EN
Болат құрылымдарды құру кезіндегі коррозияға төзімділік үшін материалды таңдау
Жоғары өнімді болат маркалары (мысалы, атмосфералық әсерге төзімді болат, синірленген болат)
Болаттан жасалған құрылымды коррозиядан қорғау үшін дұрыс болат түрін таңдау — ең маңызды қадам болып табылады. Мыс, хром және никель қосылған атмосфералық болат өз бетінше бетінде қорғаныштық қабат түзеді. Бұл табиғи қаптама су ылғалдылығының төменгі қабаттағы металлға жетуін тоқтатып қана қоймай, көпірлер немесе ғимараттардың сыртқы бөліктері сияқты конструкциялардың беріктігін сақтайды. Сонымен қатар, ыстық цинкпен капталған болат басқаша, бірақ сондай әсерлі жұмыс істейді. Цинк қабықшасы нақты болаттан бұрын тозып бүлінетіндей қорғаныш рөлін атқарады, инженерлер мұны қалыпты ауа райы жағдайында 50 жылдан астам уақыт байқаған. Ponemon Institute-тің инфрақұрылым орнықтылығы туралы есебіне сәйкес соңғы зерттеулер бұл арнайы болаттардың көміртегі болатына қарағанда 10-15 есе баяу коррозияға ұшырайтынын көрсетті. Әртүрлі болат түрлерін салыстырып таңдау кезінде бірнеше маңызды факторлар ескерілуі тиіс, мысалы...
- Қоршаған орта әсерінің шектік мәндері , әсіресе хлорид концентрациясы мен ылғалдық деңгейлері
- Жұмыс істеу мерзіміне байланысты шығындар болжамы , бастапқы шығындардың жоғары болуын ұзақ мерзімді жөндеу шығындарының төмендеуімен салыстыру
- Құрылымдық жүктемелерге қойылатын талаптар , онда қоспалары бар нұсқалар тұрақты жүктеуде серпімділік коррозиясын төмендетеді
Қоспа құрамы мен беттік өңдеулер қалай тозаңнан қорғайды
Қоспалардың стратегиялық инженериясы болаттың электрохимиялық әлеуетін негізінен өзгертеді. Хром (≥10,5%) оттегінің диффузиясына кедергі жасайтын өзін-өзі қалпына келтіретін тотықтық қабаттың пайда болуын мүмкінді етеді. Никель осы пленканы қышқылды немесе хлоридтерге бай ортада одан сайын тұрақтандырады — теңіз жағалауындағы және өнеркәсіптік қолданыста маңызды. Беттік өңдеулер осындай қасиеттерді тағы да арттырады:
- Цинк-алюминий қаптамалары екі жақты қорғаныс қамтамасыз етеді — барьерлік қарсылық пен катодтық әсер — өңделмеген болатқа қарағанда тозаңның тереңдей түсуін 75% -ға дейін төмендетеді
- Эпоксидті бастапқы қаптамалар химиялық тазартылған негізге байланысып, ылғалдың кіруіне төзімді тығыз гидрофобты микрожұқа пленкалар түзеді
- Силан негізіндегі герметиктер металл интерфейсіндегі белсенді электрохимиялық жолдарды бейтаңғылату үшін бетасты қуыстарға енеді
Негізгі металл химиясы мен қолданылатын жүйелердің арасындағы синергия беріктікті экспоненциалды арттырады. Көпқабатты шешімдер агрессивті өнеркәсіптік аймақтарда 25 жыл бойы бетінің 5%-нан аспайтын бүлінуге ұштасады — осылайша ұзақ уақыт бойы салдарлары өсетін жұмыс маңызды салымдар үшін қажет болып табылады
Болаттан жасалған құрылыстың ұзақ қызмет етуіне қауіп төндіретін орта жағдайлар
Жағалаулы, ылғалды және өнеркәсіптік орталар: жылдамдатылған коррозиялық механизмдер
Болат рамалар ылғал, тұзды ауа және әртүрлі ауадағы ластанғыш заттарға ұштасқанда тез бүлінуге бейім. Жағалауларда, тұзды теңіз бұрқылы қорғаныс қабықтарын бүлдіріп, бүліну процесін жылдамдатып, металдың бетінде шағын шұңқырлар мен трещиналардың пайда болуын бастайды. Ылғалдылық деңгейі жоғары аймақтарда (салыстырмалы ылғалдылық 60%-дан асқанда) болат бетінде жұқа ылғал қабаты оттегінің металға әсерін жалғастырып, көбінесе су көрінбесе де, ржсатың кеңінен таралуына мүмкіндік береді. Проблема күкірт диоксиді мен азот тотығы сияқты химикаттар атмосфералық ылғалмен араласып, қышқылды жағдайлар туындататын өнеркәсіптік объектілерге жақын жерлерде одан сайын есе қаталдайды. Бұл жаңбырдың ауылдың аймақтарындағыдан едәуір қарқындырақ коррозиялы болуына әкеледі, зерттеулер көрсеткендей, бұл ластанған орталарда коррозия жылдамдығы бес есе жоғары болуы мүмкін.
Сәйкесінше 2024 Жалпылық коррозия әсері туралы есеп , құрылымдық бүліну үдеуі 300%аридті аймақтарға қарағанда жағалау аймақтарында. Бұл жағдайлар конструкциялық қызмет ету мерзімі бойынша жүкті көтеретін бүтіндікті қорғау мақсатында қоршаған ортаның қатаңдығына негізделген, жалпы сипаттамаларға емес коррозиядан қорғау шараларын талап етеді.
Болат каркасты құрылыс үшін қорғау қаптамалары мен жүйелер
Қыздыру арқылы цинкпен қаптау, мырыш-алюминий қорытпалары және эпоксидті бастапқы қабаттар
Болаттың коррозиядан қорғау үшін ыстық көмірлену әлі күнге дейін алтын стандарт болып табылады. Бұл процесстің нәтижесінде мырыш пен темір арасында өзара әрекеттесу қабаты түзіледі. Бұл қабат екі түрлі әрекет етеді: біріншіден, зақымданудан физикалық қорғаныс ретінде, екіншіден, әлсіздеу анодтық қорғаныс деп аталатындай. ISO 8503-1 стандартына сәйкес тазаланған беттерге дұрыс түсірілген ыстық көмірленген болат орташа климаттық жағдайда 50 жылдан астам уақыт сақталады және қызмет етеді. Тіпті одан да жақсырақ, бұл қаптамалар жағалаулар бойында және өнеркәсіптік аймақтарда үстіңгі қабатпен жұп болғанда өте мықты болады. Қосымша қорғаныс іздейтіндер үшін мырыш-алюминий қорытпалары жақсырақ бөгеттік қасиеттері мен тұрақтырақ гальваникалық реакцияларын ұсынады. Жоғары құрылымды эпоксидтік бастапқы қабаттарды да ұмытпау керек — олар беттерге жақсы жабысады, химиялық заттарға төзімді және жақсы электр оқшаулау қасиеттеріне ие.
Көп қабатты қаптама шешімдерінің жүйелік сәйкестігі мен жұмыс істеу мерзімі
Тиімді көп қабатты жүйелер компоненттерді таңдаумен ғана емес, сонымен қатар қатаң сәйкестікті растаумен анықталады. ISO 12944 нұсқаулығына сәйкес, мынадай тәжірибе ең дұрысы болып табылады:
- Бастапқы қабат-жоғарғы қабат синергиясы : Ультракүлгін сәулеге төзімді полиуретан жоғарғы қабаттарымен жұпталған эпоксидті бастапқы қабаттар фотодеградация мен ақшылданудан қорғайды
- Гибридті негіздерді интеграциялау : Органикалық жүйелермен цинкпен капталған болатты қаптау катодтық пен барьерлік қорғанысты пайдаланады
- Жұмыс істеу мерзіміне негізделген сипаттамалар : Көп қабатты шешімдер бір қабатты аналогтармен салыстырғанда жалпы иелік құнын 30–40% дейін төмендетеді, бастапқы құны жоғары болса да
Үдеулі сынақтар дұрыс жобаланған жүйелердің тұз буының бейтарап әсеріне (ASTM B117) кемінде 1000 сағат төтеп беретінін растайды, ал ортаның қатаңдығына сәйкес реттелетін жағдайға негізделген техникалық қызмет көрсету тексеру жиілігі мен қолданылатын шаралар уақытын тиімді пайдалануға мүмкіндік береді.
| Қаптама Жүйесі | Төзімділік (жыл) | Оңтайлы орта | Құнын тиімділік коэффициенті |
|---|---|---|---|
| Ыстық мырыштау | 50–75 | Өнеркәсіптік/Қалалық | 1.0x (негізгі көрсеткіш) |
| Цинк-алюминий қоспасы | 60–85 | Сайырғы/Жоғары ылғалдылық | 1,3x |
| Эпоксидті-полиуретан қоспасы | 40–60 | Химиялық заттарға ұшырау аймақтары | 1,7 есе |
Коррозияға төзімділікті сақтау үшін ынталандырушы сақтандыру стратегиялары
Шайқою ортаға ұштасқан болат рамалық құрылыстың құрылымдық бүтіндігін сақтау үшін тұрақты бақылау және уақытындағы араласу қажет. Ішектелген хал айтарлықтай циклдық шығындарды төмендетеді және авариялық жөндеуді болдырмау үшін жергілікті зақымданудың жалпы өнімділікке әсер етуінен бұрын оның бастапқы сатысында мақсатттайды.
Тексеру хабарламалары, ерте анықтау және жағдайға негізделген араласулар
Бекітілген бұрандалар, пайдалану нүктелері және ылғал жиналатын жасырын саңылаулар сияқты ең қауіпті аймақтарда коррозияның алғашқы белгілерін анықтау үшін көзбен шолу және ультрадыбыстық қалыңдықты тексеру, электрхимиялық сенсорлар сияқты құралдарды пайдалану тиімді. Егер алыстағы коррозияны бақылау құрылғыларын болжамды талдау бағдарламасына қоссақ, техникалық қызмет көрсетуді ойланып жоспарлауға мүмкіндік береді. Қызметкерлер рутинді тексерулерге емес, сенсор көрсеткіштері бірдеңе дұрыс еместігін көрсеткен кезде нақты мәселелерге назар аудара алады. Өткен жылы Asset Preservation Journal журналы жариялаған зерттеуге сәйкес, бұл әдіс техникалық қызмет көрсетудің шығындалған жұмыстарын шамамен 35 пайызға қысқартады және жабдықтардың қызмет ету мерзімін ұзартады. Бұл әдіс тиімді жұмыс істейтін кейбір орындар мыналар...
- Жағалау қондырғыларында ылғал жиналуын анықтау үшін жыл сайын екі рет термографиялық сканерлеу
- Үлпілдек қабаттың денсаулық бағасын анықтау үшін ылғалды аймақтарда хлорид иондарын нақты уақыт режимінде бақылау
- Қима материалдарының 10% жоғалуы дәлелденген кезде техникалық қызмет көрсетуді бастайтын болжау алгоритмдері
| Әдісі | Табу мүмкіндігі | Араласу триггері |
|---|---|---|
| Көрнетістік тексеру | Бетінің шұңқырлануы, көпіршіктері, таттануы | Аймағының 5%-дан астам таттануы тіркелген |
| Ультрадыбыстық тексеру | Жасырын ішкі қабырғаның жоғалуы | Түпнұсқадан >15% қалыңдықтың азаюы |
| Электрохимиялық сенсорлар | Белсенді коррозиялық элементтің пайда болуы | Коррозия жылдамдығы >0,5 мм/жыл |
Бұл сатылы әдіс конструкциялық түйіндер, отқа төзімді конструкциялар мен сейсмикалық қосылыстар сияқты салдары зор орындардың басымдығын қамтамасыз етеді және сонымен қатар операциялық үзілістерді минимизациялайды және техникалық қызмет көрсетуге салынған инвестициялардың тиімділігін максимизациялайды.
Жиі қойылатын сұрақтар
1. Құрылыста қолданылатын ең таттанбағыш болат маркалары қандай?
Атмосфералық әсерге төзімді болат және ыстық сүрту арқылы цинктелген болат - бұлар ең коррозияға төзімді нұсқалардың бірі.
2. Бетін өңдеу болаттың шіруіне қарсы төзімділігін қалай арттырады?
Цинк-алюминий қаптамасы мен эпоксидті бастапқы қабаттар сияқты бетін өңдеу тәсілдері шіру басып кіруіне қарсы тұратын қорғаныш қабаттарын құрады.
3. Құрылыстағы болат рамалар үшін қандай орта ең үлкен қауіп төндіреді?
Жағалау, ылғалды және өнеркәсіптік орталар тұздың, ылғалдың және ауадағы химикаттардың әсерінен коррозияны жеделдетеді.
4. Болат конструкциялардың қызмет ету мерзімін ұзартуда қолдау қызметінің рөлі қандай?
Коррозияға қарсы төзімділікті сақтау және құрылымның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін дұрыс уақытта тексерулер мен шаралар қолдану маңызды.
