Officine Maccaferri
РОССИЯ
Страна

Войти

Покрытие ПолиМак – еще больше безопасности для горной промышленности

polimac-mining

 

В горной промышленности перед компаниями стоит сложная комплексная задача: обеспечить безопасность - экологическую, трудовую, хозяйственную; сохранить производственные мощности и  обеспечить длительную, эффективную, безопасную эксплуатацию своих объектов.

Компания «Маккаферри» разработала комплекс технически эффективных решений на основе изделий из стальной проволоки двойного кручения:

Агрессивная среда, механическое истирание и ультрафиолет снижает сроки эксплуатации надежных решений. Принципиально новое покрытие ПолиМак® для изделий из металлической проволоки, разработанное «Маккаферри», увеличивает срок службы металлоконструкций на базе проволоки в агрессивной среде в 2 раза и способствует ощутимой экономии на ремонте и замене конструкций.

Предлагаем подробнее ознакомиться с инновационным, принципиально новым полимерным покрытием  ПолиМак®, разработанным компанией «Маккаферри».

gabioni-polimac-mining

Как появился ПолиМак?

Для горной промышленности характерно воздействие химически агрессивной среды, механических повреждений, низких температур и ультрафиолета. Ослабление защитных свойств покрытия  и коррозия металла конструкций со временем может стать причиной нарушения конструкций, что потребует времени на замену поврежденных участков.  Защита материала конструкций - это один из множества факторов, который позволяет снизить вероятность ослабления конструкции в целом.

Химики и технологи компании «Маккаферри» в течение нескольких лет работали над поиском формулы нового полимерного покрытия, которое бы оказалось устойчивым к воздействию:

  • кислот;
  • щелочей;
  • ультрафиолету;
  • механическому истиранию.

Кроме того нужно было обеспечить возможность покрывать как металлическую проволоку - материал для создания конструкций, - так и элементов конструкций.

Наконец, к 2020 году была выведена основная формула нового покрытия. После длительных тестирований и доработок у «Маккаферри» появилось принципиально новое покрытие для стальной проволоки и конструкций из нее - ПолиМак®. 

 

zachita_dlya_provoloki_gabiony_maccaferri_polimac_1

 

Чем покрытие ПолиМак  полезно горной промышленности?

Новое покрытие ПолиМак® - технически уникально. Это смесь полимеров с прекрасной адгезией к проволоке, специально адаптированная к применению в агрессивных средах.

Структура проволоки с новым покрытием - трехслойная: стальная проволока, цинковое долговечное покрытие, поверх которого нанесено ПолиМак®-покрытие. Благодаря такому защитному покрову изделия из проволоки, защищенные ПолиМаком® отличаются:

  • долговечностью;
  • химической устойчивостью;
  • высокими механическими характеристиками;
  • безопасностью для окружающей среды.

Для улучшения качества покрытия ПолиМак® и его поведения в материалах из сетки двойного кручения, проводились масштабные тесты. Они показали в несколько раз более высокую устойчивость покрытия ПолиМак® к агрессивным факторам, характерным для горной промышленности, чем у ПВХ.

  • Сопротивление истиранию. ПолиМак® даёт 10-кратное улучшение по сравнению с традиционным полимерным покрытием. Это значит, что воздействие мелкой и крупной каменной крошки, характерной для производств горной промышленности, на укрепляющие почву конструкции будет менее критично, чем при использовании Просто оцинкованной проволоки или покрытой ПВХ. Такие конструкции могут исправно служить до 10 раз дольше.
  • Устойчивость к низким температурам. ПолиМак® сохраняет свои свойства до -35°C. Такие свойства позволяют производить установку конструкций даже в северных районах в зимний период без потери качества.
  • Химическая устойчивость к серной, муравьиной, азотной, уксусной кислотам. Теперь срок службы конструкций для водоотведения и укрепления берегов и плотин для хранения отходов увеличивается в несколько раз, что снижает риск техногенных катастроф.
  •  Устойчивость к механическим повреждениям при установке. ПолиМак® на 23% прочнее, чем традиционные полимерные покрытия, что обеспечивает лучшую устойчивость к ударам и повреждению при установке.
  • Устойчивость к UF-излучению. ПолиМак® имеет в 4 раза большую прочность на растяжение, чем ПВХ после 2500 часов УФ воздействия.

Разработанный для противостояния более суровым условиям окружающей среды, ПолиМак® является долговечным и прочным покрытием. В отличие от ПВХ, ПолиМак® может быть нанесен на проволоку большего диаметра. Это позволяет изготавливать новые комбинации материалов и предлагать новые более эффективные инженерные решения.

 

polimac-rezult-testi-head

ПолиМак®: прочность и устойчивость, доказанная экспериментально

Чтобы убедиться в том, что покрытие будет правильно работать мы провели ряд тестов, которые показывали и доказывали превосходство эксплуатационных характеристик ПолиМак® в сравнении с хорошо зарекомендовавшим себя ПВХ-покрытием.

Тестирование на сопротивление истиранию

В качестве ориентира мы взяли  стандарт EN 60229 «Провода и электрокабели» и адаптировали тест на истирание под наши нужды. Для проведения исследования использовался пневматический пистон. Для тестирования были взяты образцы длиной 600 мм. Это устройство двигает металлическую точку вверх и вниз по покрытию со скоростью 300 мм/с. В месте контакта с металлической точкой пластиковое покрытие истирается. Тест считается завершенным, когда происходит полное истирание  пластикового покрытия.

Результат превзошел наши ожидания: Полимак® даёт 10-кратное улучшение по сравнению с традиционным полимерным покрытием.

polimac-test-istiranie

Тестирование на низкотемпературное растрескивание

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ РАСТРЕСКИВАНИЕ ASTM D 746 «Стандартный тест на температуру растрескивания пластиков и эластомеров» даёт оценку долговременным эффектам низкой температуры. Кроме того, тест определяет температуру, под воздействием которой 50 % образцов разрушаются.

Этот  тест показал, что Полимак® сохраняет свойства при температуре до -35°C.

polimac-test-moroz

Тестирование на устойчивость к УФ-излучению

Поскольку изделия из проволоки крепятся на открытой местности они подвержены влиянию ультрафиолета. Даже хорошо зарекомендовавшее себя ПВХ-покрытие со временем теряет свои свойства к гибкости под воздействием солнечных лучей. Тестирование на устойчивость после УФ-воздействия проводилось по стандартам  ISO 4892-3 «Пластики - Методы лабораторных воздействий УФ лучами (Флуоресцентные УФ лампы)» ISO 527-1. Определение прочности на разрыв».

Образцы с покрытием Полимак® и ПВХ подвергались УФ-воздействию, имитирующему воздействие солнечной радиации на сооружения. Прочность покрытий на разрыв измерялась спустя 2500 часов УФ воздействия.

Результаты эксперимента показали, что Полимак® имеет в 4 раза большую прочность на растяжение, чем ПВХ после 2500 часов УФ воздействия.

polimac-test-uf

Тестирование устойчивости к механическим повреждениям

Устойчивость к повреждаемости при установке напрямую зависит от эластичности и жесткости материала. Определение этого параметра выполнялось с помощью теста на определение жесткости ASTM D 2240 - «Стандартного метода тестирования свойств – определение жесткости дюрометром». Метод основан на воздействии на материал определённым штампом под усилием.

Тест показал, что Полимак® на 23% тверже, чем традиционные полимерные покрытия, что обеспечивает лучшую устойчивость к ударам и повреждению при установке.

polimac-test-hardness

Повышение химической устойчивости для горной промышленности особенно актуально

Покрытие ПВХ неплохо выдерживает воздействие слабоконцентрированных растворов, хотя химически агрессивная среда сильно сокращает срок службы изделий с этим покрытием. Нам необходимо было разработать такой полимер, который сможет выдерживать высокую концентрацию наиболее распространенных кислот.

Покрытие ПолиМак® при тестировании очень хорошо показало себя как прочное и устойчивое к истиранию и УФ-излучению. Следующим этапом изучения свойств покрытия было определение устойчивости покрытия к химически агрессивной среде.

За основу мы взяли эксперименты с наиболее сильными кислотами, которые могут встречаться  в промышленности:

  • серная кислота (H₂SO₄);
  • муравьиная кислота (HCOOH);
  • уксусная кислота (CH3COOH);
  • азотная кислота (HNO3).

Сегодня существует рекомендация для изготовления изделий, которые планируется использовать в условиях высокой и экстремальной агрессивности (уровни С4-С6) применять проволоку с плотным цинковым или цинк-алюминиевым покрытием и дополнительным покрытием из полиэтилена или ПВХ. Требования к характеристикам материалов органических покрытий указаны в ГОСТ Р 58146.-2018. Руководствуясь этим документом, мы протестировали ПолиМак®.

Определение химической устойчивости предполагает помещение проволоки в покрытии в кислую среду или раствор с агрессивным веществом разной степени концентрации. Эксперимент считается оконченным после того, как на проволоке появится ржавчина.

ПолиМак® и воздействие серной кислоты

Серная кислота - сильный окислительный агент. Под ее воздействием в разы повышается коррозионная активность.

Инженерные конструкции Маккаферри страдают от воздействия этого вещества, когда используются при контакте с почвами. В сочетании с температурными режимами и другими сопутствующими процессами серная кислота даже невысокой концентрации со временем разрушает покрытие.

В результате проведенных испытаний выяснилось, что покрытие Полимак® на 40% устойчивее к воздействию серной кислоты, чем ПВХ.

 

Муравьиная кислота

Используется при производстве гермицидов и инсектицидов. Имеет высокую коррозионную активность. Растворяется в спирте, ацетоне, бензоле, глицерине.

Ее используют  в разных сферах, поэтому она присутствует и в реках, и в почвах, вызывая окисление металла инженерных конструкций.

Сравнительный эксперимент на химическую устойчивость показал, что ПолиМак® на 61% устойчивее к этой кислоте, чем ПВХ и может обеспечить 100% защиту от коррозии металла.

gabioni-polimac-chemicheskaya-ustoichivost-1

Уксусная кислота

Используется для производства уксуса, PET тары и как растворитель. Имеет высокую коррозионную активность, огнеопасна.

Уксусная кислота и ацетаты разрушающе действуют на все металлы, вступая с ними в реакцию. Эти соединения встречаются в реках, почвах и на ТКО. Имеет высокую коррозионную активность, окислительный агент.

У ПВХ-покрытия низкий уровень химической устойчивости к уксусной кислоте - всего 10% и до 40% с ограничениями. ПолиМак®, как показывает испытание, защищает металл на 100% от разрушения и коррозии.

 

Азотная кислота

Азотная кислота - самая водорастворимая и сильная кислота. Азотная кислота в любой концентрации проявляет свойства кислоты-окислителя. Благодаря своим свойствам в разной концентрации она присутствует в реках и почвах.

Тестирование показало, Что ПВХ справляется с воздействием азотной кислоты при 50% концентрации и имеет некоторые ограничения при концентрации азотной кислоты до 80%. Очень хороший результат. Но ПолиМак® показал несколько лучшие результаты - устойчивую защиту до 60% концентрации и ограниченную устойчивость  - до 100% концентрации.

gabioni-polimac-chemicheskaya-ustoichivost-1

Испытания продемонстрировали устойчивость и к другим химически агрессивным веществам:

 

  • Гидроксид натрия

При контакте с металлом вызывает коррозию. Защитное покрытие из ПВХ защищает металл от химического воздействия гидроксида натрия. При этом есть ограничение температура раствора должна быть ниже 60 °C. Испытания показали, что ПолиМак® продолжает защищать металл при температуре 60°C и выше.

  •  Бензиловый спирт

Один из наиболее агрессивных веществ. ПВХ, например, не выдерживает его воздействия. Уникальная формула покрытия ПолиМак®, как показали испытания, не вступает в реакцию с бензиловым спиртом и  выдерживает его воздействие.

  • Аммиак 

Высококоррозионный щелочной раствор. ПВХ не обеспечивает устойчивость, а ПолиМак® обладает отличной устойчивостью.

Проведенные тесты показывают, что покрытие ПолиМак® превосходит ПВХ по ряду параметров, что позволяет использовать его в агрессивной среде при строительстве дамб хвостохранилищ и отводных каналов без сокращения срока службы конструкций. А это, в свою очередь, открывает новые перспективы в развитии инженерной мысли в гидротехнических, геотехнических и противокамнепадных решениях.

Как показывают результаты испытаний, ПВХ-покрытие демонстрирует неплохие результаты по многим позициям, но новое ПолиМак® покрытие превосходит его, и по ряду позиций дает 100% защиту от воздействия концентрированных кислот. Это значит, что вложив единожды в изготовление инженерных конструкций из проволоки с покрытием ПолиМак®, вы избавляетесь от необходимости регулярных затрат на реконструкцию и ремонт сооружений в течение нескольких десятилетий.

mining-solutions-maccaferri

Применение ПолиМак® в горной промышленности

Благодаря уникальным свойствам покрытие Полимак® можно использовать в проектах где требуется взаимодействие с абразивными или химически агрессивными средами.

С новым покрытием ПолиМак® будут доступны такие продукты  Маккаферри:

С покрытием ПолиМак® надежные  инженерные решения станут долговечнее, а производство экологичнее и безопаснее.

Свяжитесь с нами, чтобы получить консультацию специалиста о возможностях применения решений Маккаферри на вашем объекте.

All Rights Reserved © Officine Maccaferri Spa 2021 P.IVA IT 02145540379

Share This