loading
حفاظت از قطعات فولادی در برابر خوردگی
10 شهریور 2015

حفاظت از قطعات فولادی در برابر خوردگی

هزینه حفاظت در برابر خوردگی قطعات فولادی  به طور موثر  با کمی مشکل برای برنامه های کاربردی رایج و محیط حاضر قابل شناسایی است در صورتی که  عواملی که دوام را تحت تاثیر قرار می در ابتدا شناخته شده باشد..
بسیاری از سازه های فلزی وجود دارند که برای سال های بسیاری حتی در شرایط نامطلوب در حال  استفاده رضایت بخش هستند. اولین ساختار آهن بزرگ، پل در Coalbrookdale ، در انگلستان هست که بیش از 200 سال عمر دارد و  چهارمین پل راه آهن  است که بیش از 100 سال عمر کرده است. امروزه، پوشش محافظ ، با دوام ، مدرن و  در دسترس، اگر به صورت  مناسب اجرا شود، اجازه می دهد فواصل تعمیر و نگهداری و بهبود عملکرد بیشتر شود.
کلید موفقیت در شناختن عامل  خوردگی از طرف محیط زیستی  که استراکچر در معرض آن خواهد بود و در تعریف مشخصات پوشش مناسب می باشد. زمانی که  استراکچر  فولادی  در یک محیط داخلی گرم و خشک قرار داردخطر خوردگی ناچیز است و هیچ پوشش محافظی احتایاج نیست. و در مقابل، سازه های فلزی در معرض تهاجم محیطی باید با یک برنامه محافظت  با کارایی بالا حفظ شود و ممکن است نیاز به تعمیر و نگهداری باشد  
برنامه  محافظت بهینه و مطلوب، که ترکیبی از آماده سازی مناسب سطح، مواد پوشش مناسب، دوام مورد نیاز و حداقل هزینه، با استفاده فن آوری در سطح مدرن دست یافتنی است
                       
                                                  در سازه های فلزی مدرن  با  پوشش های کارایی باالا

 
                    استادیوم  المپیک شهر لندن                                             پل صلح در شهر لندن

           
             شرکت cannon در شهر لندن
          
    
خوردگی سازه های فولادی :
خوردگی سازه های فولادی یک فرآیند الکتروشیمیایی است که نیاز به حضور همزمان رطوبت و اکسیژن دارد. در صورت عدم وجود این دو، خوردگی رخ نمی دهد. اساسا جهت فرایند ایجاد زنگ ،  آهن در فولاد اکسیده می شود. ، که 6 ایتم برای این کار وجود دارد . این یک  فرایند خوردگی عمومی است که در تصویر زیر  نشان داده شده است

و نیز خوردگی به طور کلی دارای انواع مختلفی از خوردگی موضعی است که می تواند رخ دهد .خوردگی دو فلزی، خوردگی حفره و شکاف خوردگی که این خوردگی ها برای کارخانه های فولاد سازی قابل  توجه است..
 
 
                     مجموعه خوردگی جوی و نمونه هایی از محیط معمولی (BS EN ISO 12944-2)
دسته بندی خوردگی براساس خطر میزان از دست دادن ضخامت کربن فولاد (میکرون) نمونه هایی از محیط معمولی در آب و هوای معتدل
         داخلی        خارجی         
C1                    
         خیلی کم           
≤ 1.3
 
             - ساختمان گرم با اتمسفر تمیز، به عنوان مثال، ادارات، مغازه ها، مدارس، هتل
C2             
             کم
> 1.3 to 25 جو با سطح پایین آلودگی
مناطق روستایی
مکان هایی که در آن حرارت وجود ندارد مانند استادیوم های ورزشی و انبار
C3             
          متوسط
> 25 to 50 اتمسفر شهری و صنعتی،
آلودگی دی اکسید گوگرد در حد متوسط منطقه ساحلی با شوری کم
اتاق تولید با رطوبت بالا و برخی از آلودگی هوا به عنوان مثال کارخانه مواد غذایی ، گلخانه، خشک شویی ، کارخانه های لبنیات
C4            
            زیاد
> 50 to 80 مناطق صنعتی و مناطق ساحلی با شوری متوسط کارخانه های شیمیایی، استخرهای شنا، ساحلی، کشتی و boatyards
C5            
       خیلی زیاد
       (صنعتی)
> 80 to 200 مناطق صنعتی با رطوبت بالا و فضای تهاجمی ساختمان و یا مناطق با تراکم تقریبا دائمی و آلودگی بالا
C5 – M       
      خیلی زیاد
       (دریایی)
> 80 to 200 مناطق ساحلی و دریایی با شوری بالا ساختمان و یا مناطق با تراکم تقریبا دائمی و آلودگی بالا
 
 
 
تاثیر طراحی بر روی خوردگی :
طراحی و جزئیات ساختار می تواند در  دوام پوشش محافظ اعمال شده بر روی  آن تاثیر بگذارد. حفاظت از سازه های با قطعات و اتصال دهنده های بسیار کوچک از سطوح بزرگ تخت مشکل تر می باشد. مسائل کلیدی مورد نظر عبارتند از:
  • دسترسی برای پوشش و تعمیر و نگهداری
  • اجتناب از رطوبت و باقی مانده از تله
  • اجتناب و یا آب بندی از شکاف
  • زهکشی و تهویه برای به حداقل رساندن زمان رطوبت
  • مدیریت دقیق از تماس با مواد دیگر
راهنمایی کلی برای پیشگیری از خوردگی توسط طراحی خوب جزئیات را می توان در BS EN ISO 12944-3 پیدا  کرد، و برخی از نمونه ها و نبایدها برای ساختمان های فولادی قاب زیر نشان داده شده است.
                                        مثال : نمونه قطعات به کار رفته در صنعت ساختمان

                                  
 
آماده سازی سطح :
آماده سازی سطح مرحله اول و  ضروری آماده کردن بستر فولاد قبل از استفاده از هر گونه پوشش است، و به طور کلی به عنوان مهم ترین عامل موثر بر موفقیت کل سیستم حفاظت از خوردگی پذیرفته شده است. عملکرد یک پوشش به طور قابل توجهی به توانایی پایداری درست مواد بر روی بستر بستگی دارد. وضعیت سطح اولیه از فولاد می تواند در شرایط مقدار باقی مانده اکسید آهن و درجه زنگ زدگی اولیه متفاوت است. با این حال، در پوشش های حفاظتی با کارایی مدرن. طیف وسیعی از روش های آماده سازی و پاکیزگی سطح وجود دارد، اما تا کنون مهم ترین روش  مورد استفاده برای تمیز کردن کامل سطوح از اکسید آهن و زنگ زده ،  تمیز کردن با استفاده از روش بلاستینگ است. استاندارد های پاکیزگی بلاستینگ مطابق با BS EN ISO 8501-1 به شرح زیر می باشد:
  • SA 1 : بلاستینگ با تمیز کردن متوسط
  • SA 2 : بلاستینگ با تمیز کردن اساسی و خوب
  • ½ SA 2: بلاستینگ با تمیز کردن بسیار کامل
  • SA 3 : بلاستینگ با تمیز کردن مانند استیل
روند آماده سازی سطح نه تنها فولاد را پاک می کند ، بلکه معرفی سطح را برای دریافت پوشش محافظ آماده می کند. ساخت پوشش رنگ عالی و اسپری پوشش های حرارتی فلزی نیاز به یک پروفیل سطح با زاویه ای دانه درشت دارد که توسط مواد ساینده ایجاد می شود. مواد ساینده شات برای پوشش رنگ فیلم نازک مانند آغازگر پیش ساخت استفاده می شود. تفاوت بین شات و مواد ساینده شن و پروفیل سطح مربوطه تولید شده است در نمودار سه بعدی زیر خصوصیات سطح به دست آمده از تماس شات و ماسه با سطح نمایش داده می شود.
        
                      شات بلاست                                                سندبلاست
پس از بلاستینگ عیوب سطحی و تغییرات سطح در طول مراحل ساخت، به عنوان مثال جوشکاری. عیوب سطحی خاص معرفی در طول پردازش اصلی از فولاد ممکن است بر طرف شود ولی برای مضر محیط زیست می تواند خطر داشته باشند
پوشش رنگ :
پوشش رنگ برای سازه های فولادی در طول سال ها  مطابق با قوانین زیست محیطی  و درخواست صاحبان سازه های فلزی و پل ها جهت بهبود دوام پوشش  توسعه یافته است. یک سیستم  رنگ مدرن متشکل از یک رنگدانه، پراکنده در یک چسب و محلول در یک حلال. شایع ترین روش برای طبقه بندی رنگ یا  با رنگ خود و یا با نوع چسب است. سیستم رنگ مدرن معمولا شامل یک پوشش آستری اولیه ،لایه میانی و لایه نهایی می باشد.
پوشش آستری اولیه در قطعات سازه فولادی ، بلافاصله پس از بلاستینگ استفاده می شود، این کار جهت حفظ کیفیت بلاستینگ در مقابل رطوبت سطح تا انجام رنگ پایانی انجام می شود.
روش استفاده از سیستم رنگ و شرایط برنامه دارای اثر قابل توجهی در کیفیت و دوام پوشش است. روش استاندارد مورد استفاده برای اعمال رنگ بر قطعات ساختاری فولادی شامل اعمال توسط قلم مو، غلطک، اسپری هوا معمولی و ایرلس اسپری و الکترواستاتیک ایرلس اسپری می باشد.
ایرلس اسپری به  بیشترین  روش استفاده از پوشش رنگ برای  قطعات سازه فولادی تبدیل شده است. قلم مو و برنامه غلتکی معمولا بیشتر برای استفاده سایت استفاده می شود، هر چند در روش ایرلس اسپری پوشش لبه ها و گوشه های تیز معمولا توسط قلم مو  انجام می شود.