Hoe roest en corrosie op staalconstructies te voorkomen

Staalconstructie technisch gebouwstaat bekend als het groene project van de 21e eeuw, de staalconstructie heeft vele voordelen, zoals een hoge sterkte, een sterk laadvermogen, een laag gewicht, een klein volume aan ingenomen ruimte, eenvoudige vervaardiging en installatie van componenten, houtbesparing, enz., zo is het ook wordt steeds vaker gebruikt in industriële en civiele gebouwen. Gebouwen met stalen frame en magazijnen met stalen constructie zijn overal.

Met de snelle ontwikkeling van de industrie zijn geleidelijk de weerstand tegen corrosie van staal en de slechte weerstand tegen roest en corrosie en andere problemen ontstaan, vooral in kustgebieden en is de chemische industrie een prominent probleem geworden!

Corrosie van de staalconstructie veroorzaakt niet alleen economische verliezen, maar brengt ook verborgen gevaar voor de veiligheid van de constructie met zich mee, en technische ongelukken veroorzaakt door staalcorrosie komen vaak voor, dus de anticorrosiebehandeling van de staalconstructie (vooral dunwandige stalen componenten) is van grote economische en sociale betekenis, en hierna volgen enkele inleidingen en discussies over de problemen die zich voordoen bij het bouwproces en enkele behandelingsmethoden.

1. Belangrijkste oorzaken van corrosie van staalconstructies

Het voorkomen van staalcorrosie begint met het begrijpen van de oorzaken van staalcorrosie.

1.1 Corrosiemechanisme van staal bij kamertemperatuur (onder 100°C)

Corrosie van staal bij kamertemperatuur is voornamelijk elektrochemische corrosie. Staalconstructies worden bij kamertemperatuur in de atmosfeer gebruikt en het staal wordt gecorrodeerd door de inwerking van vocht, zuurstof en andere verontreinigende stoffen (ongereinigde lasslakken, roestlaag, oppervlaktevuil) in de atmosfeer. De relatieve vochtigheid van de atmosfeer is lager dan 60%, de corrosie van staal is zeer gering; maar wanneer de relatieve vochtigheid tot een bepaalde waarde stijgt, stijgt de corrosiesnelheid van staal plotseling, en deze waarde wordt de kritische vochtigheid genoemd. Bij kamertemperatuur bedraagt ​​de algemene staalkritische luchtvochtigheid 60% tot 70%.

Wanneer de lucht vervuild is of zout in de lucht in kustgebieden, is de kritische luchtvochtigheid zeer laag, waardoor het staaloppervlak gemakkelijk een waterfilm vormt. Op dit moment, lasslakken en onbehandelde roestlaag (ijzeroxide) als de kathode, staalconstructiecomponenten (basismateriaal) als de anode in de waterfilm elektrochemische corrosie. Atmosferisch vocht dat op het staaloppervlak wordt geabsorbeerd en een waterfilm vormt, is de bepalende factor voor staalcorrosie; de relatieve vochtigheid van de atmosfeer en het gehalte aan verontreinigende stoffen zijn belangrijke factoren die de mate van atmosferische corrosie beïnvloeden.

1.2 Corrosiemechanisme van staal bij hoge temperatuur (boven 100℃)

Corrosie van staal bij hoge temperaturen is voornamelijk chemische corrosie. Bij hoge temperaturen bevindt water zich in een gasvormige toestand, het elektrochemische effect is zeer klein, teruggebracht tot een secundaire factor. Metaal en droog gas (zoals O2, H2S, SO2, Cl2, enz.) contact, de oppervlaktegeneratie van de overeenkomstige verbindingen (chloriden, sulfiden, oxiden), de vorming van chemische corrosie van staal.

2 Methoden voor bescherming tegen corrosie van staalconstructies

Volgens het elektrochemische principe van staalcorrosie kan de corrosie van staal worden voorkomen, zolang de vorming van een corrosiebatterij wordt voorkomen of vernietigd of de kathodische en anodische processen sterk worden geblokkeerd. Het gebruik van een beschermende laagmethode om corrosie van de staalconstructie te voorkomen is momenteel een gebruikelijke methode. De algemeen gebruikte beschermlaag heeft de volgende soorten:

2.1 Metalen beschermlaag: metalen beschermlaag is een metaal of legering met kathodische of anodische beschermende werking, door middel van galvaniseren, spuiten, chemisch plateren, warmplating en kwelplating en andere methoden, de noodzaak om het metalen oppervlak te beschermen om een ​​metalen beschermlaag (film) te vormen om het metaal te isoleren van het corrosieve medium dat in contact komt met het corrosieve medium, of het gebruik van een elektrochemisch beschermend effect van metaalbescherming, om corrosie te voorkomen.

2.2 Beschermende laag: door chemische of elektrochemische methoden om het staaloppervlak een corrosiebestendige samengestelde film te laten genereren, om het corrosieve medium en metaalcontact te isoleren, om corrosie van metaal te voorkomen.

2.3 Niet-metalen beschermlaag: met verven, kunststoffen, email en andere materialen, door middel van schilderen en spuiten en andere methoden, om een ​​beschermende film op het oppervlak van het metaal te vormen, zodat het metaal en corrosieve media worden geïsoleerd, om corrosie van het metaal te voorkomen .

3. Oppervlaktebehandeling van staal

Bij staalverwerking in de fabriek zal het oppervlak van de componenten onvermijdelijk worden bevlekt met olie, vocht, stof en andere verontreinigende stoffen, evenals de aanwezigheid van bramen, ijzeroxide, roestlaag en andere oppervlaktedefecten. Uit de voorgaande hoofdredenen voor corrosie van de staalconstructie weten we dat het gehalte aan verontreinigende stoffen een belangrijke factor is die de mate van atmosferische corrosie beïnvloedt, en dat oppervlakteverontreinigingen de hechting van coatings op het oppervlak van het staal ernstig zullen beïnvloeden en de verf film onder de corrosie blijft uitzetten, wat resulteert in falen of beschadigen van de coating, waardoor het gewenste beschermende effect niet kan worden bereikt. Daarom moet de kwaliteit van de oppervlaktebehandeling van staal op het beschermende effect van de coating en de levensduur van de invloed, soms zelfs meer dan de coating zelf, verschillende prestatieverschillen in de impact van de volgende aspecten benadrukken:

3.1. Voor de dragende onderdelen die tijdens de serviceperiode moeilijk te repareren zijn, moet de ontkalkingsgraad dienovereenkomstig worden verhoogd.

3.2. Voor en na het ontkalken moeten vet, bramen, medicijnhuid, spatten en ijzeroxide zorgvuldig worden verwijderd.

3.3. de kwaliteitsacceptatie van de ontkalkings- en schilderwerkzaamheden dient conform de regelgeving te zijn.

4. Anticorrosieve coating

Corrosiewerende coatings bestaan ​​doorgaans uit een primer en een toplaag. Primer in het poeder meer, minder basismateriaal, film ruw, de functie van de primer is om de verffilm te maken met het basisniveau en de toplaagcombinatie van vast, dat wil zeggen om een ​​goede hechting te hebben; primer heeft corrosieremmende pigmenten, kan het optreden van corrosie voorkomen, en sommige kunnen ook passivatie van het metaal en de elektrochemische bescherming zijn om te voorkomen dat het metaal gaat roesten. De toplaag is minder poeder, meer basismateriaal, nadat de film glanzend is, is de belangrijkste functie het beschermen van de onderste laag primer, zodat deze ondoordringbaar moet zijn voor de atmosfeer en vochtigheid, en bestand moet zijn tegen de fysische en chemische ontbinding veroorzaakt door verwering. De huidige trend is om kunstharsen te gebruiken om de weersbestendigheid van het medium te verbeteren. Corrosiewerende coatings met atmosferische weerstand zijn over het algemeen alleen bestand tegen corrosie in de dampfase in de atmosfeer. Voor plaatsen die onderhevig zijn aan corrosie door zuren, logen en andere media moeten zuur- en alkalibestendige coatings worden gebruikt.

Corrosiewerende verf volgens de beschermende functie kan worden onderverdeeld in primer, middenverf en toplaag, elke verflaag heeft zijn eigen kenmerken, elk verantwoordelijk voor zijn eigen verantwoordelijkheid, de combinatie van de lagen, de vorming van een composietcoating om verbeter de anti-corrosieprestaties, verleng de levensduur.

4.1primers

Primerlagen die vaak worden gebruikt als corrosiewerende coating zijn zinkrijke primer en epoxy-ijzerrode primer, zinkrijke verf is samengesteld uit een groot aantal microfijn zinkpoeder en een kleine hoeveelheid filmvormende materialen. De elektrochemische eigenschappen van zink zijn hoger dan die van staal, en wanneer het wordt blootgesteld aan corrosie heeft het een "zelfopofferend" effect, waardoor het staal wordt beschermd. Het corrosieproduct zinkoxide vult de poriën en maakt de coating dichter. Veelgebruikte zinkrijke primer kent de volgende drie soorten:

(1) waterglas anorganische zinkrijke primer, het is waterglas als basismateriaal, zinkpoeder toevoegen, mengen en borstelen, na uitharden om te spoelen met water, het bouwproces is complex, zware procesomstandigheden, de oppervlaktebehandeling moet in de Sa2.5 of meer zijn, naast de omgevingstemperatuur en vochtigheidsvereisten, is de vorming van de coatingfilm gemakkelijk te kraken, af te pellen en is deze zelden gebruikt.

(2) oplosbare anorganische zinkrijke primer, de primer is gebaseerd op ethylorthosilicaat, alcohol als oplosmiddel, gedeeltelijk gehydrolyseerde polymerisatie, voeg zinkpoeder toe, gemengd, gelijkmatig gecoate film.

(3) zinkrijke primer, het is epoxyhars als filmvormend basismateriaal, waaraan zinkpoeder wordt toegevoegd, dat uithardt om een ​​coating te vormen. Epoxy-zinkrijke primer heeft niet alleen uitstekende corrosiewerende eigenschappen en een sterke hechting, en met de volgende coating is epoxy-ijzerwolkverf een goed hechtingstype. Hoofdzakelijk gebruikt in de algemene atmosfeer van de stalen framestructuur en corrosie van petrochemische apparatuur.

Epoxy ijzeroxide rode primer is verdeeld in blikken met tweecomponentenverf, component A (verf) gemaakt van epoxyhars, ijzeroxide rood en andere roestwerende pigmenten, verhardingsmiddel, anti-zinkmiddel, enz., Component B is een verharder, de constructie van het aandeel van de inzet. Rood ijzeroxide is een soort fysiek roestwerend pigment, de aard ervan is stabiel, sterk dekvermogen, fijne deeltjes, kan een goed afschermend effect in de verffilm spelen, heeft goede roestwerende prestaties. Epoxy-ijzeroxide rode primer op de stalen plaat en de bovenste laag epoxyverf hebben een goede hechting, drogen snel bij kamertemperatuur, de bovenste laag oppervlakteverf bloedt niet van kleur, vaker gebruikt in stalen pijpleidingen, tanks, anticorrosieprojecten in staalconstructies , als roestprimer.

4.2 middelste verflaag

De middelste verflaag is over het algemeen epoxymica en epoxyglasverf of dikke epoxy-slurryverf. Epoxymica-verf is gemaakt van epoxyhars als basismateriaal door mica-ijzeroxide toe te voegen, de microstructuur van mica-ijzeroxide is als schilferig mica, de dikte is slechts enkele micrometers en de diameter is tientallen micrometers tot honderd micrometers. Het is bestand tegen hoge temperaturen, alkalibestendigheid, zuurbestendigheid, niet-giftig, de vlokstructuur kan mediumpenetratie voorkomen, verbeterde corrosiewerende prestaties en lage krimp, oppervlakteruwheid, is een uitstekende middenlaag van corrosiewerende verf. Epoxyglasaanslagverf is epoxyhars als basismateriaal, met schilferige glasaanslag als aggregaat, plus een verscheidenheid aan additieven bestaande uit dikke roestwerende verf van het peddeltype. De glasschaaldikte bedraagt ​​slechts 2 tot 5 micron. Doordat de schubben in lagen boven en onder in de coating zijn gerangschikt, ontstaat er een unieke afschermingsstructuur.

4.3 toplaag

De verven die voor topcoats worden gebruikt, kunnen op basis van hun prijs in drie klassen worden verdeeld:

(1) Gewone kwaliteit is epoxyverf, chloorrubberverf, chloorsulfonaatpolyethyleen, enzovoort;

(2) Middelmatige kwaliteit is polyurethaanverf;

(3) Hogere kwaliteit is met siliconen gemodificeerde polyurethaanverf, met siliconen gemodificeerde acryl toplaag, fluorverf enzovoort.

Epoxyverf na chemische uitharding, chemische stabiliteit, dichte coating, sterke hechting, hoge mechanische eigenschappen, bestand tegen zuur, alkali, zout, bestand tegen een verscheidenheid aan chemische mediacorrosie.

5. Bij de selectie van corrosiewerende verf moet rekening worden gehouden met verschillende punten

5.1 Er moet rekening worden gehouden met de consistentie van de gebruiksomstandigheden van de structuur en het geselecteerde verfassortiment, op basis van het corrosieve medium (type, temperatuur en concentratie), gasfase of vloeibare fase, hete en vochtige gebieden of droge gebieden en andere voorwaarden voor selectie. Voor zuur medium kan fenolharsverf met een betere zuurbestendigheid worden gebruikt, terwijl voor alkalisch medium epoxyharsverf met een betere alkalibestendigheid moet worden gebruikt.

5.2 De mogelijkheden van bouwomstandigheden moeten in overweging worden genomen. Sommige zijn geschikt om te borstelen, sommige zijn geschikt om te spuiten, sommige zijn geschikt voor natuurlijke droging om een ​​film te vormen, enzovoort. Voor algemene omstandigheden is het raadzaam om droge, gemakkelijk verspuitbare koudhardende verf te gebruiken.

5.3 Denk na over de juiste afstemming van coatings. Omdat het grootste deel van de verf een organisch colloïdaal materiaal is als basismateriaal, verf elke filmlaag, zijn er onvermijdelijk veel uitzonderlijk kleine microporeuze, corrosieve media die nog steeds door de erosie van staal kunnen dringen. Daarom is de constructie van de huidige verf niet enkellaags gecoat, maar meerlaags gecoat, het doel is om de microporeuze laag tot een minimum te beperken. Er moet een goed aanpassingsvermogen zijn tussen primer en topcoat. Zoals vinylchlorideverf en fosfaterende primer of ijzerrode alkydprimer die het gebruik van goede resultaten ondersteunt, en kan niet worden gebruikt met een op olie gebaseerde primer (zoals rode verf op oliebasis) die het gebruik ondersteunt. Omdat perchloorethyleenverf sterke oplosmiddelen bevat, wordt de primerfilm vernietigd.

Het is van groot belang om goed werk te leveren op het gebied van roest- en corrosiebescherming om de ontwikkeling van de staalconstructie te bevorderen, materialen te besparen, de levensduur van het gebouw te verlengen, een veilige productie te garanderen en de milieuvervuiling te verminderen.