Оценка эффективности защиты сельскохозяйственных машин от коррозии

Снижение потерь металла в результате коррозионного разрушения является актуальной проблемой, стоящей перед эксплуатационниками в процессе подготовки сельскохозяйственной техники к длительному хранению [1,2]. При выполнении данной технологической операции необходимо особое внимание уделять консервации стыковых и сварных соединений. Это связано с тем, что при длительном хранении на открытых площадках в них скапливается влага и грязь, что способствует интенсивному развитию коррозии [3]. Влага легко проникает в зазоры и трещины стыковых и сварных соединений сельскохозяйственных машин и удерживается в них длительное время; это приводит к возникновению в них растущих очагов коррозионного поражения [4]. Низкоуглеродистые стали не обладают высокой коррозионной стойкостью, что приводит к необходимости применения различных мер по защите деталей из этих сплавов и сборочных единиц, в которые они входят, от различных видов коррозии [5,6]. Для снижения потерь металла при интенсивном воздействии внешних факторов предлагается использовать двухслойное противокоррозионное покрытие, в котором в качестве первого слоя используется нефтяной состав «Мовиль» с наполнителями: алюминиевой пудрой и графитовым порошком [7,8], а в качестве второго слоя  состав «Кабинор».

Исследования по определению эффективности противокоррозионной защиты сельскохозяйственных машин проводились на машинных дворах хозяйств Рязанской области. В качестве объекта исследований был выбран зерноуборочный комбайн. В исследовании анализировались следующие способы противокоррозионной защиты стыковых и сварных соединений зерноуборочных комбайнов:

1. защита лакокрасочным покрытием;

2. защита пушечной водостойкой консервационной смазкой ПВК;

3. защита пленкообразующим ингибированным нефтяным составом «Кабинор»;

4. защита двухслойным покрытием, состоящим из пленкообразующих ингибированных нефтяных составов марок «Кабинор» и «Мовиль» с наполнителями: алюминиевой пигментной пудрой ПАК-4 и графитовым порошком ГС-4 [7,8].

Сущность метода определения влияния исследуемых способов защиты на развитие процесса коррозионного разрушения соединений машин заключалась в выдерживании образцов в атмосферных условиях с последующей количественной оценкой потерь металла образцов от коррозии [9]. При испытании консервационных покрытий в качестве образцов были взяты стыковые соединения, выполненные из металлических пластин из стали Ст3 размером 0,150,080,0006 м с предварительно подготовленной поверхностью в соответствии с требованиями нормативно-технической документации [10]. Для проведения испытаний к конструкции наблюдаемых зерноуборочных комбайнов крепилось не менее пятнадцати образцов по каждой контрольной группе с целью получения результатов с доверительной вероятностью 0,9 и относительной ошибкой 0,10.

Испытания образцов на атмосферную коррозию проводились в соответствии с требованиями ГОСТ 9.054. Исследования проводились весь период длительного хранения зерноуборочных комбайнов с октября по июль. Потери металла образцов в результате коррозионного разрушения оценивали один раз в месяц. Графические зависимости скорости коррозионного разрушения стыковых соединений от типа применяемого защитного покрытия показаны на рисунке 1.

 лакокрасочное покрытие;

 покрытие составом «Кабинор»;

 двухслойное покрытие: «Кабинор» + «Мовиль», ПАК-4, ГС-4

Рисунок 1  Зависимость скорости коррозионного разрушения стыковых

соединений от способа защиты

При рассмотрении представленных графиков можно видеть, что коррозионное разрушение образцов, защищенных однослойными покрытиями, происходит в той или иной степени уже в первые месяцы (ноябрьдекабрь) хранения. Потери металла в этот период составили от 20 до 75 г/м². Это обусловлено тем, что в стыковых соединениях под слоем защитного покрытия, ввиду их плохой проникающей способности, образуются незаполненные объемы, в которых в результате адсорбции поверхностью влаги из окружающего воздуха создаются благоприятные условия для протекания коррозионного процесса. Этого явления не наблюдается только у двухслойного покрытия, т.к. зазоры соединений заполняются маловязким компонентом покрытия.

При дальнейшем рассмотрении графиков (декабрьмарт) наблюдается замедление коррозионного процесса у всех образцов. Скорость коррозии уменьшилась до 17...20 г/м² в месяц. Это объясняется снижением относительной влажности воздуха и низкими температурами в зимний период. В мартемае происходит интенсивное разрушение целостности защитных покрытий, что влечет за собой резкое увеличение коррозионных потерь металла соединений до 40...60 г/м² в месяц, т.к. влага из окружающей среды через микродефекты покрытий поступает к защищаемым поверхностям. Интенсификация разрушений покрытий вызывается повышением солнечной активности и, как следствие, резким увеличением влажности воздуха, за счет таяния снегов. Как видно из графиков, разрушение верхнего слоя наблюдалось и у двухслойного покрытия, однако это не вызвало увеличение коррозионных потерь металла соединений. Это объясняется тем, что при проникновении влаги к соединению начинает осуществляться механизм катодной протекторной защиты. В летний период происходит дальнейшая эскалация коррозионного процесса соединений, так как в этот период наблюдаются резкие перепады температуры между дневными и ночными часами, что влечет за собой растрескивание покрытий повышенной конденсацией влаги на защищаемых соединениях, особенно по утрам. В этот период незначительному коррозионному разрушению (до 20...25 г/м²) подвергаются также и соединения, защищенные двухслойным покрытием. Это связано с тем, что при периодическом повышенном скоплении влаги происходит разрушение не только верхнего слоя покрытия, но и смыв консерванта, находящегося в зазоре соединения.

Проведенная оценка эффективности различных способов защиты соединений машин от коррозии показала, что разработанное двухслойное противокоррозионное покрытие обеспечивает значительное снижение коррозионных потерь металла по сравнению с лакокрасочным покрытием и покрытием пушечной смазкой. Это позволяет нам сделать вывод о целесообразности применения предлагаемого способа защиты при противокоррозионной обработке машин перед постановкой на хранение.

Литература:

1. Бышов Н.В., Борычев С.Н., Кокорев Г.Д. [и др.] Перспективы организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин в сельском хозяйстве. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2016. – 95 с.
2. Бышов Н.В., Борычев С.Н., Кокорев Г.Д. [и др.] Развитие системы межсезонного хранения сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств. – Рязань: ФГБОУ ВО РГАТУ, 2016. – 112 с.
3. Шемякин А.В., Латышёнок М.Б., Терентьев В.В. [и др.] Повышение эффективности противокоррозионной защиты стыковых и сварных соединений сельскохозяйственных машин консервационными материалами. // Известия Юго-Западного государственного университета. – Курск, 2016. – № 2. – С. 87-91.
4. Шемякин А.В., Терентьев В.В., Морозова Н.М. [и др.] Применение метода катодной протекторной защиты для снижения потерь металла при хранении сельскохозяйственной техники. // Вестник РГАТУ. – 2016. – № 4 – С. 93-97.
5. Петровский Д.И., Петровская Е.А., Пыдрин А.В. Современные антикоррозионные составы для обработки техники в условиях АПК // Вклад молодых ученых в инновационное развитие АПК России – Пенза: ПГСХА, 2016. – С. 115-118.
6. Петровский Д.И., Петровская Е.А., Пыдрин А.В. Перспективные материалы для защиты сельскохозяйственной техники от коррозии // Актуальные проблемы научно-технического прогресса в АПК. – Ставрополь: Агрус, 2016. – С. 351-356.
7. Терентьев В.В. Разработка установки для двухслойной консервации сельскохозяйственной техники и обоснование режимов ее работы: дис. … канд. техн. наук // В.В. Терентьев. – Рязань, 1999. – 173 с.
8. Десятов Ю.В., Терентьев В.В., Латышёнок М.Б. К вопросу защиты от коррозии сельскохозяйственной техники при хранении. // Сб. науч. тр. 50-летию РГСХА посвящается. – Рязань, 1998. – С. 184-185.
9. Пучин Е.А. Противокоррозионная защита сварных конструкций зерноуборочных комбайнов при эксплуатации: дис. канд. техн. наук // Е.А. Пучин. – Москва, 1988. – 176 с.
10. Шемякин А.В. Совершенствование организации работ, связанных с хранением сельскохозяйственных машин в условиях малых и фермерских хозяйств: дисс. ... д-ра техн. наук // А.В. Шемякин. – Мичуринск, 2014. – 324 с.