Паляпшэнне атмасферастойкасці працэсу цынкавання паверхні стальнага вугельніка і практычныя выпадкі яго прымянення

Вуглавы прафіль з'яўляецца незаменным маталічным матэрыялам, які выкарыстоўваецца ў галінах будаўніцтва, энергетыкі, сувязі, машынабудавання. Трываласць і стабільнасць яго характарыстык напрамую ўплываюць на бяспеку і працягласць жыцця ўсёй канструкцыі. Сярод шматлікіх фактараў, якія ўплываюць на працягласць жыцця вуглавога профілю, карозія з'яўляецца найбольш значным ворагам. Паверхневая ацінкоўка з'яўляецца ключавым метадам барацьбы з карозіяй і значна палепшвае стойкасць вуглавога профілю да атмасферных умоў. У гэтай артыкуле мы падрабязна разгледзім, як ацінкоўка надае вуглавому профілю моцную "імунітэт", а таксама падзелімся поспехамі яе прымянення ў рэальных праектах.

1. Чаму ацінкоўка значна палепшвае стойкасць вуглавога профілю да атмасферных умоў?

Ацалестойкасць вуглавой сталі ў асноўным азначае яе здольнасць вытрымліваць доўгатэрміновы ўплыў навакольных чыннікаў, такіх як паветра, дошч і вільготнасць. Ацінкоўванне стварае падвоеную абаронную бар'ерную сістэму праз два асноўныя механізмы:

1. Фізічная бар'ерная абарона (ізаляцыя)

Пасля гарачага ацінкоўвання паверхня вуглавой сталі пакрыта шчыльным, цэлым цінкавым пакрыццём. Гэты цынкавы слой поўнасцю ізалюе падлягаючую сталёвую загатоўку ад каразійнага знешняга асяроддзя (такога як кісларод і вільготнасць), дзейнічаючы як герметычны "абаронны касцюм" для вуглавой сталі, па сутнасці прадухіляючы акісленне (іржавенне) унутры сталёвай загатоўкі.

2. Электрахімічная абарона (жэртвенны анод)
Гэта найбольш унікальны і эфектыўны механізм абароны працэсу ацинкоўкі. У парадку актыўнасці металаў цынк больш актыўны (больш негатыўна зараджаны), чым жалеза. Калі пакрыццё цынку пашкоджана ці пашкраджана, экспануючы падлягаючую сталёвую аснову, цынк і жалеза ўтвараюць гальванічны элемент у электралітычным асяроддзі (напрыклад, у дажджавой вадзе).

Цынк дзейнічае як анод: ён актыўна спажываецца карозіяй.

Жалеза дзейнічае як катод: яно поўнасцю абаронена.

Іншымі словамі, цынк «жэртвуе» сабой, каб абараніць сталёвы ніз. Нават калі пакрыццё пашкоджана, навакольны цынк працягвае забяспечваць абарону, не дазваляючы іржы распаўсюджвацца ўнутр. Гэтая самаабаронная здольнасць дазваляе ацинкаванаму вугалку заставацца без іржы доўгі час, нават калі ён пашкраджаны.

Выніковы палепшаны аціў да атмасферных умоў праяўляецца наступным чынам:

Стойкасць да атмасфернай карозіі: Эфектыўна супраціўляецца карозіі ў сельскім паветры, гарадской прамысловай атмасферы і асабліва ў акеанскім паветры з высокім змесцам солі.

Вялікі тэрмін службы: Пры стандартных умовах гарача-цюбаваны лістарудны профіль можа дасягнуць тэрміну службы 50-70 гадоў ці нават больш, пры гэтым выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне вельмі нізкія.

Зносастойкасць: Сплавы цынку і жалеза маюць высокую твардасць і пэўную стойкасць да механічных пашкоджанняў.

II. Асноўныя працэсы цынкавання: гарачээ цынкаванне і халадное цынкаванне
Гарачээ цынкаванне: Прафіль пасля прадварытэльнай кіслотнай ачысткі апускаецца ў малоды цынк пры тэмпературы каля 450°C, у выніку чаго на паверхні праходзіць рэакцыя, утвараючы сплавы. Гэты працэс дазваляе атрымаць вельмі таўстое пакрыццё (звычайна больш за 65 мкм), што адрозніваецца моцным зчапленнем і высокай трываласцю. Гэта робіць яго пераважным метадам для павышэння стойкасці профіля да ўмоў навакольнага асяроддзя, ён падыходзіць для жорсткіх умоў эксплуатацыі, такіх як вулічныя, цяжкія прамысловыя і марскія ўмовы.

Халоднае цынкаванне (электрацынкаванне): пласт цынку наносіцца на паверхню прамыя вугалы праз электроліз. Пакрыццё тонкае, гладкі і больш эстэтычнае, але яго каразійная стойкасць значна ніжэй, чым у гарачага цынкавання. Ён у асноўным выкарыстоўваецца ў дадатках, дзе патрабуецца высокая размеркавая дакладнасць і ў адносна м'якіх акалічнасцях (напрыклад, унутры).

Для дадаткаў, якія патрабуюць высокай стойкасці да атмасферных умоў, прамыя вугалы з гарачацынкаванай сталі з'яўляюцца нязменным лепшым выбарам.

III. Практычныя выпадкі прымянення
Прыклад 1: ВЛ-перадача

Сцэнарый прымянення: Перыядычна падвешаныя вуглавыя сталі падвяргаюцца доўгатэрміноваму ўздзеянню агрэсіўных пагадных умоў, уключаючы сонца, дошч, перапады тэмпературы, вецер і прамы загін. Абсталяванне працуе ў экстрэмальных умовах.

Рашэнне: Усе асноўныя канструкцыі з прамыя вугалы пакрыты гарачым цынкам.

Эфект: Ацінкавы пакрыццё забяспечвае шматгадовую абарону ад карозіі без тэхнічнага абслугоўвання вежаў, што гарантуе доўгатэрміновую стабільную працу нацыянальнай электрачні, прадухіляе зніжэнне трываласці канструкцыі і бяспечныя выпадкі, выкліканыя карозіяй сталі. Гэта мае вялікі эканамічны і сацыяльны эфект.

Выпадак 2: Мантаж вялікай фатавальтайнай электрастанцыі

Сфера прымянення: Сістэмы маунтавання фатавальтайнага абсталявання часта ўсталёўваюцца на адкрытым паветры, у прыбярэжных зонах або на прыліўных пляжах. Яны павінны вытрымліваць падвойныя выклікі высокай вільготнасці і высокай салёнасці, што стаўціць вельмі высокія патрабаванні да каразійнай стойкасці матэрыялу.

Рашэнне: Постаўлены вуглавы сталёвы профіль з гарачым цынкаваннем шырока выкарыстоўваецца ў апорных канструкцыях і злучальных дэталях сістэм маўнцавання фатавальтайнага абсталявання.

Эфект: Абеткаваны квадратны профіль эфектыўна супрацьстаяць карозіі ад вільгаці і салёных брызг, забяспечваючы праектаваны тэрмін службы 25 гадоў або больш для сістэмы маунтавання, што адпавядае жыццёваму цыклу фатавольтаічных мадуляў і змяншаючы значныя выдаткі на замену або тэхнічнае абслугоўванне ў сярэдзіне тэрміну службы.

Выпадак 3: Камунікацыйныя вежы і агароджы аўтамабільных дарог

Сцэнарый ужывання: Камунікацыйныя вежы таксама падвяргаюцца розным няспрыяльным пагадзічным умовам; агароджы аўтамабільных дарог размешчаны на волі і падвяргаюцца карозіі ад дощу, снегу і солі (рэагентаў) для барацьбы з наледдю.

Рашэнне: Папулярным рашэннем з'яўляецца выкарыстанне гарачацісканых абеткаваных квадратных профіляў для асноўных несучых канструкцыяў і элементаў бяспекі агародж.

Эфект: Гэта значна падоўжвае бяспечны тэрмін службы абсталявання, скарачае частату і выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне, забяспечваючы бесперапынную сувязь і бяспечнае кіраванне аўтамабілем.

Выпадак 4: Каркасы садовы-парнікавых збудаванняў

Сцэнарый ужывання: У парніковым асяроддзі высокая тэмпература і вільготнасць, а таксама пасткаіды, дабраўкі і іншыя хімікаты могуць паскараць карозію металаў.

Рашэнне: Для асноўнога несучага каркаса парніка выкарыстоўваецца гарачацыраваны перапілавы профіль.

Эфект: Цынкоў пакрыццё абараняе сталёвы каркас ад іржы, што выключае рызыкі бяспекі і кошты замены, звязаныя з карозіяй. Акрамя таго, чыстая паверхня менш падатлівая росту бактэрыяў, што карысна для росту раслін.

Вывад
Паверхневае ацінкаванне, асабліва гарачае ацінкаванне, значна паляпшае атмасферную стойкасць і тэрмін службы кутніка дзякуючы дзвюм механізмам абароны: выдатнай фізічнай ізаляцыі і электрахімічнаму «жэртвеннаму аноду». Ад крытычнай інфраструктуры, якая мае ключавое значэнне для нацыянальнага добрабыту, да штодзённых сельскагаспадарчых аб'ектаў, кутнік з ацінкавым пакрыццём, дзякуючы сваёй надзейнасці, трываласці і выгаднасці, стаў матэрыялам выбару для забеспячэння бяспекі і стабільнасці канструкцыі ў цяжкіх умовах. Абіраючы адпаведны працэс ацінкавання для патрэб ужывання, вельмі важна для доўгатэрміновага захавання і бяспечнай эксплуатацыі асобнай уласнасці.