Як запобігти іржі та корозії сталевих конструкцій

Металоконструкція інженерної будівлівідомий як зелений проект 21-го століття, сталева конструкція має багато переваг, таких як висока міцність, велика вантажопідйомність, легка вага, невеликий об’єм займаного простору, легке виготовлення та встановлення компонентів, економія деревини тощо, тому це все більше і більше використовується в промислових і цивільних будівлях. Сталеві каркасні будівлі та склади сталевих конструкцій є скрізь.

Зі швидким розвитком промисловості поступово з’явилися стійкість до корозії сталі та низька стійкість до іржі та корозії та інші проблеми, особливо в прибережних районах, і хімічна промисловість стала помітною проблемою!

Корозія сталевих конструкцій не тільки спричиняє економічні збитки, але й створює приховану небезпеку для безпеки конструкції, а інженерні аварії, спричинені корозією сталі, є поширеними, тому антикорозійна обробка сталевих конструкцій (особливо тонкостінних сталевих компонентів) є поширеною. має велике економічне та соціальне значення, і далі наведено деякі вступи та обговорення проблем, виявлених у процесі будівництва, та деяких методів лікування.

1. Основні причини корозії сталевих конструкцій

Запобігання корозії сталі починається з розуміння причин корозії сталі.

1.1 Механізм корозії сталі при кімнатній температурі (нижче 100°C)

Корозія сталі при кімнатній температурі в основному є електрохімічною корозією. Сталеві конструкції використовуються в атмосфері при кімнатній температурі, і сталь піддається корозії під дією вологи, кисню та інших забруднюючих речовин (неочищений зварювальний шлак, шар іржі, поверхневий бруд) в атмосфері. Відносна вологість атмосфери нижче 60%, корозія сталі дуже незначна; але коли відносна вологість підвищується до певного значення, швидкість корозії сталі раптово підвищується, і це значення називається критичною вологістю. При кімнатній температурі загальна критична вологість сталі від 60% до 70%.

Коли повітря забруднене або сіль у повітрі в прибережних районах, критична вологість дуже низька, на сталевій поверхні легко утворюється водна плівка. У цей час зварювальний шлак і необроблений шар іржі (оксид заліза) як катод, компоненти сталевої конструкції (основний матеріал) як анод у водяній плівці електрохімічної корозії. Атмосферна волога, адсорбована на поверхні сталі з утворенням водяної плівки, є визначальним фактором для корозії сталі; відносна вологість атмосфери і вміст забруднюючих речовин є важливими факторами, що впливають на ступінь атмосферної корозії.

1.2 Механізм корозії сталі при високій температурі (вище 100 ℃)

Корозія сталі при високих температурах є в основному хімічною корозією. При високій температурі вода існує в газоподібному стані, електрохімічний ефект дуже малий, зводиться до вторинного фактора. Контакт металу та сухого газу (наприклад, O2, H2S, SO2, Cl2 тощо), утворення на поверхні відповідних сполук (хлоридів, сульфідів, оксидів), утворення хімічної корозії сталі.

2 Способи захисту від корозії сталевих конструкцій

Згідно з електрохімічним принципом корозії сталі, можна запобігти корозії сталі, доки запобігається або знищується утворення корозійної батареї або сильно блокуються катодні та анодні процеси. Використання методу захисного шару для запобігання корозії сталевої конструкції є поширеним методом на даний момент, зазвичай використовуваний захисний шар має такі види:

2.1 Металевий захисний шар: металевий захисний шар - це метал або сплав із катодним або анодним захисним ефектом, шляхом гальванічного напилення, напилення, хімічного нанесення, гарячого нанесення та просочування та інших методів, необхідність захисту металевої поверхні для формування металевого захисного шару (плівки) для ізоляції металу від корозійного середовища, що контактує з корозійним середовищем, або використання електрохімічного захисного ефекту захисту металу, щоб запобігти корозії.

2.2 Захисний шар: за допомогою хімічних або електрохімічних методів зробити сталеву поверхню для створення корозійностійкої складової плівки, щоб ізолювати корозійне середовище та контакт металу, щоб запобігти корозії металу.

2.3 Неметалевий захисний шар: з фарбами, пластиком, емаллю та іншими матеріалами, шляхом фарбування та розпилення та іншими методами, щоб утворити захисну плівку на поверхні металу, щоб метал і корозійні середовища були ізольовані, щоб запобігти корозії металу. .

3. Обробка поверхні сталі

Перед обробкою сталі на заводі поверхня компонентів неминуче буде забруднена маслом, вологою, пилом та іншими забруднювачами, а також наявністю задирок, оксиду заліза, шару іржі та інших поверхневих дефектів. З попередніх основних причин корозії сталевих конструкцій ми знаємо, що вміст забруднюючих речовин є важливим фактором, що впливає на ступінь атмосферної корозії, а поверхневі забруднення серйозно впливатимуть на адгезію покриттів до поверхні сталі та погіршуватимуть фарбу. Плівка під впливом корозії продовжує розширюватися, що призводить до руйнування або пошкодження покриття, що не дозволяє досягти бажаного захисного ефекту. Таким чином, слід підкреслити якість обробки поверхні сталі на захисний ефект покриття та термін служби, іноді навіть більше, ніж саме покриття, різноманітність відмінностей у продуктивності впливу наступних аспектів:

3.1. Для несучих компонентів, які важко ремонтувати протягом періоду експлуатації, ступінь видалення накипу слід відповідно підвищити.

3.2. До та після видалення накипу слід ретельно видалити жир, задирки, медичну шкіру, бризки та оксид заліза.

3.3. приймання якості робіт з видалення накипу та фарбування має відбуватися згідно з нормативними документами.

4.Антикорозійне покриття

Антикорозійні покриття, як правило, складаються з грунтовки та верхнього шару. Ґрунтовка в порошку більше, менше основного матеріалу, плівка груба, функція ґрунтовки полягає в тому, щоб зробити плівку фарби з низовим рівнем і комбінацію верхнього покриття твердою, тобто мати хорошу адгезію; Праймер містить пігменти, що перешкоджають корозії, може запобігти виникненню корозії, а деякі також можуть бути пасивацією металу та електрохімічним захистом для запобігання металу від іржавіння. Верхнє покриття містить менше порошку, більше основного матеріалу, після того, як плівка стає глянцевою, головною функцією є захист нижнього шару ґрунтовки, тому він повинен бути непроникним для атмосфери та вологи, а також має бути здатним протистояти фізичному та хімічному розкладанню. викликані вивітрюванням. Сучасною тенденцією є використання синтетичних смол для підвищення стійкості середовища до атмосферних впливів. Антикорозійні покриття з атмосферостійкістю, як правило, стійкі лише до парової корозії в атмосфері. Для місць, які піддаються корозії кислотами, лугами та іншими середовищами, необхідно використовувати кислотостійкі та лугостійкі покриття.

Антикорозійну фарбу відповідно до захисної функції можна розділити на грунтовку, середню фарбу та верхнє покриття, кожен шар фарби має свої особливості, кожен відповідає за свою власну відповідальність, поєднання шарів, утворення композитного покриття до покращують антикорозійні показники, продовжують термін служби.

4.1 грунтовки

Ґрунтовковий шар, який зазвичай використовується для антикорозійних покриттів, - це ґрунтовка з високим вмістом цинку та епоксидна ґрунтовка із залізо-червоним кольором, багата на цинк фарба складається з великої кількості мікродрібного порошку цинку та невеликої кількості плівкоутворюючих матеріалів. Електрохімічні властивості цинку вищі, ніж у сталі, і піддаючись корозії, він має «самовідданий» ефект, так що сталь захищена. Продукт корозії оксид цинку заповнює пори і робить покриття більш щільним. Зазвичай використовувана ґрунтовка, багата цинком, має три типи:

(1) водне скло неорганічний грунтовка, багата цинком, це водне скло як основний матеріал, додати цинковий порошок, змішування та щітку, після затвердіння промити водою, процес будівництва складний, суворі умови процесу, обробка поверхні повинна бути в Sa2.5 або більше, на додаток до температури навколишнього середовища, вимог до вологості, утворення плівки покриття легко розтріснути, відшарувати, і рідко використовується.

(2) розчинна неорганічна грунтовка, збагачена цинком, грунтовка на основі етилортосилікату, спирт як розчинник, частково гідролізована полімеризація, додайте цинковий порошок, змішаний з рівномірно покритою плівкою.

(3) ґрунтовка, багата цинком, це епоксидна смола як плівкоутворюючий основний матеріал, додавання цинкового порошку, затвердіння для формування покриття. Епоксидна цинк-багата грунтовка має не тільки чудові антикорозійні властивості та сильну адгезію, а з наступним покриттям епоксидна залізо-хмарна фарба має гарну адгезію. В основному використовується в загальній атмосфері конструкції сталевої рами та корозії нафтохімічного обладнання.

Епоксидна залізооксидна червона грунтовка розділена на банки двокомпонентної фарби, компонент А (фарба) з епоксидної смоли, червоний оксид заліза та інші антикорозійні пігменти, що зміцнюють агент, засіб проти просідання тощо, компонент В є затверджувачем, побудова пропорції розгортання. Червоний оксид заліза є різновидом фізичного пігменту проти іржі, його природа стабільна, сильна покривна здатність, дрібні частинки, може відігравати хороший захисний ефект у плівці фарби, має хороші показники проти іржі. Епоксидна червона ґрунтовка з оксиду заліза на сталевій пластині та верхній шар епоксидної фарби мають хорошу адгезію, швидко висихають при кімнатній температурі, верхній шар поверхневої фарби не витікає, частіше використовується в сталевих трубопроводах, резервуарах, антикорозійних проектах сталевих конструкцій , як грунтовка проти іржі.

4.2 середній шар фарби

Фарба середнього шару, як правило, складається з епоксидної слюди та епоксидної фарби для скла або густої епоксидної фарби. Епоксидна слюдяна фарба виготовляється з епоксидної смоли як основного матеріалу шляхом додавання слюдяного оксиду заліза, мікроструктура слюдяного оксиду заліза схожа на пластівчасту слюду, її товщина становить лише кілька мікрометрів, а її діаметр становить від десятків мікрометрів до ста мікрометрів. Це стійкість до високих температур, стійкість до лугів, кислотостійкість, нетоксичність, структура пластівців може запобігти середньому проникненню, підвищена антикорозійна ефективність, низька усадка, шорсткість поверхні, є чудовим середнім шаром антикорозійної фарби. Епоксидна скломасова фарба — це епоксидна смола в якості основного матеріалу з лускатим скляним накипом як наповнювачем, а також різноманітними добавками, що складаються з густої антикорозійної фарби лопаткового типу. Товщина скляної окалини всього від 2 до 5 мікрон. Оскільки лусочки розташовані шарами над і під покриттям, утворюється унікальна екрануюча структура.

4.3 верхнє покриття

Фарби, які використовуються для фінішних покриттів, можна розділити на три класи відповідно до цінових категорій:

(1) Звичайний сорт - це епоксидна фарба, фарба з хлорованого каучуку, хлорсульфований поліетилен і так далі;

(2) Середній сорт - поліуретанова фарба;

(3) Вищий клас - це модифікована силіконом поліуретанова фарба, модифіковане силіконом акрилове верхнє покриття, фторована фарба тощо.

Епоксидна фарба після хімічного затвердіння, хімічна стійкість, щільне покриття, міцна адгезія, високі механічні властивості, стійка до кислоти, лугу, солі, може протистояти корозії різних хімічних середовищ.

5. При виборі антикорозійної фарби слід враховувати кілька моментів

5.1 Слід звернути увагу на узгодженість умов використання конструкції та діапазону вибраних фарб, виходячи з корозійного середовища (типу, температури та концентрації), газової фази або рідкої фази, гарячих і вологих зон або сухих зон та іншого умови відбору. Для кислого середовища можна використовувати фарбу на основі фенольної смоли з кращою кислотостійкістю, тоді як для лужного середовища слід використовувати фарбу на основі епоксидної смоли з кращою стійкістю до лугу.

5.2 Слід враховувати можливості умов будівництва. Деякі підходять для нанесення щіткою, деякі для розпилення, деякі для природного висихання для утворення плівки і так далі. Для загальних умов доцільно використовувати суху фарбу, що легко наноситься розпиленням холодного схоплювання.

5.3 Враховуйте правильне поєднання покриттів. Оскільки більша частина фарби є органічним колоїдним матеріалом в якості основного матеріалу, фарбуйте кожен шар плівки, неминуче існує багато виключно дрібних мікропористих корозійних середовищ, які все ще можуть проникати через ерозію сталі. Таким чином, конструкція поточної фарби має не одношарове покриття, а багатошарове покриття, метою якого є зменшення мікропористості до мінімуму. Повинна бути хороша адаптивність між ґрунтовкою та верхнім шаром. Такі як вінілхлоридна фарба та фосфатуючий праймер або залізо-червоний алкідний праймер підтримують використання хороших результатів, і не можуть використовуватися з праймером на масляній основі (наприклад, червоною фарбою на масляній основі), що підтримує використання. Оскільки перхлоретиленова фарба містить сильні розчинники, вона руйнує плівку грунтовки.

Дуже важливо виконувати хорошу роботу в області захисту від іржі та корозії для сприяння розвитку будівництва сталевих конструкцій, економії матеріалів, продовження терміну служби будівлі, забезпечення безпечного виробництва та зменшення забруднення навколишнього середовища.