Ako zabrániť hrdzi a korózii na oceľovej konštrukcii

Oceľová konštrukcia inžinierskej budovyje známy ako zelený projekt 21. storočia, oceľová konštrukcia má mnoho výhod ako vysoká pevnosť, vysoká nosnosť, nízka hmotnosť, malý objem zaberaného priestoru, jednoduchá výroba a montáž komponentov, úspora dreva a pod. Stále viac a viac sa používa v priemyselných a občianskych budovách. Budovy s oceľovými rámami a oceľové konštrukcie Sklady sú všade.

S rýchlym rozvojom priemyslu sa postupne objavovala odolnosť ocele proti korózii a slabá odolnosť voči hrdzi a korózii a ďalšie problémy, najmä v pobrežných oblastiach a chemický priemysel sa stal prominentným problémom!

Korózia oceľovej konštrukcie spôsobuje nielen ekonomické straty, ale prináša aj skryté nebezpečenstvo pre bezpečnosť konštrukcie a časté sú strojárske havárie spôsobené koróziou ocele, preto je antikorózna úprava oceľovej konštrukcie (najmä tenkostenných oceľových komponentov) má veľký ekonomický a spoločenský význam a ďalej uvádzame niekoľko úvodov a diskusií o problémoch vyskytujúcich sa v procese výstavby a niektorých metódach úpravy.

1. Hlavné príčiny korózie oceľových konštrukcií

Prevencia korózie ocele začína pochopením príčin korózie ocele.

1.1 Mechanizmus korózie ocele pri izbovej teplote (pod 100°C)

Korózia ocele pri izbovej teplote je hlavne elektrochemická korózia. Oceľové konštrukcie sa používajú v atmosfére pri izbovej teplote a oceľ je korodovaná pôsobením vlhkosti, kyslíka a iných škodlivín (nevyčistená zváracia troska, vrstva hrdze, povrchové nečistoty) v atmosfére. Relatívna vlhkosť atmosféry je pod 60%, korózia ocele je veľmi mierna; ale keď sa relatívna vlhkosť zvýši na určitú hodnotu, rýchlosť korózie ocele sa náhle zvýši a táto hodnota sa nazýva kritická vlhkosť. Pri izbovej teplote je všeobecná kritická vlhkosť ocele 60 % až 70 %.

Keď je vzduch znečistený alebo soľ vo vzduchu v pobrežných oblastiach, kritická vlhkosť je veľmi nízka, na povrchu ocele sa ľahko vytvorí vodný film. V tomto čase zváracia troska a neošetrená vrstva hrdze (oxid železa) ako katóda, komponenty oceľovej konštrukcie (základný materiál) ako anóda vo vodnom filme elektrochemická korózia. Atmosférická vlhkosť adsorbovaná na povrchu ocele za vzniku vodného filmu je určujúcim faktorom pre koróziu ocele; relatívna vlhkosť atmosféry a obsah škodlivín sú dôležité faktory ovplyvňujúce stupeň atmosférickej korózie.

1.2 Mechanizmus korózie ocele pri vysokej teplote (nad 100 ℃)

Korózia ocele pri vysokých teplotách je hlavne chemická korózia. Pri vysokej teplote existuje voda v plynnom stave, elektrochemický efekt je veľmi malý, redukovaný na sekundárny faktor. Kontakt kovu a suchého plynu (napr. O2, H2S, SO2, Cl2, atď.), povrchová tvorba zodpovedajúcich zlúčenín (chloridy, sulfidy, oxidy), tvorba chemickej korózie ocele.

2 Spôsoby ochrany proti korózii oceľových konštrukcií

Podľa elektrochemického princípu korózie ocele, pokiaľ je zabránené alebo zničené vytváranie koróznej batérie alebo sú silne blokované katódové a anodické procesy, korózii ocele je možné zabrániť. Použitie metódy ochrannej vrstvy na zabránenie korózii oceľovej konštrukcie je v súčasnosti bežnou metódou, bežne používaná ochranná vrstva má tieto druhy:

2.1 Kovová ochranná vrstva: kovová ochranná vrstva je kov alebo zliatina s katodickým alebo anodickým ochranným účinkom, prostredníctvom galvanického pokovovania, striekania, chemického pokovovania, pokovovania za tepla a priesakového pokovovania a iných metód, potreba chrániť kovový povrch, aby sa vytvorila kovová ochranná vrstva (film) na izoláciu kovu od korozívneho média v kontakte s korozívnym médiom alebo použitie elektrochemického ochranného účinku ochrany kovu, aby sa zabránilo korózii.

2.2 Ochranná vrstva: pomocou chemických alebo elektrochemických metód, aby sa na povrchu ocele vytvoril zložený film odolný voči korózii, aby sa izolovalo korozívne médium a kontakt s kovom, aby sa zabránilo korózii kovu.

2.3 Nekovová ochranná vrstva: farbami, plastmi, smaltom a inými materiálmi, natieraním a striekaním a inými metódami, na vytvorenie ochranného filmu na povrchu kovu, aby sa kov a korozívne médiá izolovali, aby sa zabránilo korózii kovu .

3. Povrchová úprava ocele

Pred spracovaním ocele do továrne bude povrch komponentov nevyhnutne znečistený olejom, vlhkosťou, prachom a inými znečisťujúcimi látkami, ako aj prítomnosťou otrepov, oxidu železa, vrstvy hrdze a iných povrchových defektov. Z predchádzajúcich hlavných dôvodov korózie oceľovej konštrukcie vieme, že obsah škodlivín je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim stupeň atmosférickej korózie a povrchové nečistoty vážne ovplyvnia priľnavosť povlakov na povrchu ocele a spôsobia, že náter film pod koróziou sa naďalej rozširuje, čo vedie k zlyhaniu alebo poškodeniu povlaku a nie je možné dosiahnuť požadovaný ochranný účinok. Preto by sa mala zdôrazniť kvalita povrchovej úpravy ocele na ochranný účinok povlaku a životnosť vplyvu, niekedy dokonca viac ako samotný povlak, rôzne výkonnostné rozdiely v vplyve nasledujúcich aspektov:

3.1. Pre nosné komponenty, ktoré sa ťažko opravujú počas servisného obdobia, by sa mal stupeň odstraňovania vodného kameňa primerane zvýšiť.

3.2. Pred a po odstránení vodného kameňa je potrebné starostlivo odstrániť mastnotu, otrepy, liečivú pokožku, postriekanie a oxid železitý.

3.3. Preberanie kvality odstraňovania okovín a náterov musí byť v súlade s predpismi.

4. Antikorózny náter

Antikorózne nátery sa vo všeobecnosti skladajú zo základného a vrchného náteru. Základný náter v prášku viac, menej základný materiál, hrubý film, funkciou základného náteru je vytvoriť náterový film so základnou úrovňou a kombináciou vrchného náteru tuhou, to znamená, aby mal dobrú priľnavosť; základný náter obsahuje pigmenty inhibujúce koróziu, môže zabrániť výskytu korózie a niektoré môžu byť tiež pasiváciou kovu a elektrochemickou ochranou, aby sa zabránilo hrdzaveniu kovu. Vrchný náter je menej práškový, viac základného materiálu, potom, čo je film lesklý, hlavnou funkciou je chrániť spodnú vrstvu základného náteru, takže by mal byť nepriepustný pre atmosféru a vlhkosť a mal by byť schopný odolávať fyzikálnemu a chemickému rozkladu spôsobené zvetrávaním. Súčasným trendom je používanie syntetických živíc na zlepšenie odolnosti média voči poveternostným vplyvom. Antikorózne nátery s odolnosťou voči atmosfére sú vo všeobecnosti odolné iba voči korózii v plynnej fáze v atmosfére. Na miesta vystavené korózii kyselinami a zásadami a inými médiami je potrebné použiť nátery odolné voči kyselinám a zásadám.

Antikorózny náter podľa ochrannej funkcie možno rozdeliť na základný náter, stredný náter a vrchný náter, každá vrstva náteru má svoje vlastné charakteristiky, z ktorých každá zodpovedá za svoju vlastnú zodpovednosť, kombinácia vrstiev, vytvorenie kompozitného náteru zlepšiť antikorózny výkon, predĺžiť životnosť.

4.1 primery

Základná vrstva bežne používané antikorózne nátery sú základný náter bohatý na zinok a epoxidový železo-červený základný náter, náter bohatý na zinok sa skladá z veľkého množstva mikrojemného zinkového prášku a malého množstva materiálov tvoriacich film. Elektrochemické vlastnosti zinku sú vyššie ako vlastnosti ocele a ak je vystavený korózii, má "sebaobetovací" účinok, takže oceľ je chránená. Produkt korózie oxid zinočnatý vypĺňa póry a robí povlak hustejším. Bežne používaný základný náter bohatý na zinok má tieto tri druhy:

(1) anorganický základný náter bohatý na zinok na vodné sklo, je to vodné sklo ako základný materiál, pridajte zinkový prášok, miešanie a kefovanie, po vytvrdnutí sa má opláchnuť vodou, proces výstavby je zložitý, náročné procesné podmienky, povrchová úprava musí byť v Sa2,5 alebo viac, okrem požiadaviek na teplotu okolia a vlhkosť, tvorba povlakového filmu ľahko praská, odlupuje sa a používa sa len zriedka.

(2) rozpustný anorganický základ bohatý na zinok, základný náter je založený na etyl ortokremičitanu, alkohol ako rozpúšťadlo, čiastočne hydrolyzovaná polymerizácia, pridajte zinkový prášok zmiešaný rovnomerne potiahnutý film.

(3) základný náter bohatý na zinok, je to epoxidová živica ako základný materiál tvoriaci film, ktorý pridáva zinkový prášok a vytvrdzuje na vytvorenie povlaku. Epoxidový základný náter bohatý na zinok má nielen vynikajúce antikorózne vlastnosti a silnú priľnavosť, ale s ďalším náterom epoxidová farba na železo má dobrú priľnavosť. Používa sa hlavne vo všeobecnej atmosfére konštrukcie oceľového rámu a korózii petrochemických zariadení.

Epoxidový červený základný náter na báze oxidu železitého sa delí na plechovky s dvojzložkovou farbou, zložka A (farba) vyrobená z epoxidovej živice, červeného oxidu železitého a iných antikoróznych pigmentov stužovača, činidla proti potápaniu atď., zložka B je tužidlo, konštrukcia podielu nasadenia. Červený oxid železitý je druh fyzikálneho antikorózneho pigmentu, jeho povaha je stabilná, silná krycia sila, jemné častice, môže mať dobrý tieniaci účinok v náterovom filme, má dobrý antikorózny účinok. Epoxidový červený základný náter na oceľovom plechu a horná vrstva epoxidovej farby majú dobrú priľnavosť, rýchle schnutie pri izbovej teplote, vrchná vrstva povrchovej farby nepúšťa farbu, bežnejšie sa používa v oceľových potrubiach, nádržiach, antikoróznych projektoch oceľovej konštrukcie , ako základný náter na hrdzu.

4,2 stredná vrstva farby

Stredná vrstva farby je zvyčajne epoxidová sľuda a epoxidová farba na sklo alebo epoxidová hustá kaša. Epoxidová sľudová farba je vyrobená z epoxidovej živice ako základného materiálu pridaním oxidu železitého sľudy, mikroštruktúra oxidu železitého sľudy je ako šupinatá sľuda, jej hrúbka je len niekoľko mikrometrov a jej priemer je desiatky mikrometrov až sto mikrometrov. Je to vysoká teplotná odolnosť, odolnosť voči alkáliám, odolnosť voči kyselinám, netoxická, vločková štruktúra môže zabrániť strednému prenikaniu, zlepšenému antikoróznemu výkonu a nízkemu zmršťovaniu, drsnosti povrchu, je vynikajúcou strednou vrstvou antikoróznej farby. Epoxidová farba na sklenené šupiny je epoxidová živica ako základný materiál, s šupinovitými sklenenými šupinami ako agregátom, plus rôzne prísady zložené z hrubej antikoróznej farby lopatkového typu. Hrúbka sklenenej stupnice je len 2 až 5 mikrónov. Keďže šupiny sú v povlaku usporiadané vo vrstvách nad a pod, vytvára sa jedinečná tieniaca štruktúra.

4.3 vrchný náter

Farby používané na vrchné nátery možno rozdeliť do troch tried podľa ich cenových relácií:

(1) Bežná kvalita je epoxidová farba, chlórovaná gumová farba, chlórsulfónovaný polyetylén a tak ďalej;

(2) Stredná kvalita je polyuretánová farba;

(3) Vyšší stupeň je silikónom modifikovaná polyuretánová farba, silikónom modifikovaný akrylový vrchný náter, fluórová farba atď.

Epoxidová farba po chemickom vytvrdnutí, chemická stabilita, hustý náter, silná priľnavosť, vysoké mechanické vlastnosti, je odolná voči kyselinám, zásadám, soli, odoláva korózii rôznych chemických médií.

5. Pri výbere antikoróznej farby je potrebné zvážiť niekoľko bodov

5.1 Je potrebné vziať do úvahy konzistentnosť podmienok použitia konštrukcie a rozsah zvolených náterov na základe korozívneho média (typ, teplota a koncentrácia), plynnej fázy alebo kvapalnej fázy, horúcich a vlhkých oblastí alebo suchých oblastí a iných podmienky pre výber. Pre kyslé médium je možné použiť farbu na báze fenolovej živice s lepšou odolnosťou voči kyselinám, zatiaľ čo pre alkalické médium by sa mala použiť farba na báze epoxidovej živice s lepšou odolnosťou voči zásadám.

5.2 Treba zvážiť možnosti stavebných podmienok. Niektoré sú vhodné na štetec, niektoré sú vhodné na striekanie, niektoré sú vhodné na prirodzené sušenie na vytvorenie filmu a podobne. Pre všeobecné podmienky je vhodné použiť suchú, za studena tuhnúcu farbu ľahko striekateľnú.

5.3 Zvážte správne prispôsobenie náterov. Pretože väčšina farby je organický koloidný materiál ako základný materiál, natrite každú vrstvu filmu, nevyhnutne existuje veľa výnimočne malých mikroporéznych, korozívnych médií, ktoré môžu stále prenikať eróziou ocele. Preto sa pri konštrukcii súčasného náteru nenatierajú jednovrstvové, ale viacvrstvové nátery, ktorých účelom je znížiť mikroporéznosť na minimum. Medzi základným a vrchným náterom by mala byť dobrá prispôsobivosť. Ako je vinylchloridová farba a fosfátovací základný náter alebo železočervený alkydový základný náter podporujúci dobré výsledky a nemožno ho použiť s olejovým základným náterom (ako je olejová červená farba), ktoré podporujú použitie. Pretože perchlóretylénová farba obsahuje silné rozpúšťadlá, zničí základný film.

Je veľmi dôležité robiť dobrú prácu v antikoróznej a antikoróznej ochrane, aby sa podporil rozvoj oceľových konštrukcií budov, šetrili materiály, predĺžili životnosť budovy, zabezpečili bezpečnú výrobu a znížili znečistenie životného prostredia.