МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ И МЕХАНИЗАЦИИ ШАХТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЕ АРМИРОВКИ СТВОЛОВ, МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ ШАХТНОЙ ПОВЕРХНОСТИ И ДРУГОГО ГОРНОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

МИНИСТЕРСТВО УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР УПРАВЛЕНИЕ КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства ВНИИОМШС

УТВЕР1ДАЮ

Заместитель министра угольной промышленнос*я CGCP

И.А.ПОЛУЭКТОВ 16 августа 1973 г.

ИНСТРУКЦИЯ

по противокоррозионной защите армировки стволов, металлоконструкций шахтной поверхности и другого горнотехнического оборудования

3.9.    Для нейтрализации металлоконструкций, прошедших травление, применяются растворы (I,5-3,0%) кальцинированной соды или трннат-рийфосфата с последующей промывкой.

3.10.    Для предварительной химической обработки вахтных металлоконструкций рекомендуется моечный состав fe 1120 (ТУ ШШ 271-5),по-лучивиий вирокое распространение в промьлденном строительстве; выпуск его налажен химической промывленностью (приложение 2).

На поверхность металлоконструкций состав № 1120 наносится кистью или распылителем и выдерживается в течение 10-15 мин при температуре 18-23°С, после чего смывается теплой водой (под напором), затем нейтрализуется составом И» 107 (ТУ МХП 274-41).

Состав * 107 наносится на поверхность металла кистью.

3.11.    Для удаления ржавчины и окалины применяются ингибированные травящие пасты (табл.4).

Пасту готовят в стеклянной, пластмассовой или эмалированной посуде на открытом воздухе или в помещении в вытяжном шкафу.

3.12.    Пасты готовятся по следующей схеме:

а)    в соляную кислоту (или смесь кислот) вводят тонкоизмельчен-ную бумажную массу и перемешивают до получения однородной смеси, в которую также при перемешивании добавляют ингибитор и сульфитцедлю-лЪзный экстракт (если он входит в состав пасты) и 2/3 общего количества воды;

б)    во втором сосуде (в оставшемся количестве воды) растворяют жидкое стекло и другие компоненты, входящие в состав паст;

в)    после приготовления растворы соединяют, подливая (при первые-аивании) содержимое второго сосуда в содержимому первого;

г)    инфузорная эемля добавляется в пасту непосредственно перед

ее применением

Таблица 4

Компоненты ЁД. Составы ингибированных паст ингибированных паст изм. I П Ш 1У У i yi Ортофосфорная кислота 85-90%-ная (ГОСТ 10678-63) мл 14 0,8 Серная кислота 96%-ная (ГОСТ 2184-65) п 86 42 28 280 Соляная кислота 36%-ная (ГОСТ 857-57) ft 470 280 500 180 9 90 Бумажная масса г 40 40 30 "Уникод" МН мл 5 I 10 Уротропин (ГОСТ 1381-60) г 10 10 Формалин (ГОСТ 1625-61) мл 10 Сульфитцеллюлозный экстракт (ГОСТ 8518-57) г 10 146 м 14 Контакт Петрова (ГОСТ 463-53) мл 5 0,6 8 Жидкое стекло (модуль 3, II) (ГОСТ 962-41) 11 50 50 50 Инфузорная земля г 360 80-100 Вода мд 445 570 500 170 53 600

Через 3-4 ч паста густеет и считается готовой к применению.

3.13.    Пасты наносятся на очищенную от грязи, *ира и других загрязнений поверхность металла кистью, шпателем или специальным рае-пылителем (слоем 0,1-5 мм) и выдерживаются от 15 мин до 12 ч.

3.14.    Для нанесения пасты на большие поверхности используется растворонасос типа С-261, который снабжен шлангами со шпателями, имеющими пружинные клапаны.

3.15.    Окончание очистки поверхности металла от окалины и ржавчины устанавливается контрольным снятием пасты в некоторых мостах; в случае необходимости пасту наносят повторно.

3.16.    Предварительно промытая под напором воды поверхность металла нейтрализуется 3%-ным раствором кальцинированной соды или тринатрийфосфата при помощи кисти или распылителя.

3.17.    После промывки и нейтрализации поверхность металла обрабатывается пастой-пассиватором, которая выдерживается в течение

30 мин при 18-23°С, а затем удаляется; после этого поверхность металла промывается водой под напором, сушится обдувкой горячим (80— 90°С) воздухом и подвергается окраске.

3.18.    В тех случаях, когда для очистки крупногабаритных металлоконструкций нельзя применять механический и химический методы, рекомендуется обрабатывать поверхность металла преобразователями продуктов коррозии.

Б. Преобразование продуктов коррозии

3.19.    Поверхность металла предварительно очищается скребками от пластовой и рыхлой ржавчины и обезжиривается. При этом толщина остаточной ржавчины, определяемая толщиномером ИТП-I, не должна превышать 100 мкм.

3.20.    Затем поверхность металлоконструкций обрабатывается одним из преобразователей продуктов коррозии (табл.5), технология приготовления которых приведена ниже.

3.21.    Составы 1,П:

а) танин добавляют при перемешивании к ацетону или этиловому спирту, во избежание испарения последних (продолжительность полного растворения танина - около 24ч) раствор готовят в плотно закры-

Дубовый дубильный экстракт (ГОСТ 2227-65)

Окись алюминия (ГОСТ 6912-64)

Хелезная стружка (опилки)

Окись цинка (МРТУ 6-09-6189-69)

Поверхностно-активное вешество ОП-7 (ТУ ЙХП 3553-53) или хлорид АБДМ аммония    0,3-0,5 0,5

Вода	61-79 53 10	80-82	66-73	10	775	775
Время выдержки до окраски, ч	2-3 2-3 24	24	24	24	8-12	8-12

^Концентрация компонентов приведена в г/л.

веющейся стеклянной, пластмассовой (на растворяющейся в ацетоне) млм эмалированной посуде;

б)    ортофосфорную кислоту растворяют в воде при перемешивании;

в)    после растворения танина добавляют при перемешивании бутиловый спирт и водный раствор ортофосфорной кислоты.

После смеиивания всех компонентов готовый преобразователь наносят на поверхность металлоконструкций кистью (или ветошью). Через 20-30 мин поверхность металла окрашивается в синий цвет; если этого не произойдет, обработку следует повторить, но не ранее чем через 24 ч после первой.

Спустя 2-3 ч (но не раньше) преобразованная поверхность металла грунтуется и подвергается окраске.

3.22.    Состав Ш: Поливинилацетатную эмульсию тщательно перемешивают с заранее приготовленным водным раствором ортофоофорной кислоты, затем сюда же в любом порядке (или одновременно) добавляют окись железе, окись алюминия и окись хрома и перемешивают до получения однородной смеси. Приготовленный таким образом преобразователь наносят на покрытую продуктами коррозии поверхность металлоконструкций кистью или краскораспылителем, и не ранее чем через 24 ч покрывают противокоррозионными составами (материалами).

3.23.    Состав 1У*:

а)    синтан СПС растворяют при температуре не ниже 60°С в дистиллированной или деминерализованной воде;

б)    дубовый дубильный экстракт (сухой) растворяют в воде при температуре не ниже 60°С;

в)    щавелевую кислоту растворяют в воде, нагретой до температуры 80°С;

Растворы а, б, в, г готовятся отдельно.

г) готовят смесь мз керосина, бензина, китового хира и поверхностно-активного вещества ОП-7 или ОП-Ю.

Приготовленные растворы смешивают в такой последовательности: к раствору синтана при перемешивании подливают раствор дубового экстракта, затем раствор щавелевой кислоты и в последнюю очередь смесь, состоящую из керосина, китового хира, бензина и поверхностно-активного вещества.

После тщательного перемешивания всех компонентов готовый преобразователь наносится кистью или пневматическим распылением (лучше с подогревом до 60-80°С) на прокорродировавшую поверхность металлоконструкций, которая через некоторое время приобретает синий, темно-синий или коричневый цвет и подлежит окраске не ранее чем через 24 ч.

3.24. Состав У*:

а)    дубовый экстракт растворяют в нагретой до 60°С воде;

б)    винную кислоту растворяют в оставшемся количестве воды, нагретой до той хе температуры;

в)    готовят смесь, состоящую из керосина, китового жира (или ворвани) и поверхностно-активного вещества.

Приготовленные растворы соединяют, подливая при перемешивании к раствору дубового экстракта раствор винной кислоты и смесь керосина, китового«жира и поверхностно-активного вещества. На прокорродировавшую поверхность металлоконструкций преобразователь наносят кистью или пневматическим распылением (лучше с подогревом до 60-80°С). Обработанная поверхность через 20-30 мин окрашивается в синий цвет; подлежит окраске не ранее чем через 24 ч.

^Растворы а, б, в готовятся отдельно.

3.25.    Состав У1:

Поливинилацетатную эмульсию перемешивают с водным раствором ртофосфорной кислоты, затем добавляют в любом порядке окись хрома окись железа и перемешивают до получения однородной смеси. Гото-ый преобразователь кистью или краскораспылителем наносят на про-орродировавшую поверхность металлоконструкций и не ранее чем че-ез 24- ч перекрывают лакокрасочным материалом.

3.26.    Состав УП:

Ортофосфорную кислоту (уд.вес 1,745) растворяют в воде, затем в аствор вводят фосфат алюминия и выдерживают при температуре 60-?tffc о полного его растворения. После того как раствор становится свет-ым, его наносят на поверхность металла кистью или распылителем и ерез 8-14 ч перекрывают противокоррозионными материалами.

3.27.    Состав УШ:

Бихромат калия, азотнокислый калий и фосфорнокислый натрий раст-юряют в любом порядке в дистиллированной воде. К раствору подли-«ют при перемешивании ортофосфорную кислоту с удельным весом !,745. Затем добавляют при перемешивании окись цинка и после ее юлного растворения вводят железные стружки или опилки. После того сак раствор из оранжевого становится зеленым, его можно считать готовым к применению. Раствор наносят на поверхность металлоконструкций кистью или распылителем. Через 30-35 мин ржавая поверх-iocib металла должна стать серой. В противном случае ее необходимо зротереть ветошью, смоченной бензином или уайт-спиритом, и повторить обработку преобразователем. Через 8-12 ч поверхность металла аерекрывается лакокрасочными материалами.

3.28.    Все приведенные в настоящей Инструкции составы преобразователей ржавчины применяются для подготовки поверхности металлокон-

струкций, эксплуатируемых в рудничной атмосфере любой агрессивности (влажность 60-98$, загрязнение различными газами и пылью) и про-живленной атмосфере шахтной поверхности.

3.29.    Составы Ш и УХ рекомендуются для подготовки поверхности металлоконструкций, эксплуатируемых при наличии капежа шахтных вод различной агрессивности (рН»1,0*10,0).

3.30.    Составы X, П, и 1У можно применять лишь для подготовки поверхности металлоконструкций, эксплуатируемых в стволах при капеже яахтных вод с рй=3,0*10,0.

3.31.    Составы У, УП и УШ рекомендуются для подготовки поверхнос тм металлоконструкций, эксплуатируемых при наличии капежа жахтных вод слабой агрессивности (рН*4,5*10,0).

3.32.    Преобразователи, приведенные в настоящей Инструкции,практически пригодны для подготовки металлоконструкций под окраску веема лакокрасочными мат риалами, выпускаемыми отечественной лакокрасочной промышленностью.

3.33.    При применении составов УП, УШ первым слоем следует нанося» материалы на основе фуриловых и фурановых смол.

3.34.    Для преобразования ржавчины толщиной до 80-100 мк и окали мы толщиной до 10-30 мк рекомендуются составы I, П, УП, УШ.

3.35.    Для стабилизации и преобразования ржавчины толщиной до 40-80 мк рекомендуются составы Ш, 1У, У и У1.

3.36.    Окончанием реакции преобразования продуктов коррозии составами на основе тавжва и дубильных экстрактов является изменение цвета продуктов коррозии в синий, темно-синий, черно-синий, черный или коричневый цвет. Для составов, содержащих более 20-30$ ортофоо-форной кислоты, реакция преобразования считается оконченной,если кислотность (pH) поверхности находится в пределах 4,5-5,5. Кислот-

ность определяют полоской индикаторной бумаги (универсальной)* которую смачивают дистиллированной водой и накладывают на обработанную поверхность. Степень кислотности обработанной поверхности определяют по вкале* приложенной к набору индикаторной бумаги.

3.37. Для составов I, П, 1У и У рекомендуются следующие грунты: ХС-ОЮ, XС-067, ХС-080, ФЛ-ОЗК, ФЛ-ОЗКК, АК-070, ГФ-020 и другие, а также покровные материалы, которые не требуют грунтования перед окраской металлоконструкций. Для состава УП рекомендуются грунты ХС-067, ХС-ОЮ (два слоя), грунт-шпатлевка ЭП-ОО-Ю (две слоя) и материалы, модифицированные эпоксидной смолой. Составы 1C и XI могут применяться для перекрытия противокоррозионными материалами как с грунтом, так и без него.

4. защита от коррозии подземных МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ И ШАХТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

4.1.    Противокоррозионные составы готовят в отдельном помещении с нормальной температурой воздуха и приточно-вытяжной вентиляцией, в котором должен храниться суточный запас противокоррозионных материалов. По этикеткам, имеющимся на таре, записываются в журнал наименование материала, И? партии, дата выпуска и завод-изготовитель.

А. Грунтование

4.2.    Грунтование имеет своей целью создание прочной связи между окрашиваемой поверхностью и последующими лакокрасочными слоями, а также повышение защитной способности покрытий.

Время между предварительной обработкой поверхности и грунтованием (или окраской) выбирается в зависимости от метода подготовки-

Настоящая Инструкция составлена на основании лабораторных исследований и опытно-промышленных испытаний в условиях шахт Донбасса, Урвла и Караганды различных систем покрытий, предложенных ВНИИОУШСом в соответствии с техническими требованиями, согласованными с МакНИИ.

Проект Инструкции, разработанный в 19?1г., получил положительные отзывы Уинуглепрома СССР, Уинуглепрома УССР, различных угольных и шахтостроительных комбинатов, проектных контор, научно-исследовательских, учебных и проектных институтов, а также специализированных организаций Уинхимпрома СССР.

При разработке Инструкции использованы руководящие материалы,отчеты ЛермНИУИ, УкрКИИуглеобогащениеДО НПО "Лакокраспокрытие” и др.

Рассматриваются области применения различных систем покрытий, рецептура и технология их нвнесения; предлагаются два способа .юдготовки поверхности под покрытия - механический и химический с использованием преобразователей ржавчины; указываются методы контроля качества покрытий и требования техники оезопасности.

Инструкция разраоотана сотрудниками ВНИИОМШСа - II. Л.Мучником (руководитель гемы), А.Н.Плишевым, канд.техн.наук В.В.Черкасовым и начальником технического отдела ХО НПО ".:акокраслокрытие^п С.З.Кронером.

8 подготовке и оформлении материалов принимали участие сотрудники института 4.В.Поливанова, Н.Л.Семикина.

Инструкция рекомендуется организациями, приславшими отзывы,в качестве практического руководства при производстве работ по противо коррозионной заците металлоконструкций м оборудования на предприятиях угольной промышленноеги СССР.

при механической очистке (в соответствии со СНиП Ш-В.6-62, п.3.14) не более:

а)    2ч при относительной влажности воздуха выше 70%;

б)    3 ч при относительной влажности воздуха от 60 до 70%;

в)    24 ч при относительной влажности воздуха менее 60%;

при применении преобразователей ржавчины в зависимости от при^ нятого состава от 2 до 24 ч.

Подготовка поверхности металлов путем травления в растворах ингибированных кислот или паст, составленных на основе этих кислот, производится путем двухкратной промывки водой с последующей нейтрализацией 1,5-3,0%-ным раствором кальцинированной соды или тринат-рий^оофата или 0,3%-ным раствором хромпика, сушкой горячим воздухом и немедленной окраской.

4.3.    Грунтовочный слой должен быть ровным и сплошным. Сушка грунтов производится в соответствии с режимом, предусмотренным ГХТ, ТУ и т.д. Продолжительность высыхания приведена в таол.6.

4.4.    Перед нанесением на подготовленную металлическую поверхность грунты доводят растворителем до рабочей вязкости, которая устанавливается в зависимости от способа нанесения пленкообразующего, входящего в состав грунта.

4.5.    Места повреждения грунтовочного слоя во время монтажа или транспортирования металлоконструкций тщательно очищаются.

Б. Рецептура, технология приготовления и нанесения противокоррозионных материалов

4.6.    Пигментированные лакокрасочные материалы, поступающие с заьода-изготовителя, перед употреблением перемешиваются до полного равномерного распределения пигмента (приложение 3).

1	г	3
Капеж (при притоке Q = 1г4 м3/ч) либо непрерывный поток слабокислот-ных, нейтральных и щелочных вод с рН=^,5-10,0	0,1-0,5	Средняя
Полное погружение в стоячие шахтные воды с pH = с,0т4,5	0,1-0,25	_и_
Капеж (при 0 < 1м3/ч и 0 > 4м3/ч) шахтных вод с рН=4,5тЮ,0	< 0,1	Слабая
Полное погружение в стоячие шахтные воды с рН=4,5т!0,0	< 0,1	_и_

Характеристика воздушной, среды

Рудничная и промывленная атмосфера, не изгрязненная агрессивными газами и пылью

Рудничная и промывленная атмосфера, загрязненная агрессивными газами

Рудничная и промыиленная атмосфера, загрязненная агрессивными газами и пылью (угольной,породной)

Примечание. При наличии в агрессивной среде нескольких агрессивных газов, концентрация каждого из которых находится в пределах, указанных в таблице, оценка их совместного влияния определяется по наиболее агрессивному варианту.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯМ И ПОКРЫТИЯМ

2.1.    Предварительная подготовка поверхности производится механическим, химическим, термическим способами или с применением преобразователей и грунтов-стабилизаторов ржавчины.

2.2.    Способ предварительной подготовки выбирается в зависимости от назначения, габаритов и конфигурации защищаемых металлоконструкций с учетом экономических показателей. Ориентировочная стоимость подготовки Ъ? поверхности представлена в табл.З.

Таблица 3

"пособ подготовки	Ориентировочная стоимость, Р^о.
Дробеструйный	0,4-0,6
Гидропескоструйный	0,8-1,0
Дробеметный	0,8
Механизированный с применением ручного инструмента	1,8
Химический	0,^-0, й
С помощью преобразователей ржавчины	0.05-0,2

2.3. При окраске с предварительной очисткой с поверхности металлоконструкций следует удалить ржавчину, окалину, грязь, смазку и жировые загрязнения, а также заварить и зашпатлевать имеющиеся дефекты.

Подготовленная поверхность металлоконструкций не должна иметь трещин, пор, раковин, наплывов металла, брызг сварки, необработанных швов, острых кромок и других дефектов. Острые углы и кромки следует закруглить так, чтобы их радиус составлял не менее 5 мм.

так как при окраске в этих местах образуется покрытие малой толщины, которое затем разрушается в результате растрескивания.

Сварные швы, имеющие заусеницы и раковины, должны быть очищены от шлакового слоя и механически сглажены в тех местах, где имеются острые выступы наплывшего металла.

2.4.    При окраске по неочищенной поверхности с применением преобразователей продуктов коррозии механически удаляется только плао-товая ржавчина.

2.5.    На предварительно подготовленную поверхность металла наносится защитное покрытие, которое после окончательной сушки должно иметь следующие свойства:

а)    адгезия¹ к стели - не менее 25 кгс/см¹ методом нормального отрыва (разрывная машина КР-0,5-1,0);

б)    прочность при ударе (однослойное покрытие) - не менее 20 кгс.см (по прибору У-IA), ГОСТ 4765-59;

в)    прочность при изгибе (гибкость) - 1-5 (по шкале гибкости 111Г-1), ГОСТ 6806-53;

г)    твердость - не менее 0,3 (по маятниковому прибору М-3),

ГХТ 5233-67;

д)    сплошность (целостность), отсутствие дефектов и пор;

е)    гидрофобность²;

ж)    водонепроницаемость и химическую стойкость к окружающей среде - шахтной воде (о рН=1,0тЮ,0) и атмосфере (с относительной влажностью до 100%).

2.6.    Противокоррозионное покрытие должно сохранять механическую

прочность и эластичность при колебаниях температур от -40 до +4(ftj; оно не должно поддерживать горение«разлагаться с выделением взрывчатых и вредных для человека веществ. Одно из основных требований к полимерным покрытиям - недефицитность и невысокая стоимость исходных компонентов.

2.7. Противокоррозионное покрытие должно обладать достаточной адгезией и прочностью, исключающими нарушение его сплошности при транспортировании и монтаже оборудования. При этом необходимо до минимума сократить возможность повторного нанесения покрытия.

3. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ

А. Предварительная очистка поверхности (методы и составы)

3.1.    Абразивные способы очистки обеспечивают наибольшую долговечность покрытий при относительно высокой стоимости обработки поверхности металла (около 40% общей стоимости противокоррозионной защиты металла лакокрасочными покрытиями).

3.2.    При гидропескоструйной очистке применяется смесь кварцевого песка и воды в соотношении 1:2 (по весу) с добавлением замедлителей коррозии (хромового ангидрида, бихромата калия, хромовокислого гуанидина) в количестве 0,2-0,3%, которая подается на очищаемую поверхность сжатым воздухом под давлением 3-7 атм. После этого поверхность металла очищается от пыли при помощи пылесоса до появления серо-матового цвета.

3.3.    При механической очистке применяется сухой, очищенный от пыли песок с зернами диаметром 0,24),8 мм или стальная и чугунная дробь диаметром 0,5-1,5 мм. Дробь большого диаметра применять не

рекомендуется во избежание поверхностного упрочнения, снижающего адгезию лакокрасочного покрытия.

3.4.    Пескоструйная и дробеструйная обработка выполняются при помощи аппаратов ПА-60, ПА-140, ПБА-1-65, БДУ-Э2 и др.(приложение I).

3.5.    Очистка поверхности металла при помощи механизированных (инерционных) инструментов (шарошек, колец, пневматических молотков и т.д.) применяется только при небольшом объеме работ.

3.6.    Термическая очистка, основанная на различии коэффициентов теплового расширения окалины (ржавчины) и основного металла, применяется для изделий с толщиной стенки не менее 5-8 мм из-за возможной деформации металла. После этого поверхность необходимо обработать щетками и струей сжатого воздуха.

3.7.    Термическая очистка применяется для удаления оквлины,ржавчины и различных загрязнений с поверхности крупногабаритных металлоконструкций и производится при помощи ацетилено-кислородных и кислородно-керосиновых многоплеменных горелок. Ориентировочный расход на I очищаемой поверхности, л: кислорода - 190, ацетилена - 160.

3.8.    Химическая очистка поверхности металлов осуществляется травлением в растворах минеральных кислот или обработкой ингибированными пастами на их основе.

Для травления применяются разбавленные кислоты с добавками ингибиторов и замедлителей коррозии - тиомочевины, МН, МН-2, МН-3, ТБ ПБ-3 и т.д. Оптимальная степень разбавления кислот в ваннах для травления стали - серной 10-25%, соляной - 10%. Ванны для травящих растворов и промывной воды изготовляют из дерева или нержавеющей стали, облицованной кислотоупорным материалом (резина, диабазовая плитка и т.д.).

1

Связь между приведенными в контакт разнородными поверхностями.

2

Свойство материала не смачиваться водоЯ.