Kuinka estää ruostetta ja korroosiota teräsrakenteissa

TeräsrakennetekniikkarakennusTunnetaan 2000-luvun vihreänä projektina, teräsrakenteella on monia etuja, kuten korkea lujuus, vahva kuormituskyky, kevyt paino, pieni tilan määrä, komponenttien helppo valmistus ja asennus, puun säästäminen jne. käytetään yhä laajemmin teollisuus- ja siviilirakennuksissa. Teräsrunkorakennuksia ja teräsrakennevarastoja on kaikkialla.

Teollisuuden nopean kehityksen myötä teräksen korroosionkestävyys ja huono ruosteenkestävyys ja muut kysymykset ilmestyivät vähitellen, erityisesti rannikkoalueilla ja kemianteollisuudesta on tullut näkyvä ongelma!

Teräsrakenteen korroosio ei aiheuta vain taloudellisia menetyksiä, vaan tuo mukanaan myös piilevän vaaran rakenteen turvallisuudelle, ja teräskorroosion aiheuttamat konepajaonnettomuudet ovat yleisiä, joten teräsrakenteen (erityisesti ohutseinäisten teräskomponenttien) korroosionestokäsittely on taloudellinen ja yhteiskunnallinen merkitys, ja alla on esittelyjä ja keskusteluja rakennusprosessin ongelmista ja eräistä hoitomenetelmistä.

1. Teräsrakenteiden korroosion pääasialliset syyt

Teräskorroosion ehkäisy alkaa teräskorroosion syiden ymmärtämisestä.

1.1 Teräksen korroosiomekanismi huoneenlämpötilassa (alle 100°C)

Teräksen korroosio huoneenlämpötilassa on pääasiassa sähkökemiallista korroosiota. Teräsrakenteita käytetään ilmakehässä huoneenlämmössä ja teräs syöpyy ilmakehän kosteuden, hapen ja muiden epäpuhtauksien (puhdistamaton hitsauskuona, ruostekerros, pintalika) vaikutuksesta. Ilmakehän suhteellinen kosteus on alle 60 %, teräksen korroosio on erittäin vähäistä; mutta kun suhteellinen kosteus nousee tiettyyn arvoon, teräksen korroosionopeus nousee yhtäkkiä, ja tätä arvoa kutsutaan kriittiseksi kosteudeksi. Huoneenlämmössä yleinen teräksen kriittinen kosteus on 60-70%.

Kun ilma on saastunutta tai suolaa ilmassa rannikkoalueilla, kriittinen kosteus on erittäin alhainen, teräspintaan on helppo muodostaa vesikalvo. Tällä hetkellä hitsauskuona ja käsittelemätön ruostekerros (rautaoksidi) katodina, teräsrakenteen komponentit (perusmateriaali) anodina vesikalvossa sähkökemiallista korroosiota. Teräksen pintaan vesikalvon muodostamiseksi adsorboitunut ilmakehän kosteus on teräksen korroosion määräävä tekijä; ilmakehän suhteellinen kosteus ja epäpuhtauspitoisuus ovat tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat ilmakehän korroosion asteeseen.

1.2 Teräksen korroosiomekanismi korkeassa lämpötilassa (yli 100 ℃)

Teräksen korroosio korkeissa lämpötiloissa on pääasiassa kemiallista korroosiota. Korkeassa lämpötilassa vesi on kaasumaisessa tilassa, sähkökemiallinen vaikutus on hyvin pieni, vähennettynä toissijaiseksi tekijäksi. Metallin ja kuivan kaasun (kuten O2, H2S, SO2, Cl2 jne.) kosketus, vastaavien yhdisteiden (kloridit, sulfidit, oksidit) pinnan muodostuminen, teräksen kemiallisen korroosion muodostuminen.

2 Teräsrakenteiden suojausmenetelmät korroosiota vastaan

Teräksen korroosion sähkökemiallisen periaatteen mukaan teräksen korroosio voidaan estää niin kauan kuin korroosioakun muodostuminen estetään tai tuhoutuu tai katodi- ja anodiprosessit ovat voimakkaasti tukossa. Suojakerrosmenetelmän käyttö teräsrakenteen korroosion estämiseksi on tällä hetkellä yleinen menetelmä, yleisesti käytetyllä suojakerroksella on seuraavanlaisia:

2.1 Metallinen suojakerros: metallisuojakerros on metallia tai metalliseosta, jolla on katodinen tai anodinen suojaava vaikutus, galvanoinnin, ruiskupinnoituksen, kemiallisen pinnoituksen, kuumapinnoituksen ja tihkumispinnoituksen ja muiden menetelmien avulla, tarve suojata metallipinta metallisen suojakerroksen (kalvon) muodostamiseksi metallin eristämiseen syövyttävästä väliaineesta kosketuksissa syövyttävän väliaineen kanssa tai metallin suojauksen sähkökemiallisen suojaavan vaikutuksen käyttämiseen korroosion estämiseksi.

2.2 Suojaava kerros: kemiallisilla tai sähkökemiallisilla menetelmillä teräspinnan tekemiseksi muodostamaan korroosionkestävä yhdistekalvo, jotta voidaan eristää syövyttävä väliaine ja metallikontakti metallin korroosion estämiseksi.

2.3 Ei-metallinen suojakerros: maaleilla, muoveilla, emalilla ja muilla materiaaleilla, maalaamalla ja ruiskuttamalla ja muilla menetelmillä suojakalvon muodostamiseksi metallin pinnalle siten, että metalli ja syövyttävät materiaalit eristyvät metallin korroosion estämiseksi .

3. Teräksen pintakäsittely

Teräksen jalostus tehtaalle ennen, komponenttien pinta väistämättä tahrautuu öljyllä, kosteudella, pölyllä ja muilla epäpuhtauksilla, samoin kuin purseet, rautaoksidi, ruostekerros ja muut pintavirheet. Edellisistä teräsrakenteen korroosion tärkeimmistä syistä tiedämme, että epäpuhtauksien pitoisuus on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa ilmakehän korroosion asteeseen, ja pinnan epäpuhtaudet vaikuttavat vakavasti pinnoitteiden tarttumiseen teräksen pinnalle ja tekevät maalin. korroosion alla oleva kalvo jatkaa laajenemistaan, mikä johtaa pinnoitteen rikkoutumiseen tai vaurioitumiseen, jolloin haluttua suojaava vaikutus ei saavuteta. Siksi teräksen pintakäsittelyn laatua pinnoitteen suojaavaan vaikutukseen ja vaikutuksen kestoon, joskus jopa enemmän kuin itse pinnoite, on korostettava seuraavien näkökohtien tehokkuuden eroja:

3.1. Kantavien osien, joita on vaikea korjata huoltojakson aikana, kalkinpoistoluokkaa tulee lisätä sopivasti.

3.2. Ennen ja jälkeen kalkinpoiston rasva, purse, lääkkeen iho, roiskeet ja rautaoksidi on poistettava huolellisesti.

3.3. kalkinpoisto- ja maalaustöiden laatuhyväksynnän tulee olla määräysten mukainen.

4. Korroosionestopinnoite

Korroosionestopinnoitteet koostuvat yleensä pohjamaalista ja pintamaalista. Pohjamaali jauheessa enemmän, vähemmän perusmateriaalia, kalvo karkea, pohjamaalin tehtävänä on tehdä maalikalvo ruohonjuuritasolla ja pintamaali yhdistelmä kiinteää eli hyvä tarttuvuus; pohjamaalissa on korroosiota estäviä pigmenttejä, se voi estää korroosion syntymisen, ja jotkut voivat olla myös metallin passivointia ja sähkökemiallista suojausta metallin ruostumisen estämiseksi. Pintamaali on vähemmän jauhetta, enemmän perusmateriaalia, sen jälkeen kun kalvo on kiiltävä, päätehtävänä on suojata pohjamaalin alempaa kerrosta, joten sen tulee olla ilmakehää ja kosteutta läpäisemätön ja kestää fysikaalista ja kemiallista hajoamista. sään aiheuttama. Nykyinen suuntaus on käyttää synteettisiä hartseja parantamaan väliaineen säänkestävyyttä. Ilmakehän kestävät korroosionestopinnoitteet kestävät yleensä vain kaasufaasikorroosiota ilmakehässä. Paikoissa, jotka ovat alttiina happojen, emästen ja muiden väliaineiden korroosiolle, on käytettävä hapon ja alkalinkestäviä pinnoitteita.

Suojatoiminnon mukaan korroosionestomaali voidaan jakaa pohjamaaliin, keskimaaliin ja pintamaaliin, jokaisella maalikerroksella on omat ominaisuutensa, joista jokainen vastaa omasta vastuustaan, kerrosten yhdistelmästä, komposiittipinnoitteen muodostamisesta parantaa korroosionestokykyä, pidentää käyttöikää.

4.1 alukkeet

Pohjakerroksen yleisesti käytetyt korroosionestopinnoitteet ovat sinkkirikas pohjamaali ja epoksi rautapunainen pohjamaali, sinkkirikas maali koostuu suuresta määrästä mikrohienoa sinkkijauhetta ja pienestä määrästä kalvoa muodostavia materiaaleja. Sinkin sähkökemialliset ominaisuudet ovat korkeammat kuin teräksellä, ja altistuessaan korroosiolle sillä on "itsetuhraava" vaikutus, joten teräs on suojattu. Korroosiotuote sinkkioksidi täyttää huokoset ja tekee pinnoitteesta tiiviimmän. Yleisesti käytetyllä sinkkipitoisella pohjamaalilla on seuraavat kolme tyyppiä:

(1) vesilasi epäorgaaninen sinkkirikas pohjamaali, se on vesilasia pohjamateriaalina, lisää sinkkijauhetta, sekoita ja harjaa, kovettumisen jälkeen huuhdellaan vedellä, rakennusprosessi on monimutkainen, ankarat prosessiolosuhteet, pintakäsittelyn tulee olla Sa2.5 tai enemmän, lisäksi ympäristön lämpötila, kosteus vaatimukset, muodostumista pinnoitekalvo on helppo halkeilu, kuoriutuminen, ja sitä on käytetty harvoin.

(2) liukeneva epäorgaaninen sinkkirikas pohjamaali, pohjamaali perustuu etyyliortosilikaattiin, alkoholi liuottimena, osittain hydrolysoitu polymerointi, lisää sinkkijauhe sekoitetaan tasaisesti päällystetty kalvo.

(3) sinkkirikas pohjamaali, se on epoksihartsi kalvon muodostavana perusmateriaalina, lisäämällä sinkkijauhetta, kovettamalla pinnoitteen muodostamiseksi. Epoksisinkkirikas pohjamaali ei ole vain erinomaisia ​​korroosionesto-ominaisuuksia, ja vahva tarttuvuus, ja seuraavalla pinnoitteella epoksi-rautapilvimaali ovat hyvä tarttuvuustyyppi. Käytetään pääasiassa yleisessä ilmapiirissä teräsrungon rakenteen ja petrokemian laitteiden korroosiota.

Epoksirautaoksidin punainen pohjamaali on jaettu kaksikomponenttisen maalin tölkkeihin, komponentti A (maali), joka on valmistettu epoksihartsista, rautaoksidipunainen ja muut ruosteenestopigmentit, kovettaja, uppoamisenestoaine jne., komponentti B on kovetusaine, käyttöönoton osuuden rakentaminen. Punainen rautaoksidi on eräänlainen fyysinen ruosteenestopigmentti, sen luonne on vakaa, vahva peittovoima, hienojakoisia hiukkasia, sillä voi olla hyvä suojavaikutus maalikalvossa, sillä on hyvä ruosteenestokyky. Teräslevyn ja epoksimaalin ylemmän kerroksen epoksirautaoksidipohjamaalilla on hyvä tarttuvuus, nopeasti kuivuva huoneenlämmössä, pintamaalin ylempi kerros ei vuoda väriä, käytetään yleisemmin teräsputkissa, säiliöissä, teräsrakenteiden korroosionestoprojekteissa , ruostepohjamaalina.

4.2 keskimmäinen maalikerros

Keskikerroksen maali on yleensä epoksikiille- ja epoksilasihilsettä tai epoksipaksua lietemaalia. Epoksikiillemaali valmistetaan epoksihartsista perusmateriaaliksi lisäämällä kiillerautaoksidia, kiillerautaoksidin mikrorakenne on kuin hiutalemainen kiille, sen paksuus on vain muutama mikrometri ja halkaisija on kymmenistä mikrometreistä sataan mikrometriin. Se on korkean lämpötilan kestävyys, alkalinkestävyys, haponkestävyys, myrkytön, hiutalerakenne voi estää väliaineen tunkeutumisen, parantaa korroosionestokykyä ja alhainen kutistuminen, pinnan karheus, on erinomainen korroosionestomaalin keskikerros. Epoksilasihilse on perusmateriaalina epoksihartsi, jonka kiviaineksena on hilseilevä lasikive, sekä erilaisia ​​lisäaineita, jotka koostuvat paksusta melatyyppisestä korroosionestomaalista. Lasin paksuus on vain 2-5 mikronia. Kun suomut on järjestetty kerroksittain pinnoitteen ylä- ja alapuolelle, muodostuu ainutlaatuinen suojarakenne.

4.3 pintalakka

Pintamaaleihin käytettävät maalit voidaan jakaa kolmeen laatuun hintaluokituksensa mukaan:

(1) Tavallinen laatu on epoksimaali, kloorattu kumimaali, kloorisulfonoitu polyeteeni ja niin edelleen;

(2) Keskilaatuinen on polyuretaanimaali;

(3) Korkeampi luokka on silikonilla modifioitu polyuretaanimaali, silikonilla modifioitu akryylipinnoite, fluorimaali ja niin edelleen.

Epoksimaali kemiallisen kovettumisen jälkeen, kemiallinen stabiilius, tiheä pinnoite, vahva tarttuvuus, korkeat mekaaniset ominaisuudet, se kestää happoa, alkalia, suolaa, kestää erilaisia ​​​​kemiallisia väliaineita.

5. Korroosionestomaalin valinnassa tulee ottaa huomioon useita seikkoja

5.1 On otettava huomioon rakenteen käyttöolosuhteiden ja valittujen maalien yhdenmukaisuus syövyttävän väliaineen (tyyppi, lämpötila ja pitoisuus) kaasufaasin tai nestefaasin, kuumien ja kosteiden alueiden tai kuivien alueiden ja muiden perusteella. valinnan ehdot. Happamaan väliaineeseen voidaan käyttää fenolihartsimaalia, jolla on parempi happokestävyys, kun taas alkaliseen väliaineeseen tulee käyttää epoksihartsimaalia, jolla on parempi emäksenkesto.

5.2 Rakennusolosuhteiden mahdollisuudet on otettava huomioon. Jotkut soveltuvat harjaukseen, jotkut ruiskutukseen, jotkut sopivat luonnolliseen kuivaukseen kalvon muodostamiseksi ja niin edelleen. Yleisissä olosuhteissa on suositeltavaa käyttää kuivaa, helposti ruiskutettavaa kylmäkovettuvaa maalia.

5.3 Harkitse pinnoitteiden oikeaa yhteensopivuutta. Koska suurin osa maalista on orgaanista kolloidista materiaalia pohjamateriaalina, maalaa jokainen kalvokerros, on väistämättä paljon poikkeuksellisen pieniä mikrohuokoisia, syövyttäviä aineita voi silti tunkeutua teräksen eroosioon. Siksi nykyisten maalien rakentaminen ei ole päällystetty yksikerroksisesti, vaan päällystetty monikerroksisesti, tarkoituksena on vähentää mikrohuokoinen minimiin. Pohjamaalin ja pintamaalin välillä tulee olla hyvä sopeutumiskyky. Esimerkiksi vinyylikloridimaali ja fosfatointipohjamaali tai rautapunainen alkydipohjamaali tukevat hyvän lopputuloksen käyttöä, eikä niitä voida käyttää käyttöä tukevan öljypohjaisen pohjamaalin (esim. öljypohjaisen punaisen maalin) kanssa. Koska perkloorietyleenimaali sisältää vahvoja liuottimia, se tuhoaa pohjamaalin.

On erittäin tärkeää tehdä hyvää ruosteenesto- ja korroosionestotyötä teräsrakennerakentamisen kehityksen edistämiseksi, materiaalien säästämiseksi, rakennuksen käyttöiän pidentämiseksi, turvallisen tuotannon varmistamiseksi ja ympäristön saastumisen vähentämiseksi.