Ako vykonať antikoróznu ochranu oceľových konštrukcií? Porovnanie troch bežných metód.

V oblastiach, ako je stavebníctvo, mosty a priemyselné zariadenia, sú oceľové konštrukcie široko používané kvôli ich vysokej pevnosti a jednoduchosti konštrukcie. Oceľ je však náchylná na koróziu z vlhkosti, kyslíka a kyslých a zásaditých látok v prostredí, čo vedie k hrdzi. Tým sa nielen znižuje nosnosť konštrukcie-a skracuje sa jej životnosť, ale môže to predstavovať aj bezpečnostné riziko. Účinná antikorózna-úprava je preto kľúčová pre zabezpečenie dlhodobej{5}}stabilnej prevádzky oceľových konštrukcií. V súčasnosti sú tri bežne používané antikorózne riešenia oceľových konštrukcií, natieranie, žiarové-zinkovanie a nástrek kovov. Každý z nich má svoje vlastné charakteristiky a použiteľné scenáre, ktoré budú podrobne analyzované nižšie.

 

Náter: Široko používané základné riešenie proti{0}}korózii

• Princíp proti{0}}korózii

Náter náteru zahŕňa nanesenie viacerých vrstiev antikoróznej farby na povrch oceľovej konštrukcie, čím sa vytvorí súvislý ochranný film, ktorý izoluje oceľ od korozívnych médií v prostredí, čím sa dosiahne účel prevencie korózie. Antikorózna farba sa skladá najmä z filmotvorných-látok, pigmentov, rozpúšťadiel a prísad. Filmotvorné-látky vytvárajú po zaschnutí pevný náterový film, ktorý poskytuje ochranu; pigmenty zvyšujú odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť voči poveternostným vplyvom a nepriehľadnosť náterového filmu; rozpúšťadlá pomáhajú rovnomernému nanášaniu farby; a prísady zlepšujú aplikačný výkon a antikorózny-účinok farby.

• Stavebný proces

Pred{0}}úprava povrchu: Ide o zásadný krok pri nanášaní náteru, ktorý priamo ovplyvňuje priľnavosť náteru. Mechanické metódy, ako je pieskovanie a otryskávanie, sa zvyčajne používajú na odstránenie hrdze, okují, olejových škvŕn a iných nečistôt z povrchu ocele, čím sa dosiahne určitý stupeň drsnosti (vo všeobecnosti vyžaduje drsnosť 40-75 μm), aby sa zväčšila kontaktná plocha medzi povlakom a oceľou.

Základný náter: Základný náter je v priamom kontakte s oceľou a jeho hlavnou funkciou je ochrana proti hrdzi a zvýšená priľnavosť. Vhodný základný náter sa vyberá na základe prevádzkového prostredia ocele a antikoróznych požiadaviek, ako napríklad základný náter bohatý na epoxidový zinok- alebo základný náter bohatý na anorganický zinok-. Základný náter sa nanáša rovnomerne striekaním, štetcom alebo nanášaním valčekom, zvyčajne v 1-2 vrstvách, s hrúbkou suchého filmu 50-80 μm.

Aplikácia medzivrstvy: Medzivrstva hrá spojovaciu úlohu, zvyšuje hrúbku náteru a zlepšuje antikorózne a mechanické vlastnosti. Bežne používané medzivrstvy zahŕňajú epoxidovú sľudovú medzivrstvu z oxidu železitého, nanášanú v 1-2 vrstvách, s hrúbkou suchého filmu kontrolovanou na 80-150 μm.

Aplikácia vrchného náteru: Vrchný náter poskytuje hlavne dekoráciu a ochranu, odoláva erózii ultrafialovým žiarením, dažďovou vodou a chemickými látkami. Vhodný vrchný náter sa vyberá na základe prevádzkového prostredia, ako je akrylový vrchný náter alebo polyuretánový vrchný náter, aplikovaný v 1-2 vrstvách, s hrúbkou suchého filmu kontrolovanou na 60-100 μm.

• Výhody a použiteľné scenáre

Výhody: Flexibilná a jednoduchá konštrukcia, možno ju realizovať-na mieste; k dispozícii je široká škála náterov, ktoré umožňujú výber vhodných náterov na základe rôznych prostredí a požiadaviek; relatívne nízke náklady, vhodné pre malé a stredné-projekty oceľových konštrukcií.

Použiteľné scenáre: Vnútorné oceľové konštrukcie, prostredia so slabou korozívnosťou, ako sú bežné priemyselné závody a vnútorné oceľové konštrukcie komerčných budov; miesta s vysokými požiadavkami na estetický vzhľad.

 

Žiarové-galvanické zinkovanie: klasické riešenie pre dlhodobú-ochranu proti korózii

• Princíp ochrany proti korózii

Žiarové-pozinkovanie zahŕňa ponorenie odhrdzenej oceľovej konštrukcie do roztaveného zinku, čím sa vytvorí hustá vrstva zliatiny zinku{1}}železa a vrstva čistého zinku na povrchu ocele. Vrstva zinku reaguje so vzdušným kyslíkom za vzniku filmu oxidu zinočnatého, ktorý zabraňuje ďalšej oxidácii zinkovej vrstvy. Zároveň je zinok reaktívnejší ako železo; keď je vrstva zinku poškodená, zinok najskôr koroduje, čím chráni oceľ pred koróziou, čím sa dosiahne dlhodobá-ochrana proti korózii.

• Stavebný proces

Pred-úprava: Zahŕňa odmasťovanie, morenie a oplachovanie. Odmasťovanie odstraňuje olej a mastnotu z povrchu ocele; morenie používa roztok kyseliny chlorovodíkovej alebo kyseliny sírovej na odstránenie hrdze a vodného kameňa z povrchu ocele; oplachovanie čistí zvyškový roztok kyseliny, aby sa zabránilo jeho prenosu do ďalších procesov.

Žiarové -zinkovanie: Pred-upravená oceľová konštrukcia sa na určitú dobu (v závislosti od hrúbky ocele, zvyčajne niekoľko minút až desať minút) ponorí do roztaveného zinku pri teplote približne 450-480 stupňov, čo umožní roztavenému zinku úplne reagovať s oceľou za vzniku vrstvy zliatiny zinku a železa a čistého zinku.

Následná{0}}úprava: Zahŕňa chladenie vodou, pasiváciu a konečnú úpravu. Vodné chladenie rýchlo ochladzuje oceľ, čím zabraňuje oxidácii zinkovej vrstvy; pasivácia vytvára na povrchu zinkovej vrstvy ochranný film, ktorý zlepšuje odolnosť proti korózii; a konečná úprava odstraňuje zinkové uzliny a trosku z povrchu ocele, čím je povrch hladký a esteticky príjemný.

• Výhody, nevýhody a použiteľné scenáre

Výhody: Výborná antikorózna-výkonnosť; zinková vrstva môže vydržať 20-30 rokov alebo aj dlhšie vo všeobecnom atmosférickom prostredí; zinková vrstva je pevne spojená s oceľou so silnou odolnosťou proti opotrebovaniu a nárazom; nie je potrebná častá údržba, čím sa znižujú dlhodobé prevádzkové náklady.

Použiteľné scenáre: Oceľové konštrukcie vystavené vonkajším vplyvom na dlhší čas, ako sú mosty, prenosové veže a zvodidlá na diaľnici; veľké-projekty oceľových konštrukcií s vysokými-požiadavkami na ochranu proti korózii a náročnou údržbou.

 

Striekanie kovov: Pokročilé riešenie pre vysokovýkonnú-antikoróznu-koróziu

• Princíp proti{0}}korózii

Striekanie kovov využíva zdroj tepla (ako je elektrický oblúk, plameň alebo plazma) na zahrievanie kovových drôtov alebo práškov do roztaveného alebo polo{0}}roztaveného stavu a potom ich rozprašuje a rozprašuje na povrch oceľovej konštrukcie pomocou vysokorýchlostného prúdu vzduchu-, aby sa vytvoril kovový povlak. Bežne používané striekané kovy zahŕňajú zinok, hliník a ich zliatiny. Tieto kovy vytvárajú na povrchu oxidový film, ktorý poskytuje antikoróznu-ochranu. Povlak má tiež určitú pórovitosť, ktorú je možné vyplniť antikoróznymi-vrstvami na ďalšie zvýšenie antikoróznych-výkonov.

• Stavebný proces

Pred{0}}úprava povrchu: Podobne ako pri nátere, aj oceľový povrch vyžaduje prísne odstránenie hrdze a zdrsnenie pomocou metód, ako je pieskovanie. Čistota povrchu by mala dosiahnuť Sa2,5 alebo vyššiu a drsnosť by mala byť 75-125 μm.

Striekanie kovov: Vyberte vhodné parametre procesu podľa striekacieho materiálu a zariadenia, ako je prúd a napätie pre striekanie oblúkom a prietoky plynu a kyslíka pre striekanie plameňom. Po zahriatí a atomizácii kovového materiálu sa rovnomerne nastrieka na oceľový povrch, pričom sa kontroluje hrúbka povlaku. Vo všeobecnosti je hrúbka zinkových a hliníkových povlakov 0,2-0,5 mm.

Ošetrenie na utesnenie pórov: Na zlepšenie antikoróznej účinnosti náteru je po nástreku potrebná úprava na utesnenie pórov. Póry náteru sú vyplnené špeciálnym prostriedkom na utesnenie pórov- (ako je epoxidová živica, silikónová živica atď.), ktorý sa zvyčajne aplikuje v 2 až 3 vrstvách, pričom hrúbka suchého filmu je regulovaná na 0,1 až 0,3 mm.

• Výhody a použiteľné scenáre

Výhody: Vynikajúca odolnosť proti korózii, životnosť viac ako 30 rokov; vysoká pevnosť spojenia medzi povlakom a oceľou, dobrá odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti korózii; hrúbku náteru a materiály je možné upraviť podľa požiadaviek, čo ponúka silnú prispôsobivosť; vhodné pre oceľové konštrukcie rôznych zložitých tvarov.

Použiteľné scenáre: Oceľové konštrukcie vo vysoko korozívnych prostrediach, ako je námorné inžinierstvo (námorné plošiny, prístavné zariadenia) a oceľové konštrukcie v chemických závodoch; dôležité projekty oceľových konštrukcií vyžadujúce extrémne vysokú odolnosť proti korózii a kde sú náklady na údržbu prijateľné.

Pri výbere schémy ochrany proti korózii oceľových konštrukcií by sa mali komplexne zvážiť faktory, ako je prevádzkové prostredie, dôležitosť, rozpočet a podmienky údržby oceľovej konštrukcie:

Pre bežné vnútorné oceľové konštrukcie alebo projekty citlivé na náklady je náter ekonomickou a praktickou voľbou.

 

V prípade veľkých oceľových konštrukcií vystavených vonku v mierne korozívnom prostredí je žiarové zinkovanie-cenovo{1}}efektívnym riešením.

 

Keď sú oceľové konštrukcie vo vysoko korozívnych prostrediach (ako sú námorné alebo chemické oblasti) a sú kladené extrémne vysoké požiadavky na životnosť a výkon ochrany proti korózii, je vhodnejšie striekanie kovov.

 

Protikorózna úprava oceľových konštrukcií je rozhodujúca pre bezpečnosť konštrukcie a životnosť. Výber vhodnej schémy ochrany proti korózii je kľúčový. Pochopením charakteristík troch bežných metód-lakovania, žiarového zinkovania a striekania kovov-a zvážením skutočných potrieb možno zabezpečiť spoľahlivú ochranu proti korózii pre oceľové konštrukcie, čím sa znížia náklady na údržbu a predĺži sa ich životnosť.