Kuidas vältida rooste ja korrosiooni tekkimist teraskonstruktsioonil

Teraskonstruktsioonide insenerihooneon tuntud kui 21. sajandi roheline projekt, teraskonstruktsioonil on palju eeliseid, nagu suur tugevus, tugev kandevõime, kerge kaal, väike ruumi maht, komponentide lihtne valmistamine ja paigaldamine, puidu kokkuhoid jne, seega on see üha laiemalt kasutusel tööstus- ja tsiviilehitistes.Teraskarkasshooned ja teraskonstruktsioonide laod on kõikjal.

Tööstuse kiire arenguga ilmnes järk-järgult terase korrosioonikindlus ja halb rooste- ja korrosioonikindlus ning muud probleemid, eriti rannikualadel ja keemiatööstusest on saanud silmapaistev probleem!

Teraskonstruktsiooni korrosioon ei põhjusta mitte ainult majanduslikku kahju, vaid toob kaasa ka varjatud ohu konstruktsiooni ohutusele ning terase korrosioonist põhjustatud inseneriõnnetused on tavalised, mistõttu teraskonstruktsioonide (eriti õhukeseseinaliste terasdetailide) korrosioonivastane töötlemine on väga oluline. suure majandusliku ja sotsiaalse tähtsusega ning järgnevalt on toodud mõned sissejuhatused ja arutelud ehitusprotsessis leitud probleemide ja mõningate ravimeetodite kohta.

1. Teraskonstruktsioonide korrosiooni peamised põhjused

Terase korrosiooni vältimine algab terase korrosiooni põhjuste mõistmisest.

1.1 Terase korrosioonimehhanism toatemperatuuril (alla 100°C)

Terase korrosioon toatemperatuuril on peamiselt elektrokeemiline korrosioon. Teraskonstruktsioone kasutatakse atmosfääris toatemperatuuril ning teras korrodeerub niiskuse, hapniku ja muude saasteainete (puhastamata keevitusräbu, roostekiht, pinnamustus) toimel atmosfääris. Atmosfääri suhteline õhuniiskus on alla 60%, terase korrosioon on väga väike; kuid kui suhteline õhuniiskus tõuseb teatud väärtuseni, tõuseb järsku terase korrosioonikiirus ja seda väärtust nimetatakse kriitiliseks niiskuseks. Toatemperatuuril on terase üldine kriitiline niiskus 60% kuni 70%.

Kui rannikualadel on õhk saastunud või soolases õhus, on kriitiline õhuniiskus väga madal, teraspinnale on lihtne moodustada veekiht. Sel ajal keevitusräbu ja töötlemata roostekiht (raudoksiid) on katood, teraskonstruktsiooni komponendid (alusmaterjal) anoodina veekile elektrokeemiline korrosioon. Terase korrosiooni määravaks teguriks on teraspinnale veekile moodustamiseks adsorbeerunud atmosfääri niiskus; Atmosfääri suhteline õhuniiskus ja saasteainete sisaldus on olulised tegurid, mis mõjutavad atmosfääri korrosiooni astet.

1.2 Terase korrosioonimehhanism kõrgel temperatuuril (üle 100 ℃)

Terase korrosioon kõrgel temperatuuril on peamiselt keemiline korrosioon. Kõrgel temperatuuril eksisteerib vesi gaasilises olekus, elektrokeemiline efekt on väga väike, taandatud sekundaarseks teguriks. Metalli ja kuiva gaasi (nagu O2, H2S, SO2, Cl2 jne) kokkupuude, vastavate ühendite (kloriidid, sulfiidid, oksiidid) pinnale tekkimine, terase keemilise korrosiooni teke.

2 Teraskonstruktsioonide korrosioonivastase kaitse meetodid

Terase korrosiooni elektrokeemilise põhimõtte kohaselt saab terase korrosiooni ära hoida seni, kuni korrosiooniaku moodustumine on takistatud või hävitatud või katood- ja anoodprotsessid on tugevalt blokeeritud. Kaitsekihi meetodi kasutamine teraskonstruktsiooni korrosiooni vältimiseks on praegu levinud meetod, tavaliselt kasutatav kaitsekiht on järgmist tüüpi:

2.1 Metallist kaitsekiht: metallist kaitsekiht on katood- või anoodse kaitseefektiga metall või sulam galvaniseerimise, pihustusplaadistamise, keemilise katmise, kuumplaadistamise ja imbkatte ning muude meetodite abil, vajadus kaitsta metalli pinda, et moodustada metallist kaitsekiht (kile) metalli eraldamiseks söövitavast keskkonnast, mis puutub kokku söövitava keskkonnaga, või metallikaitse elektrokeemilise kaitsva toimega, et vältida korrosiooni.

2.2 Kaitsekiht: keemiliste või elektrokeemiliste meetodite abil, et teraspind tekitaks korrosioonikindla kile, et isoleerida söövitav keskkond ja metalli kokkupuude, et vältida metalli korrosiooni.

2.3 Mittemetallist kaitsekiht: värvide, plastide, emaili ja muude materjalidega, värvimise, pihustamise ja muude meetodite abil, et moodustada metalli pinnale kaitsekile, et metall ja söövitav aine isoleeritaks, et vältida metalli korrosiooni .

3. Terase pinnatöötlus

Enne terase töötlemist tehasesse määrdub komponentide pind paratamatult õlist, niiskusest, tolmust ja muudest saasteainetest, samuti esineb jämesid, raudoksiidi, roostekihti ja muid pinnadefekte. Eelmistest teraskonstruktsioonide korrosiooni peamistest põhjustest teame, et saasteainete sisaldus on oluline tegur, mis mõjutab atmosfääri korrosiooni taset ning pinna saasteained mõjutavad tõsiselt terase pinnal olevate katete nakkumist ja muudavad värvi. korrosiooni all olev kile laieneb jätkuvalt, mille tulemuseks on katte rike või kahjustus, mis ei suuda soovitud kaitseefekti saavutada. Seetõttu tuleks terase pinnatöötluse kvaliteeti katte kaitsvale toimele ja mõju elueale rõhutada, mõnikord isegi rohkem kui kattekiht ise, mitmesugused toimivuserinevused järgmiste aspektide mõjus:

3.1. Kandvate komponentide puhul, mida on hooldusperioodi jooksul raske parandada, tuleks katlakivieemaldusastet vastavalt suurendada.

3.2. Enne ja pärast katlakivi eemaldamist tuleb hoolikalt eemaldada rasv, rästik, raviminahk, pritsmed ja raudoksiid.

3.3. katlakivieemaldus- ja värvimistööde kvaliteetne vastuvõtt peab toimuma eeskirjade kohaselt.

4. Korrosioonivastane kate

Korrosioonivastased katted koosnevad tavaliselt kruntvärvist ja pealisvärvist. Kruntida pulbris rohkem, vähem alusmaterjali, kile kare, krundi ülesanne on teha rohujuuretasandil värvikile ja pealisvärvi kombinatsiooniga tahke ehk hea nakkuvus; krunt sisaldab korrosiooni inhibeerivaid pigmente, võib takistada korrosiooni teket ja mõned võivad olla ka metalli passiveerimine ja elektrokeemiline kaitse, et vältida metalli roostetamist. Pealisvärv on vähem pulbrit, rohkem alusmaterjali, pärast seda, kui kile on läikiv, on põhiülesanne kaitsta alumist krundikihti, nii et see peaks olema atmosfääri ja niiskuse suhtes läbimatu ning taluma füüsikalist ja keemilist lagunemist põhjustatud ilmastikust. Praegune suund on sünteetiliste vaikude kasutamine, et parandada keskkonna ilmastikukindlust. Atmosfäärikindlusega korrosioonivastased katted on üldiselt vastupidavad ainult aurufaasi korrosioonile atmosfääris. Hapete, leeliste ja muude ainete korrosiooniga kohtades tuleb kasutada happe- ja leelisekindlaid katteid.

Kaitsefunktsiooni järgi võib korrosioonivastase värvi jagada kruntvärviks, keskmiseks värviks ja pealisvärviks, igal värvikihil on oma omadused, millest igaüks vastutab oma vastutuse, kihtide kombinatsiooni, komposiitkatte moodustamise eest. parandada korrosioonivastast jõudlust, pikendada kasutusiga.

4.1 praimerid

Krundikihiks tavaliselt kasutatavad korrosioonivastased katted on tsingirikas krunt ja epoksüraudpunane krunt, tsingirikas värv koosneb suurest hulgast mikropeenest tsingipulbrist ja vähesest kogusest kilet moodustavatest materjalidest. Tsingi elektrokeemilised omadused on kõrgemad kui terasel ja korrosioonile sattudes on sellel "enesetohverdav" efekt, nii et teras on kaitstud. Korrosiooniprodukt tsinkoksiid täidab poorid ja muudab katte tihedamaks. Tavaliselt kasutataval tsingirikkal kruntvärvil on kolm järgmist tüüpi:

(1) vesiklaasist anorgaaniline tsingirikas krunt, see on alusmaterjalina vesiklaas, lisage tsingipulber, segage ja pintseldage, pärast kõvenemist tuleb veega loputada, ehitusprotsess on keeruline, protsessi karmid tingimused, pinnatöötlus peab olema Sa2,5 või rohkem, lisaks ümbritseva õhu temperatuurile ja niiskuse nõuetele on kattekile moodustumine kergesti pragunev, kooruv ja seda on harva kasutatud.

(2) lahustuv anorgaaniline tsingirikas krunt, krunt põhineb etüülortosilikaadil, lahustina alkohol, osaliselt hüdrolüüsitud polümerisatsioon, lisada tsingipulbrit segatud ühtlaselt kaetud kile.

(3) tsingirikas krunt, see on kilet moodustava alusmaterjalina epoksüvaik, mis lisab tsingipulbrit, kõveneb katte moodustamiseks. Epoksiidtsingirikas krunt ei ole mitte ainult suurepäraste korrosioonivastaste omadustega ja tugeva nakkuvusega ning järgmise kattekihiga on epoksüraud-pilvevärv hea nakkuvuse tüüp. Kasutatakse peamiselt terasraami struktuuri ja naftakeemiaseadmete korrosiooni üldises atmosfääris.

Epoksüraudoksiidpunane krunt on jagatud kahekomponentse värviga purkideks, komponent A (värv) on valmistatud epoksüvaigust, raudoksiidpunane ja muud roostevastased pigmendid, karastusaine, vajumisvastane aine jne, komponent B on kõvendi, kasutuselevõtu osakaalu ehitamine. Punane raudoksiid on omamoodi füüsiline roostevastane pigment, selle olemus on stabiilne, tugev kattevõime, peened osakesed, võib olla värvikiles hea varjestusefektiga, sellel on hea roostevastane toime. Terasplaadil ja ülemisel epoksüvärvikihil olev punane epoksüraudoksiidkrunt on hea nakkuvusega, kuivab kiiresti toatemperatuuril, pealmine värvikiht ei lase värvi, kasutatakse sagedamini terastorustikes, mahutites, teraskonstruktsioonide korrosioonivastastes projektides. , rooste kruntvärvina.

4,2 keskmine värvikiht

Keskmise kihi värv on tavaliselt epoksüvilgukivi ja epoksüklaasi skaalavärv või epoksüpaksu lägavärv. Epoksiidvilguvärv valmistatakse alusmaterjaliks epoksüvaigust, lisades vilgukivi raudoksiidi, vilgukivi raudoksiidi mikrostruktuur on nagu helbeline vilgukivi, selle paksus on vaid mõni mikromeeter, läbimõõt kümnetest mikromeetritest kuni saja mikromeetrini. See on kõrge temperatuuritaluvus, leelisekindlus, happekindlus, mittetoksiline, helvestruktuur võib takistada keskmise läbitungimist, paremat korrosioonivastast jõudlust ja madalat kokkutõmbumist, pinna karedust, on suurepärane korrosioonivastase värvi keskmine kiht. Epoksiidklaasi katlakivivärv on alusmaterjalina epoksüvaik, mille täitematerjaliks on helbed klaasist katlakivi, millele lisanduvad mitmesugused lisandid, mis koosnevad paksust labatüüpi korrosioonivastasest värvist. Klaasi paksus on ainult 2 kuni 5 mikronit. Kuna kaalud on kattekihis üleval ja all kihtidena paigutatud, moodustub ainulaadne varjestusstruktuur.

4.3 pealislakk

Pealisvärvideks kasutatavad värvid võib vastavalt hinnaklassile jagada kolme klassi:

(1) Tavaline klass on epoksüvärv, klooritud kummivärv, klorosulfoonitud polüetüleen ja nii edasi;

(2) Keskmise kvaliteediga on polüuretaanvärv;

(3) Kõrgem klass on silikooniga modifitseeritud polüuretaanvärv, silikooniga modifitseeritud akrüülkattekiht, fluorivärv ja nii edasi.

Epoksiidvärv pärast keemilist kõvenemist, keemiline stabiilsus, tihe kate, tugev adhesioon, kõrged mehaanilised omadused, see on vastupidav happele, leelisele, soolale, talub mitmesuguseid keemiliste ainete korrosiooni.

5. Korrosioonivastase värvi valimisel tuleks arvestada mitme punktiga

5.1 Arvestada tuleks konstruktsiooni kasutustingimuste ja valitud värvivaliku järjepidevusega, lähtudes söövitavast keskkonnast (tüüp, temperatuur ja kontsentratsioon), gaasifaasist või vedelfaasist, kuumadest ja niisketest aladest või kuivadest aladest ja muust. valiku tingimused. Happelise keskkonna puhul võib kasutada parema happekindlusega fenoolvaikvärvi, aluselise keskkonna puhul aga parema leelisekindlusega epoksüvaikvärvi.

5.2 Kaaluda tuleb ehitustingimuste võimalusi. Mõned sobivad harjamiseks, mõned sobivad pihustamiseks, mõned sobivad looduslikuks kuivatamiseks, et moodustada kile ja nii edasi. Üldtingimuste jaoks on soovitav kasutada kuiva, kergesti pihustatavat külmkõvastuvat värvi.

5.3 Kaaluge katete õiget sobitamist. Kuna suurem osa värvist on alusmaterjalina orgaaniline kolloidne materjal, värvige iga kilekiht, siis on paratamatult palju erakordselt väikeseid mikropoorseid aineid, terase erosiooni võib siiski tungida söövitav aine. Seetõttu ei ole praeguste värvide konstruktsioon kaetud ühekihilise, vaid mitmekihilise pinnakattega, mille eesmärk on minimeerida mikropoorset. Krundi ja pealisvärvi vahel peaks olema hea kohanemisvõime. Näiteks vinüülkloriidvärv ja fosfaatkrunt või raudpunane alküüdkrunt, mis toetab heade tulemuste kasutamist, ja seda ei saa kasutada koos kasutamist toetava õlipõhise kruntvärviga (nt õlipõhine punane värv). Kuna perklooretüleenvärv sisaldab tugevaid lahusteid, hävitab see kruntkile.

Väga oluline on teha head tööd rooste- ja korrosioonitõrje valdkonnas, et edendada teraskonstruktsioonide hoonete arengut, säästa materjale, pikendada hoone kasutusiga, tagada ohutu tootmine ja vähendada keskkonnareostust.