкурок.

Способ очистки поверхностей деталей от жировых загрязнений определяется их природой. Жиры минерального происхождения, к которым относятся полировочные пасты, консистентные смазки, минеральные масла не растворяются в воде и для их удаления применяют специальные органические растворители. Жиры растительного или животного происхождения практически не растворяются в воде, но взаимодействуют с водными растворами щелочей, образуя растворимые в воде мыла. Кроме того, использование щелочных растворов позволяет удалить с поверхности очищаемых деталей твёрдые частицы. Например, углеродистые отложения. Механизм действия органических растворителей состоит в растворении жиров. После чего на поверхности деталей может оставаться тонкий слой загрязнений, который может быть удалён последующей обработкой.

В качестве растворителей жиров минерального происхождения для обезжиривания поверхности применяют трихлорэтилен, тетрахлорэтилен (перхлорэтилен), хладон-113 (фреон-113), хладон-30 (фреон-30) и бензин-растворитель лакокрасочных материалов (уайт-спирт), нефрас С -150/200. Обезжиривание хладоном-113 и хладоном-30 проводят на оборудовании, исключающем попадание паров в атмосферу.

В процессе обезжиривание щелочными растворами можно применять готовые составы: КМ-1, КМ-5, КМ-18, МЛ-51, МС-15, лабомид-101, триас-А, лабомид-102, Темп-100Д, КМУ-1.

Антикоррозионную защиту металлических конструкций перед нанесением огнезащиты выполняют в соответствии со СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».

СНиП 2.03.11-85 определяет следующее: защиту строительных конструкций следует осуществлять применением коррозионно-стойких для данной среды материалов и выполнением конструктивных требований (первичная защита), нанесением на поверхности конструкций металлических, оксидных, лакокрасочных, металлизационно-лакокрасочных и мастичных покрытий, смазок, пленочных, облицовочных и других материалов (вторичная защита), а также применением электрохимических способов.

Степень очистки поверхности металла перед нанесением антикоррозийных и огнезащитных материалов определяется агрессивностью внешней среды. Перед устройством огнезащиты, в большинстве случаев, достаточно покрыть поверхность металлической конструкции грунтом ГФ-021.

На практике часто встречается случай, когда огнезащитную обработку необходимо произвести на бывших в употреблении конструкциях и поверхностях. Зачастую на них нанесены покрытия неизвестной природы, лакокрасочные материалы, которые невозможно идентифицировать. В таких случаях рекомендуется полностью удалить старые покрытия и произвести подготовку поверхности по стандартной технологии.

Для удаления лакокрасочных покрытий с изделий в сборе применяются смывки марок СД, СП-7, АФТ-1, СБН-9 и другие.

Смывки наносят кистью или распылителем, после отслаивания или вздутия лакокрасочное покрытие удаляют щеткой, шпателем, либо другим механическим способом. После удаления лакокрасочного покрытия смывками марок АФТ-1, СНБ-9 и СД поверхность изделия промывают разбавителем 646 или смывкой марки СД при помощи ветоши. После удаления лакокрасочного покрытия смывкой марки СП-7 проводят промывку изделий водой с последующей сушкой или протиркой насухо ветошью, не оставляющей ворса.

В приложении представлены примеры разрушения огнезащитного покрытия в результате плохой подготовки поверхности или нарушения технологии нанесения огнезащитного покрытия.

Результат нанесения огнезащитной краски на ржавчину	Огнезащитная краска нанесена на непросохший грунт
Результат воздействия влаги на непросохшее огнезащитное покрытие	Растрескивание огнезащитного покрытия из-за превышения рекомендуемой толщины слоя