كيفية منع تآكل الهيكل الفولاذي؟
مع الزيادة المطردة في إنتاج الفولاذ، أصبحت الهياكل الفولاذية أكثر شيوعًا.يتم استخدامه على نطاق واسع كمستودع ، ورشة عمل ، مرآب ، شقة جاهزة ، مركز تسوق ، ملعب جاهز ، إلخ. بالمقارنة مع المباني الخرسانية المسلحة ، تتمتع مباني الهيكل الفولاذي بمزايا البناء المريح والأداء الزلزالي الجيد وتقليل التلوث البيئي وقابلية إعادة التدوير.ومع ذلك، فإن الهياكل الفولاذية سهلة الصدأ، وبالتالي فإن مقاومة التآكل مهمة جدًا للهياكل الفولاذية.
تشمل أنواع التآكل في الهياكل الفولاذية التآكل الجوي والتآكل الموضعي والتآكل الإجهادي.
(1) التآكل الجوي
يحدث التآكل الجوي للهياكل الفولاذية بشكل رئيسي بسبب التأثيرات الكيميائية والكهروكيميائية للماء والأكسجين في الهواء.يشكل بخار الماء الموجود في الغلاف الجوي طبقة إلكتروليتية على سطح المعدن، ويذوب فيه الأكسجين الموجود في الهواء كمزيل استقطاب الكاثود.إنها تشكل خلية كلفانية أساسية قابلة للتآكل مع مكونات فولاذية.بعد أن تتشكل طبقة الصدأ على سطح الأعضاء الفولاذية بسبب التآكل الجوي، ستؤثر منتجات التآكل على تفاعل القطب الكهربائي للتآكل الجوي.
(2) التآكل المحلي
التآكل المحلي هو الأكثر شيوعًا في مباني الهياكل الفولاذية، وخاصة التآكل الجلفاني وتآكل الشقوق.يحدث التآكل الجلفاني بشكل رئيسي عند تركيبات معدنية مختلفة أو وصلات الهياكل الفولاذية.يتآكل المعدن ذو الجهد السالب بشكل أسرع، بينما يتم حماية المعدن ذو الجهد الموجب.يشكل المعدنان خلية كلفانية قابلة للتآكل.
يحدث تآكل الشقوق بشكل رئيسي في الشقوق السطحية بين الأعضاء الهيكلية المختلفة للهيكل الفولاذي وبين الأعضاء الفولاذية وغير المعدنية.عندما يؤدي عرض الشق إلى ركود السائل في الشق، فإن عرض الشق الأكثر حساسية لتآكل شق الهيكل الفولاذي هو 0.025 ~ o.1mm.
(3) تآكل الإجهاد
في وسط معين، يكون الهيكل الفولاذي قليل التآكل عندما لا يكون تحت الضغط، ولكن بعد تعرضه لإجهاد الشد، سوف ينكسر المكون فجأة بعد فترة من الزمن.نظرًا لعدم وجود علامة واضحة على حدوث كسر في التآكل الإجهادي مسبقًا، فإنه غالبًا ما يؤدي إلى عواقب وخيمة، مثل انهيار الجسر وتسرب خطوط الأنابيب وانهيار المبنى وما إلى ذلك.
وفقا لآلية التآكل للهيكل الفولاذي، فإن تآكله هو نوع من الضرر غير المتكافئ، ويتطور التآكل بسرعة.بمجرد تآكل سطح الهيكل الفولاذي، ستتطور حفرة التآكل بسرعة من قاع الحفرة إلى العمق، مما يؤدي إلى تركيز الإجهاد في الهيكل الفولاذي، مما يؤدي إلى تسريع تآكل الفولاذ، وهي حلقة مفرغة.
يقلل التآكل من مقاومة الهشاشة الباردة وقوة التعب للصلب، مما يؤدي إلى كسر هش مفاجئ للمكونات الحاملة دون علامات تشوه واضحة، مما يؤدي إلى انهيار المباني.
طريقة الحماية من تآكل الهيكل الفولاذي
1. استخدم الفولاذ المقاوم للعوامل الجوية
سلسلة فولاذية منخفضة السبائك بين الفولاذ العادي والفولاذ المقاوم للصدأ.يتكون فولاذ التجوية من الفولاذ الكربوني العادي مع كمية صغيرة من العناصر المقاومة للتآكل مثل النحاس والنيكل.يتميز بخصائص القوة والمتانة، وتمديد البلاستيك، والتشكيل، واللحام والقطع، والتآكل، ودرجات الحرارة العالية، ومقاومة التعب للفولاذ عالي الجودة؛مقاومة الطقس هي 2 ~ 8 مرات من الفولاذ الكربوني العادي، وأداء الطلاء هو 1.5 ~ 10 مرات من الفولاذ الكربوني العادي.وفي الوقت نفسه، يتميز بخصائص مقاومة الصدأ، ومقاومة التآكل للمكونات، وإطالة العمر، وتقليل التخفيف والاستهلاك، وتوفير العمالة وتوفير الطاقة.يتم استخدام فولاذ التجوية بشكل أساسي في الهياكل الفولاذية المعرضة للغلاف الجوي لفترة طويلة، مثل السكك الحديدية والمركبات والجسور والأبراج وما إلى ذلك.يتم استخدامه لتصنيع الحاويات ومركبات السكك الحديدية وأبراج النفط ومباني الموانئ البحرية ومنصات إنتاج النفط والحاويات التي تحتوي على الوسائط المسببة للتآكل من كبريتيد الهيدروجين في المعدات الكيميائية والبترولية.كما أن متانة تأثير درجات الحرارة المنخفضة أفضل أيضًا من الفولاذ الهيكلي العام.المعيار هو تجوية الفولاذ للهياكل الملحومة (GB4172-84).
تكون طبقة أكسيد الإسبنيل غير المتبلورة التي يبلغ سمكها حوالي 5O ~ 100 متر بين طبقة الصدأ والمصفوفة كثيفة ولها التصاق جيد مع معدن المصفوفة.نظرًا لوجود طبقة الأكسيد الكثيفة هذه، فإنها تمنع تسرب الأكسجين والماء في الغلاف الجوي إلى المصفوفة الفولاذية، وتبطئ التطور العميق للتآكل للمواد الفولاذية، وتحسن بشكل كبير مقاومة التآكل الجوي للمواد الفولاذية.
2. الجلفنة بالغمس الساخن
منع التآكل بالجلفنة بالغمس الساخن هو غمس قطعة العمل المراد طلاءها في حمام الزنك المعدني المنصهر للطلاء، وذلك لتشكيل طلاء زنك نقي على سطح قطعة العمل وطلاء سبائك الزنك على السطح الثانوي، وذلك لتحقيق حماية الحديد والصلب.
3. رش القوس المضاد للتآكل
الرش القوسي هو استخدام معدات رش خاصة لإذابة الأسلاك المعدنية المرشوشة تحت تأثير الجهد المنخفض والتيار العالي، ومن ثم رشها على المكونات المعدنية التي تم صقلها مسبقًا وإزالة الصدأ بواسطة الهواء المضغوط لتشكيل طلاءات الزنك والألمنيوم المرشوشة بالقوس، والتي تكون يتم رشها بطبقات مانعة للتسرب مضادة للتآكل لتشكيل طلاء مركب مضاد للتآكل على المدى الطويل.يمكن للطلاء السميك أن يمنع بشكل فعال الوسط المتآكل من الغمس في الركيزة.
خصائص الرش القوسي المضاد للتآكل هي: الطلاء ذو التصاق عالي، والتصاقه لا مثيل له من خلال الطلاء الغني بالزنك والزنك بالغمس الساخن.إن نتائج اختبار الانحناء على قطعة العمل المعالجة بالرش القوسي بمعالجة مضادة للتآكل لا تتوافق تمامًا مع المعايير ذات الصلة فحسب، بل تُعرف أيضًا باسم "اللوحة الفولاذية المصفحة"؛الوقت المضاد للتآكل لطلاء الرش القوسي طويل، بشكل عام 30 ~ 60A، ويحدد سمك الطلاء عمر الطلاء المضاد للتآكل.
4. مقاومة التآكل للطلاء المركب المصنوع من الألومنيوم (الزنك) المرشوشة حرارياً
يعد الطلاء المركب بالألمنيوم (الزنك) بالرش الحراري طريقة طويلة الأمد مضادة للتآكل ولها نفس تأثير الجلفنة بالغمس الساخن.تتمثل العملية في إزالة الصدأ الموجود على سطح العضو الفولاذي عن طريق السفع الرملي، بحيث يتعرض السطح بريق معدني وخشن؛ثم استخدم لهب أكسجين الأسيتيلين لإذابة سلك الألمنيوم (الزنك) المرسل باستمرار ونفخه على سطح الأعضاء الفولاذية بالهواء المضغوط لتشكيل طبقة رش من الألومنيوم (الزنك) على شكل قرص العسل (سمك حوالي 80 ~ 100 متر) ؛وأخيرًا، يتم ملء المسام براتنج الإيبوكسي أو طلاء النيوبرين لتشكيل طبقة مركبة.لا يمكن تطبيق الطلاء المركب المصنوع من الألومنيوم (الزنك) المرشوشة حراريًا على الجدار الداخلي للأعضاء الأنبوبية.ولذلك، يجب أن يكون كلا طرفي الأعضاء الأنبوبية محكم الغلق لمنع التآكل على الجدار الداخلي.
ميزة هذه العملية هي أنها تتمتع بقدرة قوية على التكيف مع حجم المكونات، وشكل وحجم المكونات غير محدود تقريبًا؛ميزة أخرى هي أن التأثير الحراري للعملية محلي، وبالتالي فإن المكونات لن تنتج تشوهًا حراريًا.بالمقارنة مع الجلفنة بالغمس الساخن، فإن درجة التصنيع للطلاء المركب من الألومنيوم (الزنك) بالرش الحراري منخفضة، وكثافة اليد العاملة في السفع الرملي ورش الألومنيوم (الزنك) عالية، كما تتأثر الجودة بسهولة بالتغيرات العاطفية للمشغلين. .
5. طلاء مضاد للتآكل
يحتاج الطلاء المضاد للتآكل للهيكل الفولاذي إلى عمليتين: المعالجة الأساسية وبناء الطلاء.الغرض من المعالجة الأساسية هو إزالة النتوءات والصدأ وبقع الزيت وغيرها من الملحقات الموجودة على سطح المكونات، وذلك لكشف اللمعان المعدني على سطح المكونات؛كلما كانت المعالجة الأساسية أكثر شمولاً، كان تأثير الالتصاق أفضل.تشمل طرق المعالجة الأساسية المعالجة اليدوية والميكانيكية، والمعالجة الكيميائية، ومعالجة الرش الميكانيكي، وما إلى ذلك.
أما بالنسبة لبناء الطلاء، فإن طرق الفرشاة شائعة الاستخدام تشمل طريقة الفرشاة اليدوية، وطريقة التدحرج اليدوية، وطريقة الطلاء بالغمس، وطريقة رش الهواء، وطريقة الرش بدون هواء.طريقة التنظيف المعقولة يمكن أن تضمن الجودة والتقدم وتوفير المواد وخفض التكاليف.
من حيث هيكل الطلاء، هناك ثلاثة أشكال: التمهيدي، الطلاء المتوسط، التمهيدي، التمهيدي والتمهيدي.يلعب التمهيدي بشكل رئيسي دور الالتصاق ومنع الصدأ.يلعب المعطف الخفيف بشكل رئيسي دور مقاومة التآكل ومكافحة الشيخوخة.وظيفة الطلاء المتوسط هي بين الطبقة التمهيدية واللمسة النهائية، ويمكن أن تزيد من سمك الفيلم.
فقط عندما يتم استخدام الطبقة التمهيدية والطبقة الوسطى والطبقة العليا معًا، يمكنهم لعب الدور الأفضل وتحقيق أفضل النتائج.
وقت النشر: 29 مارس 2022