Cum se efectuează tratamentul de protecție împotriva coroziunii pentru structurile din oțel? O comparație a trei metode comune.

În domenii precum construcții, poduri și echipamente industriale, structurile din oțel sunt utilizate pe scară largă datorită rezistenței ridicate și ușurinței de construcție. Cu toate acestea, oțelul este susceptibil la coroziune de la umiditate, oxigen și substanțe acide și alcaline din mediu, ceea ce duce la rugina. Acest lucru nu numai că reduce capacitatea structurală de încărcare-și scurtează durata de viață a acesteia, dar poate prezenta și pericole pentru siguranță. Prin urmare, tratamentul anticoroziv eficient este esențial pentru a asigura funcționarea stabilă pe termen lung a structurilor de oțel. În prezent, acoperirea cu vopsea, galvanizarea la cald-și pulverizarea metalelor sunt trei soluții anticorozive utilizate în mod obișnuit pentru structurile din oțel. Fiecare are propriile caracteristici și scenarii aplicabile, care vor fi analizate în detaliu mai jos.

 

Acoperire cu vopsea: o soluție de bază anti-corozivă utilizată pe scară largă

• Principiul anti-coroziune

Acoperirea cu vopsea implică aplicarea mai multor straturi de vopsea anticorozivă pe suprafața structurii de oțel, formând o peliculă de protecție continuă care izolează oțelul de mediile corozive din mediu, atingând astfel scopul de prevenire a coroziunii. Vopseaua anti-coroziune este compusă în principal din substanțe-formoare de peliculă, pigmenți, solvenți și aditivi. Substanțele care formează film-formează un film dur de vopsea după uscare, oferind protecție; pigmenții sporesc rezistența la uzură, rezistența la intemperii și opacitatea filmului de vopsea; solvenții ajută la aplicarea uniformă a vopselei; și aditivii îmbunătățesc performanța aplicării și efectul anti-coroziv al vopselei.

• Procesul de construcție

Pre-tratarea suprafeței: acesta este un pas esențial în acoperirea cu vopsea, care afectează direct aderența stratului de acoperire. Metode mecanice precum sablare și sablare sunt de obicei folosite pentru a îndepărta rugina, depunerile de moara, petele de ulei și alte impurități de pe suprafața oțelului, obținând un anumit grad de rugozitate (care necesită în general o rugozitate de 40-75 μm) pentru a crește suprafața de contact dintre acoperire și oțel.

Acoperire cu grund: Grundul este în contact direct cu oțelul și funcția sa principală este prevenirea ruginii și aderența sporită. Grundul adecvat este selectat în funcție de mediul de service al oțelului și de cerințele anti-coroziune, cum ar fi grund bogat-epoxidic de zinc sau grund bogat-de zinc anorganic. Grundul se aplică uniform prin pulverizare, periere sau metode de acoperire cu role, în general în 1-2 straturi, cu o grosime a peliculei uscate controlată la 50-80 μm.

Aplicarea stratului intermediar: stratul intermediar joacă un rol de legătură, mărind grosimea stratului de acoperire și îmbunătățind proprietățile mecanice și anticorozive{0}. Acoperirile intermediare utilizate în mod obișnuit includ vopseaua intermediară epoxidica micaceoasă oxid de fier, aplicată în 1-2 straturi, cu o grosime a peliculei uscate controlată la 80-150 μm.

Aplicarea stratului de suprafață: stratul de acoperire oferă în principal decor și protecție, rezistând la eroziunea razelor ultraviolete, a apei de ploaie și a substanțelor chimice. Stratul de finisare adecvat este selectat în funcție de mediul de lucru, cum ar fi stratul de acoperire acrilic sau stratul de acoperire din poliuretan, aplicat în 1-2 straturi, cu o grosime a peliculei uscate controlată la 60-100 μm.

• Avantaje și scenarii aplicabile

Avantaje: Construcție flexibilă și simplă, se poate realiza pe-site; este disponibilă o mare varietate de acoperiri, permițând selectarea acoperirilor potrivite pe baza diferitelor medii și cerințe; cost relativ scăzut, potrivit pentru proiecte de structuri metalice mici și mijlocii-.

Scenarii aplicabile: Structuri interioare din oțel, medii cu corozivitate slabă, cum ar fi fabricile industriale obișnuite și structurile interioare din oțel ale clădirilor comerciale; locuri cu cerințe ridicate pentru aspectul estetic.

 

Galvanizarea la cald-imersie: o soluție clasică pentru protecția împotriva coroziunii pe termen lung-

• Principiul de protecție la coroziune

Zincarea la cald-prin imersare implică scufundarea structurii de oțel deruginite în zinc topit, formând un strat dens de aliaj de zinc-fier și un strat de zinc pur pe suprafața oțelului. Stratul de zinc reacționează cu oxigenul din aer pentru a forma o peliculă de oxid de zinc, prevenind oxidarea ulterioară a stratului de zinc. În același timp, zincul este mai reactiv decât fierul; atunci când stratul de zinc este deteriorat, zincul se va coroda mai întâi, protejând oțelul de coroziune, obținând astfel protecție împotriva coroziunii-pe termen lung.

• Procesul de construcție

Pre-tratament: include degresarea, decaparea și clătirea. Degresarea îndepărtează uleiul și grăsimea de pe suprafața oțelului; decaparea folosește acid clorhidric sau soluție de acid sulfuric pentru a îndepărta rugina și depunerile de pe suprafața oțelului; clătirea curăță soluția de acid rezidual pentru a preveni transportarea acesteia în procesele ulterioare.

Galvanizare la cald-: Structura de oțel pre-tratată este scufundată în zinc topit la o temperatură de aproximativ 450-480 de grade pentru o anumită perioadă (în funcție de grosimea oțelului, în general de la câteva minute la zece minute), permițând zincului topit să reacționeze complet cu oțelul pentru a forma un strat de aliaj zinc-fier pur.

Post-tratament: include răcirea cu apă, pasivarea și finisarea. Răcirea cu apă răcește rapid oțelul, prevenind oxidarea stratului de zinc; pasivarea formează o peliculă protectoare pe suprafața stratului de zinc, îmbunătățind rezistența la coroziune; iar finisarea îndepărtează nodulii de zinc și zgura de pe suprafața oțelului, făcând suprafața netedă și plăcută din punct de vedere estetic.

• Avantaje, dezavantaje și scenarii aplicabile

Avantaje: performanță excelentă anti-coroziune; stratul de zinc poate dura 20-30 de ani sau chiar mai mult într-un mediu atmosferic general; stratul de zinc este ferm lipit de oțel, cu rezistență puternică la uzură și rezistență la impact; nu este necesară întreținerea frecventă, reducând costurile de operare pe termen lung.

Scenarii aplicabile: Structuri din oțel expuse la exterior pentru perioade lungi, cum ar fi poduri, turnuri de transmisie și balustrade de autostradă; proiecte de-structură de oțel la scară largă, cu cerințe ridicate anti-coroziune și întreținere dificilă.

 

Pulverizarea metalelor: o soluție avansată pentru -performanță ridicată anti-corozivă

• Principiul anti-coroziune

Pulverizarea metalelor folosește o sursă de căldură (cum ar fi arcul electric, flacără sau plasmă) pentru a încălzi firele metalice sau pulberile până la o stare topită sau semi{0}}topită, apoi le atomizează și le pulverizează pe suprafața structurii de oțel folosind un flux de aer cu viteză mare-pentru a forma o acoperire metalică. Metalele pulverizate utilizate în mod obișnuit includ zincul, aluminiul și aliajele acestora. Aceste metale formează o peliculă de oxid la suprafață, oferind protecție anti-corozivă. Acoperirea are, de asemenea, o anumită porozitate, care poate fi umplută cu acoperiri anticorozive pentru a îmbunătăți și mai mult performanța anti-corozivă.

• Procesul de construcție

Pre-tratamentul suprafeței: similar cu vopseaua, suprafața de oțel necesită îndepărtarea strictă a ruginii și un tratament de rugosire folosind metode precum sablare. Curățenia suprafeței ar trebui să atingă Sa2,5 sau mai mare, iar rugozitatea să fie de 75-125 μm.

Pulverizarea metalelor: Selectați parametrii de proces corespunzători în funcție de materialul și echipamentul de pulverizare, cum ar fi curentul și tensiunea pentru pulverizarea cu arc și debitele de gaz și oxigen pentru pulverizarea cu flacără. După încălzirea și atomizarea materialului metalic, acesta este pulverizat uniform pe suprafața de oțel, controlând grosimea acoperirii. În general, grosimea straturilor de zinc și aluminiu este de 0,2-0,5 mm.

Tratament de etanșare a porilor: pentru a îmbunătăți performanța anti-corozivă a acoperirii, este necesar un tratament de etanșare a porilor după pulverizare. Porii de acoperire sunt umpluți cu un agent special de etanșare a porilor-(cum ar fi rășină epoxidica, rășină siliconică etc.), aplicat de obicei în 2-3 straturi, cu o grosime a peliculei uscate controlată la 0,1-0,3 mm.

• Avantaje și scenarii aplicabile

Avantaje: Rezistenta excelenta la coroziune, cu o durata de viata de peste 30 de ani; rezistență mare de aderență între acoperire și oțel, rezistență bună la uzură și rezistență la coroziune; grosimea acoperirii și materialele pot fi ajustate în funcție de cerințe, oferind o adaptabilitate puternică; potrivit pentru structuri de oțel cu forme complexe diverse.

Scenarii aplicabile: Structuri din oțel în medii foarte corozive, cum ar fi inginerie marină (platforme offshore, facilități portuare) și structuri din oțel din fabrici chimice; proiecte importante de structuri din oțel care necesită rezistență la coroziune extrem de ridicată și unde costurile de întreținere sunt acceptabile.

Atunci când alegeți o schemă de protecție împotriva coroziunii pentru structurile din oțel, factori precum mediul de serviciu, importanța, bugetul și condițiile de întreținere ale structurii din oțel trebuie luați în considerare cuprinzător:

Pentru structurile obișnuite din oțel de interior sau proiectele sensibile la costuri, vopseaua este o alegere economică și practică.

 

Pentru structurile mari din oțel expuse în aer liber în medii moderat corozive, galvanizarea la cald-la cald este o soluție-eficientă.

 

Atunci când structurile din oțel se află în medii foarte corozive (cum ar fi zonele marine sau chimice) și sunt impuse cerințe extrem de înalte privind durata și performanța protecției împotriva coroziunii, pulverizarea metalului este mai potrivită.

 

Tratamentul de protecție împotriva coroziunii a structurilor din oțel este crucial pentru siguranța structurii și durata de viață. Alegerea schemei adecvate de protecție împotriva coroziunii este esențială. Înțelegând caracteristicile celor trei metode obișnuite-acoperire cu vopsea, galvanizare la cald-prin imersare și pulverizare de metal-și luând în considerare nevoile reale, se poate asigura o protecție fiabilă împotriva coroziunii structurilor din oțel, reducând costurile de întreținere și prelungind durata de viață a acestora.