כיצד למנוע חלודה וקורוזיה במבנה הפלדה

בניין הנדסי מבנה פלדהידוע בתור הפרויקט הירוק של המאה ה-21, למבנה הפלדה יתרונות רבים כגון חוזק גבוה, יכולת העמסה חזקה, משקל קל, נפח קטן של שטח תפוס, ייצור והתקנה קלה של רכיבים, חיסכון בעץ וכו', כך שהוא יותר ויותר בשימוש נרחב במבנים תעשייתיים ואזרחיים. מבני מסגרת פלדה ומחסני מבנה פלדה נמצאים בכל מקום.

עם ההתפתחות המהירה של התעשייה, הופיעו בהדרגה עמידות בפני קורוזיה של פלדה ועמידות ירודה בפני חלודה וקורוזיה ונושאים אחרים, במיוחד באזורי החוף והתעשייה הכימית הפכה לבעיה בולטת!

קורוזיה של מבנה פלדה לא רק גורמת להפסדים כלכליים, אלא גם מביאה סכנה נסתרת לבטיחות המבנה, ותאונות הנדסיות הנגרמות מקורוזיה מפלדה הן שכיחות, ולכן הטיפול נגד קורוזיה של מבנה פלדה (במיוחד רכיבי פלדה דקים) הוא בעל משמעות כלכלית וחברתית רבה, ולהלן כמה מבואות ודיונים על הבעיות שנמצאו בתהליך הבנייה וכמה שיטות טיפול.

1. הסיבות העיקריות לקורוזיה של מבני פלדה

מניעת קורוזיה של פלדה מתחילה בהבנת הגורמים לקורוזיה של פלדה.

1.1 מנגנון קורוזיה של פלדה בטמפרטורת החדר (מתחת ל-100 מעלות צלזיוס)

קורוזיה של פלדה בטמפרטורת החדר היא בעיקר קורוזיה אלקטרוכימית. מבני פלדה משמשים באטמוספרה בטמפרטורת החדר, והפלדה נשחקת על ידי פעולת לחות, חמצן ומזהמים אחרים (סיגי ריתוך לא מנוקים, שכבת חלודה, לכלוך משטח) באטמוספרה. הלחות היחסית של האטמוספירה היא מתחת ל-60%, קורוזיה של פלדה קלה מאוד; אך כאשר הלחות היחסית עולה לערך מסוים, קצב הקורוזיה של הפלדה עולה פתאום, וערך זה נקרא הלחות הקריטית. בטמפרטורת החדר, לחות הפלדה הכללית קריטית של 60% עד 70%.

כאשר האוויר מזוהם או מלח באוויר באזורי החוף, הלחות הקריטית נמוכה מאוד, משטח הפלדה קל ליצור סרט מים. בשלב זה, ריתוך סיגים ושכבת חלודה לא מטופלת (תחמוצת ברזל) כקתודה, רכיבי מבנה פלדה (חומר בסיס) כאנודה בקורוזיה אלקטרוכימית בסרט המים. לחות אטמוספרית הנספגת על פני הפלדה ליצירת סרט מים היא הגורם הקובע לקורוזיה של פלדה; הלחות היחסית של האטמוספירה ותכולת המזהמים הם גורמים חשובים המשפיעים על מידת הקורוזיה האטמוספרית.

1.2 מנגנון קורוזיה של פלדה בטמפרטורה גבוהה (מעל 100℃)

קורוזיה של פלדה בטמפרטורות גבוהות היא בעיקר קורוזיה כימית. בטמפרטורה גבוהה, מים קיימים במצב גזי, ההשפעה האלקטרוכימית קטנה מאוד, מופחתת לגורם משני. מתכת וגז יבש (כגון O2, H2S, SO2, Cl2 וכו ') מגע, יצירת פני השטח של התרכובות המתאימות (כלורידים, סולפידים, תחמוצות), היווצרות קורוזיה כימית של פלדה.

2 שיטות הגנה מפני קורוזיה של מבני פלדה

על פי העיקרון האלקטרוכימי של קורוזיה פלדה, כל עוד היווצרות של סוללת קורוזיה נמנעת או נהרסת או חסימת התהליכים הקתודיים והאנודיים מאוד, ניתן למנוע את קורוזיה של הפלדה. השימוש בשכבת מגן למניעת קורוזיה של מבנה הפלדה הוא שיטה נפוצה כיום, לשכבת המגן הנפוצה יש את הסוגים הבאים:

2.1 שכבת הגנה ממתכת: שכבת מגן מתכת היא מתכת או סגסוגת עם אפקט מגן קתודי או אנודי, באמצעות ציפוי אלקטרו, ציפוי ריסוס, ציפוי כימי, ציפוי חם וציפוי חלחול ושיטות אחרות, הצורך להגן על פני המתכת ליצירת שכבת מגן מתכת (סרט) לבודד את המתכת מהמדיום המאכל במגע עם המדיום המאכל, או שימוש באפקט מגן אלקטרוכימי של הגנת מתכת, כדי למנוע קורוזיה.

2.2 שכבת הגנה: באמצעות שיטות כימיות או אלקטרוכימיות לגרום למשטח הפלדה ליצור סרט תרכובת עמיד בפני קורוזיה, על מנת לבודד את המדיום המאכל ומגע המתכת, כדי למנוע קורוזיה של מתכת.

2.3 שכבת הגנה לא מתכתית: עם צבעים, פלסטיק, אמייל וחומרים אחרים, באמצעות צביעה והתזה ושיטות אחרות, ליצור סרט מגן על פני המתכת, כך שהמתכת והחומרים הקורוזיבים יבודדו, כדי למנוע קורוזיה של המתכת .

3. טיפול פני פלדה

עיבוד פלדה למפעל לפני, פני השטח של הרכיבים יהיו בהכרח מוכתמים בשמן, לחות, אבק ומזהמים אחרים, כמו גם נוכחות של קוצים, תחמוצת ברזל, שכבת חלודה ופגמים פני השטח אחרים. מהסיבות העיקריות הקודמות לקורוזיה של מבנה הפלדה, אנו יודעים שתכולת המזהמים היא גורם חשוב המשפיע על מידת הקורוזיה האטמוספרית, ומזהמי פני השטח ישפיעו ברצינות על הידבקות הציפויים על פני הפלדה ויהפכו את הצבע. הסרט מתחת לקורוזיה ממשיך להתרחב, וכתוצאה מכך כשל ציפוי או נזק, לא מצליח להשיג את אפקט ההגנה הרצוי. לכן, יש להדגיש את איכות הטיפול במשטח הפלדה על השפעת ההגנה של הציפוי וחיי ההשפעה, לפעמים אפילו יותר מהציפוי עצמו מגוון הבדלי ביצועים בהשפעה של ההיבטים הבאים:

3.1. עבור רכיבים נושאי עומס שקשה לתקן אותם במהלך תקופת השירות, יש להעלות את דרגת הסרת האבנית בצורה מתאימה.

3.2. לפני ואחרי הסרת האבנית, יש להסיר בזהירות שומן, כתמים, עור תרופות, נתזים ותחמוצת ברזל.

3.3. קבלת איכות עבודות הסרת האבנית והצביעה תהיה בהתאם לתקנון.

4. ציפוי נגד קורוזיה

ציפויים נגד קורוזיה מורכבים בדרך כלל מפריימר ושכבת עליון. פריימר באבקה יותר, פחות חומר בסיס, סרט מחוספס, תפקידו של הפריימר הוא להפוך את סרט הצבע עם רמת הבסיס והשילוב של שכבת עליון של מוצק, כלומר, לקבל הדבקה טובה; לפריימר יש פיגמנטים מעכבי קורוזיה, יכול למנוע התרחשות של קורוזיה, וחלקם יכולים גם להיות פסיבציה של המתכת וההגנה האלקטרוכימית כדי למנוע מהמתכת להחליד. השכבה העליונה היא פחות אבקה, יותר חומר בסיס, לאחר שהסרט מבריק, התפקיד העיקרי הוא להגן על השכבה התחתונה של הפריימר, ולכן הוא צריך להיות אטום לאטמוספירה ולחות, וצריך לעמוד בפני הפירוק הפיזי והכימי שנגרם על ידי בליה. המגמה הנוכחית היא להשתמש בשרף סינתטי כדי לשפר את עמידות הבלייה של המדיום. ציפויים אנטי קורוזיה בעלי עמידות אטמוספרית עמידים בדרך כלל רק בפני קורוזיה בפאזה אדים באטמוספירה. עבור מקומות הנתונים לקורוזיה על ידי חומצות ואלקליות ואמצעים אחרים, יש להשתמש בציפויים עמידים לחומצות ולאלקליות.

ניתן לחלק צבע נגד קורוזיה לפי פונקציית ההגנה לפריימר, צבע אמצעי ושכבת עליון, לכל שכבת צבע יש מאפיינים משלה, כל אחד אחראי על אחריותו, שילוב השכבות, יצירת ציפוי קומפוזיט ל לשפר את הביצועים נגד קורוזיה, להאריך את חיי השירות.

4.1 פריימרים

שכבת פריימר בשימוש נפוץ בציפוי אנטי קורוזיה הם פריימר עשיר באבץ ופריימר אפוקסי ברזל אדום, צבע עשיר באבץ מורכב ממספר רב של אבקת אבץ עדינה וכמות קטנה של חומרים יוצרי סרט. התכונות האלקטרוכימיות של האבץ גבוהות יותר מאלו של הפלדה, וכאשר הוא נתון לקורוזיה, יש לו אפקט "הקרבה עצמית", כך שהפלדה מוגנת. תחמוצת אבץ תוצר הקורוזיה ממלאת את הנקבוביות והופך את הציפוי לדחוס יותר. לפריימר העשיר באבץ הנפוץ יש את שלושת הסוגים הבאים:

(1) פריימר עשיר באבץ אנאורגני בזכוכית מים, זהו זכוכית מים כחומר בסיס, הוסף אבקת אבץ, ערבוב והברשה, לאחר ריפוי יש לשטוף במים, תהליך הבנייה מורכב, תנאי תהליך קשים, טיפול פני השטח חייב להיות ב-Sa2.5 או יותר, בנוסף לטמפרטורת הסביבה, דרישות הלחות, היווצרות סרט הציפוי קלה לפיצוח, לקילוף, ונעשה בה שימוש נדיר.

(2) פריימר עשיר באבץ אנאורגני מסיס, פריימר מבוסס על אתיל אורתוזיליקט, אלכוהול כממס, פילמור הידרוליזציה חלקית, הוסף אבקת אבץ מעורבת סרט מצופה באופן שווה.

(3) פריימר עשיר באבץ, זהו שרף אפוקסי כחומר בסיס ליצירת סרט, הוספת אבקת אבץ, אשפרה ליצירת ציפוי. פריימר עשיר באבץ אפוקסי הוא לא רק תכונות אנטי קורוזיה מצוינות, והדבקה חזקה, ועם הציפוי הבא צבע אפוקסי ברזל-ענן הם סוג הדבקה טוב. משמש בעיקר באווירה הכללית של מבנה מסגרת הפלדה וקורוזיה של ציוד פטרוכימי.

פריימר אדום תחמוצת ברזל אפוקסי מחולק לפחיות של צבע דו רכיבי, רכיב A (צבע) עשוי שרף אפוקסי, אדום תחמוצת ברזל ופיגמנטים אחרים נגד חלודה, חומר התקשות, חומר נגד שקיעה וכו', רכיב B הוא חומר מרפא, בניית הפרופורציה של הפריסה. אדום תחמוצת ברזל הוא סוג של פיגמנט פיזי נגד חלודה, טבעו יציב, כוח כיסוי חזק, חלקיקים עדינים, יכול לשחק אפקט מיגון טוב בסרט הצבע, בעל ביצועים טובים נגד חלודה. פריימר אדום תחמוצת ברזל אפוקסי על לוח הפלדה ובשכבה העליונה של צבע אפוקסי יש הידבקות טובה, ייבוש מהיר בטמפרטורת החדר, השכבה העליונה של צבע פני השטח לא מדממת צבע, נפוץ יותר בצינורות פלדה, מיכלים, פרויקטים נגד קורוזיה במבנה פלדה , כפריימר חלודה.

4.2 שכבה אמצעית של צבע

צבע השכבה האמצעית הוא בדרך כלל נציץ אפוקסי וצבע אבנית זכוכית אפוקסי או צבע סמיך אפוקסי. צבע אפוקסי נציץ עשוי משרף אפוקסי כחומר בסיס על ידי הוספת תחמוצת ברזל נציץ, המיקרו-מבנה של תחמוצת ברזל נציץ הוא כמו נציץ מתקלף, עוביו הוא מיקרומטרים בודדים בלבד, וקוטרו הוא עשרות מיקרומטרים עד מאה מיקרומטרים. זה עמידות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני אלקלי, עמידות לחומצה, לא רעיל, מבנה פתיתים יכול למנוע חדירה בינונית, ביצועים משופרים נגד קורוזיה, והתכווצות נמוכה, חספוס פני השטח, היא שכבה אמצעית מצוינת של צבע נגד קורוזיה. צבע אבנית זכוכית אפוקסי הוא שרף אפוקסי כחומר הבסיס, עם אבנית זכוכית מתקלפת כמצרף, בתוספת מגוון של תוספים המורכבים מצבע עבה מסוג משוטים נגד קורוזיה. עובי אבנית הזכוכית הוא רק 2 עד 5 מיקרון. ככל שהקשקשים מסודרים בשכבות מעל ומתחת בציפוי, נוצר מבנה מיגון ייחודי.

4.3 שכבת עליון

ניתן לחלק את הצבעים המשמשים לצילי על לשלוש דרגות לפי נקודות המחיר שלהם:

(1) כיתה רגילה היא צבע אפוקסי, צבע גומי כלור, פוליאתילן כלורוסולפוני וכן הלאה;

(2) כיתה בינונית הוא צבע פוליאוריטן;

(3) כיתה גבוהה יותר היא צבע פוליאוריטן שעבר שינוי סיליקון, ציפוי עליון אקרילי שעבר שינוי סיליקון, צבע פלואור וכן הלאה.

צבע אפוקסי לאחר ריפוי כימי, יציבות כימית, ציפוי צפוף, הידבקות חזקה, תכונות מכניות גבוהות, הוא עמיד לחומצה, אלקלי, מלח, יכול לעמוד בפני קורוזיה במגוון מדיה כימית.

5. הבחירה של צבע אנטי קורוזיבי צריך לשקול מספר נקודות

5.1 יש לקחת בחשבון את העקביות של תנאי השימוש במבנה ומגוון הצבעים שנבחרו, בהתבסס על המדיום המאכל (סוג, טמפרטורה וריכוז) שלב גז או שלב נוזלי, אזורים חמים ולחים או אזורים יבשים ועוד. תנאים לבחירה. עבור מדיום חומצי, ניתן להשתמש בצבע שרף פנולי בעל עמידות טובה יותר לחומצה, בעוד עבור מדיום אלקליין, יש להשתמש בצבע שרף אפוקסי בעל עמידות אלקלית טובה יותר.

5.2 יש לשקול את האפשרויות של תנאי בנייה. חלקן מתאימות להברשה, חלקן מתאימות להתזה, חלקן מתאימות לייבוש טבעי ליצירת סרט וכן הלאה. לתנאים כלליים, רצוי להשתמש בצבע יבש וקל להתזה קר.

5.3 שקול את ההתאמה הנכונה של ציפויים. מכיוון שרוב הצבע הוא חומר קולואידי אורגני כחומר הבסיס, צובעים כל שכבת סרט, יש בהכרח הרבה חומרי מיקרו נקבוביים קטנים במיוחד, מאכלים שעדיין עלולים לחדור לשחיקת הפלדה. לכן, הבנייה של הצבע הנוכחי אינם מצופים שכבה אחת, אלא מצופה רב שכבתי, המטרה היא לצמצם את המיקרו נקבובי למינימום. צריכה להיות יכולת הסתגלות טובה בין פריימר לשכבת עליון. כגון צבע ויניל כלוריד ופריימר פוספטי או פריימר אלקיד אדום ברזל התומכים בשימוש בתוצאות טובות, ולא ניתן להשתמש בהם עם פריימר על בסיס שמן (כגון צבע אדום על בסיס שמן) התומך בשימוש. בגלל צבע perchlorethylene מכיל ממיסים חזקים, יהרוס את הסרט פריימר.

ישנה חשיבות רבה לעשות עבודה טובה בתחום אנטי חלודה ואנטי קורוזיה כדי לקדם את הפיתוח של מבנה מבנה פלדה, לחסוך בחומרים, להאריך את חיי השירות של הבניין, להבטיח ייצור בטוח ולהפחית זיהום סביבתי.