Защитное покрытие конструкций, работающих в агрессивных и биологически активных средах

 

Защитное покрытие выполнено из сульфидов мышьяка или смесей сульфидов мышьяка As₂S₃, As₂S₅ со степенью дисперсности не более 3 мкм. Покрытие проявляет свойства биоцида, препятствующего биоповреждениям конструкций в результате воздействия микроорганизмов, содержащихся в морской воде, а также грибковых плесеней, однако не оказывает токсического воздействия, является экологически чистым (нейтральным).

Изобретение относится к антикоррозионным и биоцидным покрытиям конструкций, используемых в машиностроении, судостроении, в строительстве трубопроводов и других областях, где существует опасность одновременных коррозионных и биоповреждений.

Из патентной литературы известно покрытие, включающее мышьякосодержащий биоцид (SU 1175949 A, 1985). Однако оно предназначено для защиты древесины от биообрастания и не решает задачу защиты конструкции от коррозионных разрушений.

Известна также противообрастающая краска, содержащая пигмент и биоцид, где в качестве биоцида используются медьсодержащие биоциды, а в качестве пигмента - окись цинка, железный сурик (US 4656060, 1987). Указанная краска имеет достаточно высокую биологическую активность, однако требует при защите от коррозионных и биоповреждений использования различных веществ, содержит много органических пигментов, что усложняет технологию защиты конструкций.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является комплексная защита конструкций, работающих в агрессивных и биологически активных средах, за счет предупреждения коррозионных и биоповреждений, отрицательных последствий тепловых воздействий, а также за счет экологической безопасности покрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном защитном покрытии, включающем наполнитель, биоцид и пигмент, в качестве указанных наполнителя, биоцида и пигмента используют порошок сульфида мышьяка или смесей сульфидов мышьяка As₂S₃, As₂S₅ со степенью дисперсности не более 3 мкм.

В полученном покрытии сульфид мышьяка одновременно является как пигментом, так и биоцидом, т. е. один и тот же материал служит и биоцидом и пигментом, что выгодно отличает его от известных покрытий.

В зависимости от назначения защищаемой конструкции могут быть использованы различные технологии нанесения заявляемого покрытия.

При нанесении покрытия на малогабаритные конструкции сухой порошок сульфида мышьяка вместе с защищаемой конструкцией помещается в пресс-форму и подвергается прессованию при P = 0,5 МПа и температуре T до 300^oC.

При изоляции крупногабаритных конструкций покрытие напыляется путем неизотермической низкотемпературной плазмы.

В случае нанесения покрытий на трубопроводы можно использовать технологию нанесения покрытий из сухих порошков в электростатическом поле.

Изоляцию внутренних поверхностей трубопроводов возможно осуществить испарением сульфидов мышьяка в вакууме с транспортировкой газовой фазы в объеме трубопровода с последующим осаждением и конденсацией материала покрытия на внутренней поверхности трубопровода. Это становится возможным в результате того, что сульфиды мышьяка характеризуются высокой упругостью пара. В процессе испарения сульфидов мышьяка поддерживается вакуум 5 10^-1 мм рт. ст.

Защитное покрытие, полученное согласно изобретению, имеет следующие характеристики: - коррозионную стойкость в морской воде, солевом тумане, растворах солей, кислотах, спиртах, воздушной атмосфере, загрязненной вредными примесями, в криогенных жидкостях и т. д.; - проявляет свойства биоцида, препятствующего биоповреждениям конструкций в результате воздействия микроорганизмов, содержащихся в морской воде, а также грибковых плесеней, однако не оказывает токсического воздействия, т. е. является экологически чистым (нейтральным); - низкий коэффициент теплопроводности ~ 0,5 Вт/(м К), что позволяет его использовать как теплоизолятор; - высокие диэлектрические свойства ( ~ 10^-18 Ом см).

Защитное покрытие благодаря перечисленным свойствам может быть использовано для нанесения на корпуса морских судов с целью одновременной защиты от биообрастания и коррозионного разрушения, для различных трубопроводов, работающих в агрессивной среде и подверженных воздействию микроорганизмов, а также тепловому воздействию, для плавучих конструкций и сооружений, возводимых при освоении шельфовых месторождений. Во всех случаях применения покрытия оно не будет оказывать токсического воздействия, оставаясь экологически чистым благодаря нейтральности сульфидов мышьяка.

Формула изобретения

Защитное покрытие конструкций, работающих в агрессивных средах, включающее наполнитель, биоцид и пигмент, отличающееся тем, что в качестве наполнителя, биоцида и пигмента используют порошок сульфида мышьяка или смесей сульфидов мышьяка со степенью дисперсности не более 3 мкм.