فولاد شکل یک ماده اساسی در صنایع مختلف ، به ویژه در کاربردهای ساخت و ساز و انرژی خورشیدی ماننددو صفحه نمایش افقی Double - Axis Solar Trackerبشر با این حال ، هنگامی که در معرض یک محیط مرطوب قرار گرفته است ، فولاد شکل بسیار مستعد ابتلا به خوردگی است ، که می تواند یکپارچگی ساختاری آن را به خطر بیاندازد و طول عمر آن را کاهش دهد. من به عنوان یک تأمین کننده فولاد شکل ، اهمیت جلوگیری از خوردگی را می فهمم و در این وبلاگ چندین استراتژی مؤثر را به اشتراک می گذارم.
درک روند خوردگی در محیط های مرطوب
خوردگی فولاد شکل در یک محیط مرطوب یک فرآیند الکتروشیمیایی است. هنگامی که بخار آب موجود در هوا روی سطح فولاد قرار می گیرد ، یک لایه نازک از الکترولیت تشکیل می دهد. این فولاد ، آلیاژ که عمدتا از آهن تشکیل شده است ، از طریق این لایه الکترولیت با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می دهد. اتم های آهن الکترونها را از دست می دهند و برای تشکیل یون های آهن اکسیده می شوند که سپس با یون های هیدروکسید در الکترولیت واکنش نشان می دهند. سرانجام ، هیدروکسید آهن تشکیل می شود و از طریق واکنشهای شیمیایی بیشتر ، به زنگ زدگی (هیدرات اکسید آهن) تبدیل می شود.
میزان خوردگی به عوامل مختلفی از جمله رطوبت نسبی ، دما و وجود آلاینده ها در هوا بستگی دارد. به طور کلی ، هنگامی که رطوبت نسبی از 60 ٪ فراتر رود ، میزان خوردگی فولاد به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. درجه حرارت بالا همچنین می تواند واکنشهای شیمیایی درگیر در خوردگی را تسریع کند. آلاینده هایی مانند دی اکسید گوگرد و یونهای کلرید می توانند به عنوان کاتالیزور عمل کنند و روند خوردگی را بیشتر می کنند.
روکش سطحی
یکی از متداول ترین و مؤثرترین روش ها برای جلوگیری از خوردگی فولاد در یک محیط مرطوب ، استفاده از یک پوشش سطح است. انواع مختلفی از پوشش در دسترس است که هر کدام دارای مزایا و محدودیت های خاص خود هستند.
پوشش
پوشش های رنگ به دلیل هزینه نسبتاً کم و سهولت کاربرد آنها به طور گسترده ای استفاده می شود. آنها یک مانع فیزیکی بین سطح فولاد و محیط اطراف آن تشکیل می دهند و از رسیدن رطوبت و اکسیژن به فولاد جلوگیری می کنند. هنگام انتخاب پوشش رنگ ، مهم است که شرایط محیطی را در نظر بگیرید. به عنوان مثال ، در یک محیط دریایی که در آن مقادیر زیادی نمک وجود دارد ، باید یک رنگ با مقاومت خوب در برابر یون های کلرید انتخاب شود.
قبل از استفاده از رنگ ، سطح فولاد باید به درستی تهیه شود. این معمولاً شامل تمیز کردن سطح برای از بین بردن هرگونه خاک ، گریس یا زنگ زدگی است. از انفجار شات یا شن و ماسه زدن می توان برای ایجاد یک سطح خشن استفاده کرد که به رنگ کمک می کند تا بهتر بچسبد. چندین لایه از رنگ اغلب برای اطمینان از محافظت بهتر استفاده می شود. لایه اول معمولاً یک آغازگر است که چسبندگی خوبی و برخی از خصوصیات ضد خوردگی را فراهم می کند. این روکش محافظت بیشتری را فراهم می کند و همچنین می تواند ظاهر فولاد را تقویت کند.
گالوانیزه کننده
Galvanizing فرآیند پوشش فولاد با لایه ای از روی است. روی نسبت به آهن واکنش پذیر تر است ، بنابراین وقتی پوشش روی در معرض محیط قرار می گیرد ، ترجیحاً از فولاد زیرین محافظت می کند. دو نوع اصلی از گالوانیزه وجود دارد: داغ - گالوانیزه کردن و الکترو - گالوانیزه.
داغ - گالوانیزه کردن شامل غوطه ور شدن از فولاد شکل در حمام روی مذاب است. این روش یک پوشش روی ضخیم و بادوام را تشکیل می دهد که می تواند محافظت طولانی مدت را فراهم کند. پوشش روی بسته به شرایط محیطی می تواند برای ده ها سال دوام داشته باشد. Electro - Galvanizing ، از طرف دیگر ، از یک جریان الکتریکی برای رسوب یک لایه نازک از روی بر روی سطح فولاد استفاده می کند. این ماده اغلب برای برنامه هایی استفاده می شود که یک پوشش نازک تر کافی باشد یا در جایی که به ضخامت پوشش دقیق تر نیاز است.
روکش پودری
پوشش های پودر گزینه دیگری برای محافظت از فولاد شکل است. آنها به عنوان یک پودر خشک استفاده می شوند ، که سپس گرم می شود تا یک پوشش صاف و بادوام تشکیل شود. پوشش های پودر مزایای مختلفی از جمله مقاومت شیمیایی خوب ، دوام بالا و دوستی محیطی را ارائه می دهند. آنها در طیف گسترده ای از رنگ ها در دسترس هستند که می تواند برای اهداف زیبایی شناسی مفید باشد.
ملاحظات طراحی و نصب
طراحی و نصب مناسب همچنین می تواند نقش مهمی در جلوگیری از خوردگی داشته باشد.
طراحی زهکشی
در یک محیط مرطوب ، مهم است که اطمینان حاصل شود که آب می تواند از فولاد شکل خارج شود. اگر آب مجاز به جمع شدن بر روی سطح فولاد باشد ، می تواند یک محیط محلی با رطوبت بالا ایجاد کند و خوردگی را تسریع کند. هنگام طراحی سازه های ساخته شده از فولاد شکل ، دامنه ها و کانال های زهکشی باید برای هدایت آب از بین بروند. به عنوان مثال ، در یک ساختار نصب پانل خورشیدی مانندبراکت ردیابی نور خورشید تک صاف، طراحی باید از جمع شدن آب بر روی اجزای فولادی شکل جلوگیری کند.
اجتناب از شکافها
Crevices می تواند رطوبت را به دام بیندازد و یک محیط راکد ایجاد کند ، که برای خوردگی ایده آل است. هنگام پیوستن به اجزای فولادی شکل ، برای جلوگیری از تشکیل شکافها باید از طراحی مفصل مناسب استفاده شود. به عنوان مثال ، استفاده از جوش های مداوم به جای جوش های لکه می تواند تعداد شکاف ها را کاهش دهد. همچنین می توان از واشرها یا درزگیرها برای پر کردن هرگونه شکاف و جلوگیری از ورود رطوبت استفاده کرد.
تهویه
تهویه خوب می تواند به کاهش رطوبت نسبی در اطراف فولاد شکل کمک کند. در فضاهای محصور که از فولاد شکل استفاده می شود ، سیستم های تهویه باید نصب شوند تا از گردش هوا اطمینان حاصل شود. این می تواند به از بین بردن رطوبت از هوا و جلوگیری از تشکیل محیط رطوبت بالا کمک کند.
مهار کننده های خوردگی
مهارکننده های خوردگی موادی هستند که می توانند به محیط اضافه شوند یا برای کاهش میزان خوردگی به سطح فولاد اعمال شوند. آنها با جاذب روی سطح فولاد و تشکیل یک فیلم محافظ یا با تغییر واکنشهای الکتروشیمیایی درگیر در خوردگی کار می کنند.
مهار کننده های معدنی
از مهار کننده های معدنی مانند کرومات و فسفات ها سالها استفاده می شود. کرومات ها در جلوگیری از خوردگی بسیار مؤثر هستند ، اما سمی هستند و نگرانی های زیست محیطی دارند. فسفات ها کمتر سمی هستند و می توانند یک لایه محافظ بر روی سطح فولاد تشکیل دهند. آنها اغلب در ترکیب با سایر مهار کننده ها یا به عنوان بخشی از یک فرآیند تصفیه سطح استفاده می شوند.
مهار کننده های ارگانیک
به دلیل سمیت نسبتاً کم و عملکرد خوب ، مهارکننده های ارگانیک محبوبیت بیشتری پیدا می کنند. آنها می توانند از طریق پیوندهای شیمیایی یا نیروهای فیزیکی بر روی سطح فولاد جذب شوند و یک فیلم محافظ را تشکیل دهند. برخی از مهار کننده های ارگانیک رایج شامل آمین ها ، ایمیدازولین ها و مرکاپتانها هستند. اثربخشی مهار کننده های آلی به ساختار شیمیایی ، غلظت و شرایط محیطی آنها بستگی دارد.
بازرسی و نگهداری منظم
حتی با وجود بهترین اقدامات پیشگیری ، بازرسی و نگهداری منظم برای اطمینان از عملکرد طولانی مدت فولاد شکل در یک محیط مرطوب ضروری است.
بازرسی ها باید در فواصل منظم انجام شود تا علائم خوردگی مانند لکه های زنگ زدگی یا آسیب پوشش را بررسی کند. اگر زود هنگام خوردگی تشخیص داده شود ، می توان اقدامات مناسبی را برای جلوگیری از گسترش آن انجام داد. این ممکن است شامل ترمیم پوشش ، از بین بردن زنگ زدگی و استفاده مجدد از یک پوشش محافظ باشد.
تعمیر و نگهداری همچنین شامل تمیز کردن سطح فولاد به صورت دوره ای برای از بین بردن هرگونه خاک یا آلاینده هایی است که ممکن است با گذشت زمان جمع شود. این می تواند به حفظ اثربخشی پوشش سطح و جلوگیری از رشد میکروارگانیسم ها کمک کند ، که همچنین می تواند به خوردگی کمک کند.
پایان
جلوگیری از فولاد شکل از خوردگی در یک محیط مرطوب نیاز به یک رویکرد جامع دارد که شامل پوشش سطح ، طراحی و نصب مناسب ، استفاده از مهار کننده های خوردگی و بازرسی و نگهداری منظم است. من به عنوان یک تأمین کننده فولاد شکل ، متعهد هستم که محصولات با کیفیت بالا را ارائه دهم و دانش را در مورد نحوه محافظت از آنها به اشتراک بگذارم. اگر برای پروژه های خود به فولاد شکل نیاز دارید ، مانند مواردفولادبرنامه های کاربردی در انرژی خورشیدی یا ساخت و ساز ، من شما را تشویق می کنم تا برای کسب اطلاعات بیشتر با من تماس بگیرید و در مورد الزامات خاص خود صحبت کنید. من اینجا هستم تا به شما کمک کنم فولاد مناسب و روشهای مناسب برای پیشگیری از خوردگی را برای اطمینان از موفقیت پروژه های خود انتخاب کنید.
منابع
- Uhlig ، HH ، & Revie ، RW (1985). کنترل خوردگی و خوردگی: مقدمه ای بر علوم و مهندسی خوردگی. ویلی - بینابینی.
- Fontana ، MG (1986). مهندسی خوردگی. مک گرا - هیل.
- Kuznetsov ، YG (2007). خوردگی فلزات: اصول فیزیکوشیمیایی و مشکلات فعلی. Elsevier
