Jak zapobiec korozji konstrukcji stalowej?
Wraz ze stałym wzrostem produkcji stali, konstrukcje stalowe cieszą się coraz większą popularnością.Jest szeroko stosowany jako magazyn, warsztat, garaż, mieszkanie z prefabrykatów, centrum handlowe, stadion z prefabrykatów itp. W porównaniu z budynkami żelbetowymi budynki o konstrukcji stalowej mają zalety wygodnej konstrukcji, dobrych właściwości sejsmicznych, mniejszego zanieczyszczenia środowiska i możliwości recyklingu.Konstrukcje stalowe są jednak łatwe do rdzewienia, dlatego w przypadku konstrukcji stalowych bardzo ważna jest ochrona antykorozyjna.
Rodzaje korozji konstrukcji stalowych obejmują korozję atmosferyczną, korozję lokalną i korozję naprężeniową.
(1) Korozja atmosferyczna
Korozja atmosferyczna konstrukcji stalowych spowodowana jest głównie chemicznym i elektrochemicznym działaniem wody i tlenu zawartego w powietrzu.Para wodna zawarta w atmosferze tworzy warstwę elektrolitu na powierzchni metalu, a tlen z powietrza rozpuszcza się w niej jako depolaryzator katodowy.Tworzą podstawowe korozyjne ogniwo galwaniczne ze stalowymi elementami.Po utworzeniu się warstwy rdzy na powierzchni elementów stalowych w wyniku korozji atmosferycznej, produkty korozji będą wpływać na reakcję elektrodową korozji atmosferycznej.
(2) Miejscowa korozja
W budynkach o konstrukcji stalowej najczęściej występuje korozja lokalna, głównie korozja galwaniczna i korozja szczelinowa.Korozja galwaniczna występuje głównie w przypadku różnych kombinacji metali lub połączeń konstrukcji stalowych.Metal o potencjale ujemnym koroduje szybciej, metal o potencjale dodatnim jest chroniony.Obydwa metale tworzą korozyjne ogniwo galwaniczne.
Korozja szczelinowa występuje głównie w szczelinach powierzchniowych pomiędzy różnymi elementami konstrukcyjnymi konstrukcji stalowej oraz pomiędzy elementami stalowymi a niemetalem.Kiedy szerokość szczeliny może spowodować stagnację cieczy w szczelinie, najbardziej wrażliwa szerokość szczeliny na korozję szczelinową konstrukcji stalowej wynosi 0,025 ~ o,1 mm.
(3) Korozja naprężeniowa
W określonym środowisku konstrukcja stalowa wykazuje niewielką korozję, gdy nie jest poddawana naprężeniom, ale po poddaniu jej naprężeniom rozciągającym element po pewnym czasie nagle pęknie.Ponieważ nie ma wyraźnych oznak pęknięcia spowodowanego korozją naprężeniową, często prowadzi to do katastrofalnych konsekwencji, takich jak zawalenie się mostu, wyciek rurociągu, zawalenie się budynku i tak dalej.
Zgodnie z mechanizmem korozji konstrukcji stalowej, jej korozja jest rodzajem nierównomiernego uszkodzenia, a korozja rozwija się szybko.Gdy powierzchnia konstrukcji stalowej ulegnie korozji, wżery korozyjne będą szybko rozwijać się od dna wgłębienia do głębokości, powodując koncentrację naprężeń w konstrukcji stalowej, co przyspieszy korozję stali, co stanowi błędne koło.
Korozja zmniejsza odporność stali na kruchość na zimno i wytrzymałość zmęczeniową, powodując nagłe, kruche pękanie elementów nośnych bez widocznych oznak odkształcenia, co skutkuje zawaleniem się budynków.
Metody ochrony przed korozją konstrukcji stalowych
1. Użyj stali odpornej na warunki atmosferyczne
Seria stali niskostopowych pomiędzy stalą zwykłą a stalą nierdzewną.Stal odporna na warunki atmosferyczne wytwarzana jest ze zwykłej stali węglowej z niewielką ilością elementów odpornych na korozję, takich jak miedź i nikiel.Charakteryzuje się wytrzymałością i wytrzymałością, rozciąganiem plastycznym, formowaniem, spawaniem i cięciem, ścieraniem, wysoką temperaturą i odpornością na zmęczenie stali wysokiej jakości;Odporność na warunki atmosferyczne jest 2 ~ 8 razy większa niż w przypadku zwykłej stali węglowej, a wydajność powłoki jest 1,5 ~ 10 razy większa niż w przypadku zwykłej stali węglowej.Jednocześnie ma cechy odporności na rdzę, odporności na korozję komponentów, przedłużenia żywotności, rozcieńczenia i zmniejszenia zużycia, oszczędności pracy i oszczędności energii.Stal odporna na warunki atmosferyczne stosowana jest głównie do konstrukcji stalowych narażonych na długotrwałe działanie atmosfery, takich jak linie kolejowe, pojazdy, mosty, wieże i tak dalej.Stosowany jest do produkcji kontenerów, pojazdów szynowych, wież wiertniczych, budynków portowych, platform wydobywczych ropy naftowej oraz kontenerów zawierających czynniki korozyjne siarkowodoru w sprzęcie chemicznym i naftowym.Jego udarność w niskich temperaturach jest również lepsza niż w przypadku ogólnej stali konstrukcyjnej.Normą jest stal odporna na warunki atmosferyczne do konstrukcji spawanych (GB4172-84).
Warstwa amorficznego tlenku spinelu o grubości około 50 ~ 100 m, utworzona pomiędzy warstwą rdzy a osnową, jest gęsta i ma dobrą przyczepność do metalu osnowy.Dzięki istnieniu tej gęstej warstwy tlenkowej zapobiega ona przedostawaniu się tlenu i wody z atmosfery do osnowy stali, spowalnia głęboki rozwój korozji materiałów stalowych i znacznie poprawia odporność materiałów stalowych na korozję atmosferyczną.
2. Cynkowanie ogniowe
Zapobieganie korozji poprzez cynkowanie ogniowe polega na zanurzeniu przedmiotu obrabianego, który ma być powlekany, w kąpieli stopionego metalu cynkowego w celu powlekania, tak aby utworzyć powłokę z czystego cynku na powierzchni przedmiotu obrabianego i powłokę ze stopu cynku na powierzchni wtórnej, aby zrealizować ochrona żelaza i stali.
3. Antykorozyjne natryskiwanie łukowe
Natryskiwanie łukowe polega na użyciu specjalnego sprzętu natryskowego w celu stopienia natryskiwanego drutu metalowego pod działaniem niskiego napięcia i wysokiego prądu, a następnie natryskiwania nim elementów metalowych wstępnie przeszlifowanych i odrdzewionych sprężonym powietrzem w celu utworzenia natryskiwanych łukowo powłok cynkowych i aluminiowych, które są natryskiwane antykorozyjnymi powłokami uszczelniającymi, tworząc długotrwałą antykorozyjną powłokę kompozytową.Grubsza powłoka może skutecznie zapobiegać zanurzaniu się środka korozyjnego w podłożu.
Właściwości antykorozyjne natryskiwania łukowego są następujące: powłoka ma wysoką przyczepność, a jej przyczepność nie ma sobie równych w przypadku farby bogatej w cynk i cynku ogniowego.Wyniki próby zginania udarowego przedmiotu obrabianego poddanego obróbce antykorozyjnej natryskiwaniem łukowym nie tylko w pełni spełniają odpowiednie normy, ale są również znane jako „laminowana płyta stalowa”;Czas antykorozyjny powłoki natryskowej łukowej jest długi, zwykle 30 ~ 60A, a grubość powłoki określa trwałość antykorozyjną powłoki.
4. Antykorozyjna powłoka kompozytowa z aluminium (cynku) natryskiwana termicznie
Kompozytowa powłoka aluminiowa (cynkowa) natryskiwana cieplnie jest długoterminową metodą antykorozyjną o takim samym działaniu jak cynkowanie ogniowe.Proces polega na usunięciu rdzy z powierzchni elementu stalowego poprzez piaskowanie, w wyniku czego powierzchnia zyskuje metaliczny połysk i jest szorstka;Następnie użyj płomienia acetylenowo-tlenowego do stopienia przesyłanego w sposób ciągły drutu aluminiowego (cynkowego) i przedmuchaj go sprężonym powietrzem na powierzchnię elementów stalowych, aby utworzyć natryskiwaną warstwę aluminium (cynku) o strukturze plastra miodu (grubość około 80 ~ 100 m);Na koniec pory wypełnia się żywicą epoksydową lub farbą neoprenową, tworząc powłokę kompozytową.Natryskiwana termicznie powłoka kompozytowa z aluminium (cynku) nie może być nakładana na wewnętrzną ścianę elementów rurowych.Dlatego oba końce elementów rurowych muszą być szczelnie uszczelnione, aby zapobiec korozji wewnętrznej ściany.
Zaletą tego procesu jest to, że ma on duże możliwości dostosowania do wielkości komponentów, a kształt i rozmiar komponentów są niemal nieograniczone;Kolejną zaletą jest to, że efekt cieplny procesu jest lokalny, więc elementy nie będą powodować odkształceń termicznych.W porównaniu z cynkowaniem ogniowym stopień uprzemysłowienia powłoki kompozytowej aluminium (cynku) natryskiwanej cieplnie jest niski, pracochłonność piaskowania i natryskiwania aluminium (cynku) jest wysoka, a na jakość łatwo wpływają zmiany emocjonalne operatorów .
5. Powłoka antykorozyjna
Powłoka antykorozyjna konstrukcji stalowej wymaga dwóch procesów: obróbki podstawowej i powłoki konstrukcyjnej.Celem obróbki warstwy bazowej jest usunięcie zadziorów, rdzy, plam olejowych i innych przyczepień na powierzchni komponentów, tak aby odsłonić metaliczny połysk na powierzchni komponentów;Im dokładniejsza obróbka bazowa, tym lepszy efekt przyczepności.Do podstawowych metod obróbki zalicza się obróbkę ręczną i mechaniczną, obróbkę chemiczną, mechaniczną obróbkę natryskową itp.
Jeśli chodzi o konstrukcję powłokową, powszechnie stosowane metody szczotkowania obejmują metodę ręcznego szczotkowania, metodę ręcznego walcowania, metodę powlekania zanurzeniowego, metodę natryskiwania powietrzem i metodę natryskiwania bezpowietrznego.Rozsądna metoda szczotkowania może zapewnić jakość, postęp, zaoszczędzić materiały i obniżyć koszty.
Jeśli chodzi o strukturę powłoki, istnieją trzy formy: podkład, farba średnia, podkład, podkład i podkład.Podkład pełni głównie rolę przyczepności i zapobiegania rdzy;Powłoka nawierzchniowa pełni głównie rolę antykorozyjną i przeciwstarzeniową;Funkcja średniej farby znajduje się pomiędzy podkładem a wykończeniem i może zwiększyć grubość powłoki.
Tylko wtedy, gdy podkład, warstwa pośrednia i warstwa wierzchnia zostaną użyte razem, mogą one odegrać najlepszą rolę i osiągnąć najlepszy efekt.
Czas publikacji: 29 marca 2022 r