سازه های فولادی به دلیل مقاومت بالا ، انعطاف پذیری در طراحی و زمان ساخت و ساز نسبتاً کوتاه ، در ساخت و سازهای مدرن به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال ، یکی از مهمترین چالش های سازه های فولادی ، خوردگی است. خوردگی می تواند استحکام و دوام فولاد را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و منجر به خرابی ساختاری و افزایش هزینه های نگهداری شود. من به عنوان یک تأمین کننده سازه سازه های فولادی ، من اهمیت اجرای سیستم های حفاظت از خوردگی مؤثر را برای اطمینان از طول عمر و ایمنی محصولات ما درک می کنم. در این وبلاگ ، من در مورد سیستم های مختلف خوردگی - محافظت در دسترس برای سازه های فولادی بحث خواهم کرد.
درک خوردگی در سازه های فولادی
قبل از ورود به سیستم های حفاظت ، درک چگونگی خوردگی در سازه های فولادی ضروری است. خوردگی یک فرآیند الکتروشیمیایی است که شامل اکسیداسیون آهن در حضور اکسیژن و آب است. هنگامی که فولاد در معرض جو قرار می گیرد ، یک لایه نازک از اکسید آهن روی سطح آن شکل می گیرد. در صورت وجود رطوبت ، این لایه اکسید می تواند به واکنش خود ادامه دهد و منجر به تشکیل زنگ زدگی شود. عواملی مانند رطوبت ، دما ، آلودگی و وجود مواد شیمیایی تهاجمی می تواند روند خوردگی را تسریع کند.
سیستم روکش
یکی از متداول ترین و هزینه ترین روش های محافظت از سازه های فولادی در برابر خوردگی ، استفاده از سیستم های پوشش است. این روکش ها به عنوان یک مانع فیزیکی بین سطح فولاد و محیط خورنده عمل می کنند.
پوشش
از روکش های رنگ به دلیل سهولت در کاربرد و هزینه نسبتاً کم استفاده می شود. آنها در انواع مختلفی مانند اپوکسی ، پلی اورتان و اکریلیک قرار می گیرند. پوشش های اپوکسی به دلیل چسبندگی عالی ، مقاومت شیمیایی و دوام شناخته شده است. آنها اغلب به عنوان یک آغازگر یا یک کت متوسط در یک سیستم پوشش چند لایه استفاده می شوند. از طرف دیگر ، پوشش های پلی اورتان مقاومت در برابر آب و هوا و براق بالا را ارائه می دهند. آنها معمولاً به عنوان یک روپوش برای ارائه محافظت بیشتر و جذابیت زیبایی شناسی مورد استفاده قرار می گیرند. پوشش های اکریلیک دارای آب مبتنی بر آب و سازگار با محیط زیست هستند و آنها را برای کاربردهای داخلی یا مناطقی که پوشش های کم - VOC (ترکیب آلی فرار) مورد نیاز است ، مناسب می کند.
پوشش های فلزی
پوشش های فلزی شامل استفاده از یک لایه نازک از فلز بر روی سطح فولاد است. روی یکی از متداول ترین فلزات برای این منظور است. گالوانیزه فرایندی است که در آن فولاد با لایه ای از روی از طریق گرم - غوطه وری پوشش داده می شود. لایه روی به عنوان یک آند قربانی عمل می کند ، به این معنی که ترجیحاً به فولاد خراب می شود. این هم یک مانع فیزیکی و هم محافظت از کاتدیک از فولاد را فراهم می کند. روش دیگر پاشش روی است ، جایی که روی مذاب روی سطح فولاد اسپری می شود. پوشش های فلزی به ویژه در محیط های سخت مانند مناطق ساحلی یا اماکن صنعتی مؤثر است.
حفاظت کاتدی
محافظت از کاتدیک تکنیکی است که برای جلوگیری از خوردگی با ساخت ساختار فولادی کاتد یک سلول الکتروشیمیایی استفاده می شود. دو نوع اصلی محافظت از کاتدیک وجود دارد: محافظت از آند قربانی و محافظت از کاتدیک فعلی تحت تأثیر.
حفاظت از آند قربانی
در محافظت از آند قربانی ، یک فلز فعال تر (مانند روی ، منیزیم یا آلومینیوم) به ساختار فولادی وصل می شود. وارونه های فلزی فعال تر به جای فولاد ، محافظت می کند. این روش نسبتاً ساده و هزینه ای برای سازه های کوچک یا فولادی دفن شده مؤثر است. به عنوان مثال ، در یک خط لوله فولادی دفن شده ، آنده های روی را می توان در فواصل منظم وصل کرد تا از خط لوله در برابر خوردگی خاک محافظت کند.
محافظت از کاتدیک فعلی تحت تأثیر
محافظت از کاتدیک فعلی تحت تأثیر استفاده از منبع تغذیه خارجی برای اعمال جریان مستقیم در ساختار فولاد است. یک آند بی اثر مانند گرافیت یا اکسید فلزی مخلوط ، در الکترولیت (معمولاً خاک یا آب) در اطراف ساختار فولادی قرار می گیرد. منبع تغذیه جریان را مجبور می کند تا از آند به فولاد جریان یابد و فولاد را به کاتد تبدیل کرده و از خوردگی جلوگیری کند. این روش برای سازه های فلزی در مقیاس بزرگ یا در مناطقی که میزان خوردگی زیاد است مناسب است.
خوردگی - آلیاژهای فولادی مقاوم
استفاده از آلیاژهای فولادی مقاوم در برابر خوردگی ، روش دیگری برای محافظت از سازه های فولادی در برابر خوردگی است. این آلیاژها حاوی عناصری مانند کروم ، نیکل و مولیبدن هستند که یک لایه اکسید منفعل بر روی سطح فولاد تشکیل می دهند. این لایه اکسید به عنوان یک مانع برای جلوگیری از خوردگی بیشتر عمل می کند.
فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی چاه است. این ماده حاوی حداقل 10.5 ٪ کروم است که یک لایه اکسید نازک ، چسبنده و خود درمانی را روی سطح تشکیل می دهد. از جنس استنلس استیل معمولاً در برنامه هایی که مقاومت در برابر خوردگی زیاد مورد نیاز است ، مانند کارخانه های فرآوری مواد غذایی ، صنایع شیمیایی و ساختمانهای ساحلی استفاده می شود. با این حال ، فولاد ضد زنگ نسبت به فولاد کربن گران تر است ، بنابراین استفاده از آن اغلب به کاربردهای خاص محدود می شود.
فولاد
فولاد هوازدگی ، که به عنوان فولاد کورتن نیز شناخته می شود ، نوعی آلیاژ فولادی است که یک زنگ پایدار را تشکیل می دهد - مانند لایه سطح در هنگام قرار گرفتن در معرض جو. این لایه به عنوان یک مانع محافظ عمل می کند و میزان خوردگی بیشتر را کاهش می دهد. فولاد هوازدگی اغلب در کاربردهای معماری مانند پل ها و ساختمانها استفاده می شود ، جایی که ظاهر منحصر به فرد آن می تواند یک مزیت زیبایی شناختی باشد.
کنترل محیطی
در بعضی موارد ، کنترل محیط اطراف ساختار فولاد می تواند به کاهش خطر خوردگی کمک کند. این امر می تواند از طریق تهویه ، کاهش خونریزی و استفاده از محفظه های محافظ حاصل شود.
تهویه
تهویه مناسب می تواند به کاهش رطوبت در اطراف ساختار فولاد کمک کند. با اجازه گردش هوا ، رطوبت از سطح فولاد خارج می شود و احتمال خوردگی را کاهش می دهد. در سازه های فولادی داخلی ، مانند انبارها یا کارخانه ها ، سیستم های تهویه می توانند برای حفظ یک محیط خشک نصب شوند.
رکود
dehumidification یکی دیگر از راه های مؤثر برای کنترل رطوبت است. از dehumidifiers می توان برای از بین بردن رطوبت از هوا استفاده کرد ، به خصوص در مناطقی که سطح رطوبت بالایی دارند. این امر به ویژه در فضاهای محصور که در آن رطوبت می تواند جمع شود ، مانند زیرزمین ها یا مناطق ذخیره سازی ، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
محفظه های محافظ
با استفاده از محفظه های محافظ ، مانند پوشش یا پناهگاه ، می تواند ساختار فولادی را از قرار گرفتن در معرض مستقیم با عناصر محافظت کند. این می تواند برای تجهیزات یا سازه هایی که در حال استفاده مداوم نیستند مفید باشد.
مطالعات موردی در مورد خوردگی - محافظت در پروژه های ما
ما به عنوان یک تأمین کننده سازه سازه های فولادی ، ما سیستم های مختلف خوردگی - محافظت در پروژه های خود را پیاده سازی کرده ایم. به عنوان مثال ، در aساختمان اداری ساخت و سازپروژه واقع در یک منطقه ساحلی ، ما از ترکیبی از پوشش های گرم گالوانیزه و رنگ آمیزی استفاده کردیم. اعضای فولاد ابتدا برای محافظت از قربانی گالوانیزه شدند و سپس از روکش پلی اورتان برای تقویت مقاومت در برابر آب و هوا و ظاهر زیبایی شناسی استفاده شد. در یک پروژه دیگر ، الفساختار فولادی گاراژ اتوماتیک، ما برای جلوگیری از خوردگی در پایه های فولادی دفن شده ، یک سیستم محافظت از کاتدیک نصب کردیم.
انتخاب خوردگی مناسب - سیستم حفاظت
هنگام انتخاب یک سیستم حفاظت از خوردگی - محافظت برای یک ساختار فولادی ، باید عوامل مختلفی در نظر گرفته شود. اینها شامل محل ساختار ، نوع محیطی است که در معرض آن قرار خواهد گرفت ، عمر خدمات مورد انتظار و بودجه. برای سازه ها در محیط های خفیف ، یک پوشش ساده رنگ ممکن است کافی باشد. با این حال ، در محیط های سخت مانند مناطق ساحلی یا سایت های صنعتی ، سیستم های پیشرفته تری مانند محافظت از کاتدی یا خوردگی - ممکن است آلیاژهای فولادی مقاوم در برابر باشد.
پایان
خوردگی تهدیدی قابل توجه برای یکپارچگی و ماندگاری سازه های فولادی است. ما به عنوان یک تأمین کننده ساختمان سازه های فولادی ، ما متعهد هستیم که محصولات با کیفیت بالا را که در برابر خوردگی محافظت می شوند ، در اختیار مشتریان خود قرار دهیم. با درک سیستم های مختلف خوردگی - محافظت در دسترس و انتخاب مناسب برای هر پروژه ، می توانیم اطمینان حاصل کنیم که ساختارهای فولادی ما بالاترین استانداردهای ایمنی و دوام را رعایت می کنند.
اگر به ما علاقه داریدخانه سازهباساختمان اداری ساخت و ساز، یاساختار فولادی گاراژ اتوماتیکمحصولات و مایل به بحث در مورد خوردگی خاص شما - الزامات حفاظت ، لطفاً برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید.
منابع
- Fontana ، MG (1986). مهندسی خوردگی. مک گرا - هیل.
- Uhlig ، HH ، & Revie ، RW (1985). کنترل خوردگی و خوردگی. ویلی - بینابینی.
- ASTM International. (2019). استانداردهای مربوط به آزمایش خوردگی و محافظت از سازه های فولادی.