ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

83-173-03

Наименование проекта

Алюминий-цинковые защитные и декоративные покрытия

Назначение

Нанесение высокотемпературных покрытий, повышение их качества

Рекомендуемая область применения

Выпуск металлоизделий для строительства, ЖКХ, автотракторостроения, энергетики, транспорта, нефтехимии, машиностроения, сельского хозяйства и других производств; протекторная защита и ремонт трубопроводов и конструкций

Описание

Результат выполнения конструкторской и технологической разработки.

Разработан комплекс новых технических решений по способу, конструкциям для нанесения и составам покрытий.

Новый «мокрый» способ нанесения горячих металлических покрытий (с нагревом изделий в расплаве хлоридов, кратковременным погружением в расплав металла покрытия и скоростным охлаждением) позволяет:

-наносить высокотемпературные покрытия и повысить их качество благодаря меньшему содержанию хрупких интерметаллидов;

-снизить расход цветных металлов и создать практически безаварийные печи-ванны расплава металла покрытия;

-покрывать трубы сплавами с высоким содержанием алюминия для горячей воды и обводнённых продуктов в то время, как в мировой практике о применении таких труб не известно.

Новые сплавы для покрытия ПACЛ-1 и протекторных накладок ПАСЛ-2 с содержанием алюминия 77-80 % и микролегированием позволяют существенно повысить защитные и протекторные качества и обеспечить долговечность защиты в самых разных условиях. В контакте с покрытиями «гальвалюм» (55 % Аl), ПАСЛ-1 и ПАСЛ-2 на стали (в гальванических парах «плёнка среды - покрытие (анод) - сталь (катод)») устанавливается защитный потенциал, снижающий коррозию на порядок и более (табл. 1).

Таблица 1

Сравнение потенциалов, В (н.в.э.)*

Среда, в которой находятся углеродистая и низколегированные стали

Потенциал свободной коррозии

Защитные катодные потенциалы

Речная вода (рН 6,8…8,1)

от -0,4 до -0,5

-0,53 и менее

Морская вода (рН 7,2…8,6)

от -0,38 до -0,54

от -0,53 до -0,6

Водный раствор 3 %NaCI

от -0,34 до -0,5

-0,53 и менее

Почвы и грунты

от -0,4 до -0,7

от -0,54 до -0,8

Почвы, грунты у горячих участков трубопроводов вблизи компрессорных станций

от -0,31 до -0,46

от -0,54 до -0,8

Пленки морской воды при атмосферной коррозии

от -0,25 до -0,45

-0,53 и менее

Пленки спецжелезобетонов при рН<>

-0,44

-0,53 и менее

Навозная жижа животноводства

-0,42

-0,53 и менее

*Потенциалы приведены в вольтах относительно нормального водородного электрода (н.в.э.).

ПАСЛ-1 и ПАСЛ-2 обеспечивают эффективную протекторную защиту участков «голой» стали на расстоянии до 16-20 мм в воде до 95°С и выше с растворением протектора (при 60-70°С) в 1,2-1,5 раза меньшим, чем сплав «гальвалюм» и в 2,6-2,75 раза меньшим, чем цинковые покрытия. При этом практически исключается возможность язвенной и точечной коррозии. ПАСЛ-1 и ПАСЛ-2 обеспечивают защиту в условиях изменения среды от газовой при 550-600° С до подкисленной водной (при охлаждении продуктов сгорания), позволяют снизить коррозию механически напряжённой стали.

Алюминий-цинковые покрытия существенно дешевле цинковых (меньшая плотность и толщина). Себестоимость нанесения покрытий предлагаемым новым «мокрым» способом 15-35 руб./м 2 (в зависимости от толщины стенки и производительности).

ПАСЛ-1 целесообразно применять как декоративное покрытие самостоятельно или в сочетании с лакокрасочным (комбинированное).

Относительная себестоимость комбинированных покрытий по отношению к себестоимости ПАСЛ-1 (и «гальвалюм»), принятой за 1 (изделий простой формы с толщиной стенки 1-3 мм, включая затраты на подготовку поверхности), значительно (в 1,5-2 раза и более) ниже, чем лакокрасочных, требующих из-за пористости многослойного покрытия или большой толщины (табл. 2).

Таблица 2

Относительная себестоимость комбинированных покрытий по отношению к себестоимости ПАСЛ-1, принятой за 1

Покрытия

Стоимость, ед.

Цветные декоративные порошковой эпоксидной краской

2,3-3,0

Цветные декоративные лаками и красками с растворителями

4,3-5,5

Гальванические декоративные блестящие, матированные и черные

3,2-4,3

Протекторные горячие алюминий-цинковыми сплавами (ПК)

1,0

Противокоррозионные водорастворимые фосфатными красками

1,5-2,1

Декоративные комбинированные повышенной стойкости лаками и красками, в том числе эпоксидными, по протекторному ПК (подслою) для сложных и ответственных условий (морского тропического климата и агрессивных атмосфер)

2,0-2,3

Комплекс новых технических решений позволяет наносить высокотемпературные покрытия на самые разные изделия (заготовки и элементы конструкций, ленту, сетки, сборные конструкции и товары народного потребления) и расширить ассортимент продукции. Изделия с покрытиями выгодны не только благодаря лучшим потребительским свойствам, но и из-за меньшей себестоимости продукции в сравнении с альтернативной. Выгодно применять тонкостенные изделия, заменять цветные металлы сталью с покрытием.

Области применения:

-металлоизделия для строительства и ЖКХ (трубы, строительно-монтажные изделия, нагреватели, теплообменники и конструкции), автотракторостроения и дорожного строительства (выхлопные системы, радиаторы, профили, автодорожные ограждения), энергетики, транспорта и нефтехимии (трубы, теплообменники, элементы конструкций), машиностроения (конструкции и детали), сельского хозяйства и других производств (конструкций, ограждений, клеток птиц);

-протекторная защита и ремонт трубопроводов и конструкций.

По желанию и в условиях заказчика возможно оказание следующих услуг:

-разработка ТЛЗ - «Технологических заданий на проектирование и изготовление оборудования» для создания участков покрытий изделий, рабочих чертежей и необходимой документации;

-подготовка специалистов и участие разработчика в пуске и освоении оборудования.

На участке покрытий должны быть линия химической подготовки поверхности и линия нанесения покрытий. В зависимости от ассортимента и габаритов покрываемых изделий могут быть созданы узкоспециализированные или универсальные линии покрытий. Каждая линия покрытий состоит из печи-ванны флюса-расплава, где изделие нагревают в расплаве хлоридов, используя электродный нагрев, печи-ванны расплава металла покрытия для кратковременного погружения изделия, устройства скоростного охлаждения изделий и средств перемещения изделий в линии с правкой охлаждённых изделий при необходимости.

В линиях покрытий можно периодически менять наносимые сплавы и наносить сплавы на основе алюминия, цинка и их сплавов.

В линиях можно совмещать термическую обработку с нанесением покрытий, выпускать опытные и опытно-промышленные партии образцов разрабатываемой продукции и протекторных накладок, что позволит совершенствовать протекторную защиту и ремонт трубопроводов разного сортамента и конструкций, в том числе крупногабаритных, и расширять производство конкурентоспособной продукции.

Предлагаемая технология нанесения покрытий надёжна для различных изделий, так как проверена при покрытии электросварных трубЖ10-16 мм (тяжёлого для нанесения покрытий сортамента с внутренним гратом) длиной 4,2 м на лабораторной установке в количестве 30000 м при хороших результатах.

Имеются гигиенический сертификат, допускающий к производству, поставке и использованию трубы и изделия с покрытиями (в том числе водонагреватели) для питьевой воды. Заключения по экологии, ряд заключений по коррозионной стойкости и другая первичная документация, что позволяет быстро осуществить проектирование оборудования.

Преимущества перед известными аналогами

Повышение стойкости и долговечности стальных изделий при различных условиях эксплуатации, исключение возможности язвенной и точечной коррозии; покрытия можно применять как декоративные

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Увеличилась стойкость по сравнению со стальными изделиями с горячим цинковым покрытием: в горячей воде - в 8-10 раз, в холодной воде - в 1,5-3,5 раза, в атмосферах - в 1,5-4,5 раза; уменьшилась стоимость нанесения покрытий до 15-35 руб./м кв.

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

08.08.2006

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)