Wie verhindert man Korrosion an Stahlkonstruktionen?
Mit der stetig steigenden Stahlproduktion erfreuen sich Stahlkonstruktionen immer größerer Beliebtheit.Es wird häufig als Lagerhaus, Werkstatt, Garage, Fertighauswohnung, Einkaufszentrum, Fertigstadion usw. verwendet. Im Vergleich zu Stahlbetongebäuden bieten Gebäude mit Stahlkonstruktion die Vorteile einer bequemen Konstruktion, einer guten Erdbebensicherheit, einer geringeren Umweltverschmutzung und einer Wiederverwertbarkeit.Da Stahlkonstruktionen jedoch leicht rosten, ist Korrosionsschutz für Stahlkonstruktionen sehr wichtig.
Zu den Korrosionsarten von Stahlkonstruktionen zählen atmosphärische Korrosion, lokale Korrosion und Spannungskorrosion.
(1) Atmosphärische Korrosion
Atmosphärische Korrosion von Stahlkonstruktionen wird hauptsächlich durch die chemische und elektrochemische Wirkung von Wasser und Sauerstoff in der Luft verursacht.Der Wasserdampf in der Atmosphäre bildet auf der Metalloberfläche eine Elektrolytschicht, in der sich der Luftsauerstoff als Kathodendepolarisator löst.Sie bilden mit Stahlkomponenten eine grundlegende korrosive galvanische Zelle.Nachdem sich durch atmosphärische Korrosion eine Rostschicht auf der Oberfläche von Stahlteilen gebildet hat, beeinflussen die Korrosionsprodukte die Elektrodenreaktion der atmosphärischen Korrosion.
(2) Lokale Korrosion
Lokale Korrosion kommt in Gebäuden mit Stahlkonstruktion am häufigsten vor, hauptsächlich galvanische Korrosion und Spaltkorrosion.Galvanische Korrosion tritt hauptsächlich an unterschiedlichen Metallkombinationen oder Verbindungen von Stahlkonstruktionen auf.Das Metall mit negativem Potenzial korrodiert schneller, während das Metall mit positivem Potenzial geschützt wird.Die beiden Metalle bilden eine korrosive galvanische Zelle.
Spaltkorrosion tritt hauptsächlich in den Oberflächenspalten zwischen verschiedenen Strukturbauteilen einer Stahlkonstruktion sowie zwischen Stahlbauteilen und Nichtmetallbauteilen auf.Wenn die Spaltbreite dazu führen kann, dass die Flüssigkeit im Spalt stagniert, beträgt die empfindlichste Spaltbreite der Spaltkorrosion in Stahlkonstruktionen 0,025 bis 0,1 mm.
(3) Spannungskorrosion
In einem bestimmten Medium weist die Stahlkonstruktion wenig Korrosion auf, wenn sie nicht unter Spannung steht. Nach einer Zugbeanspruchung bricht das Bauteil jedoch nach einiger Zeit plötzlich.Da es keine offensichtlichen Anzeichen für Spannungskorrosionsbrüche im Vorfeld gibt, führt dies häufig zu katastrophalen Folgen wie dem Einsturz von Brücken, Undichtigkeiten in Rohrleitungen, dem Einsturz von Gebäuden usw.
Gemäß dem Korrosionsmechanismus der Stahlkonstruktion handelt es sich bei der Korrosion um eine Art ungleichmäßigen Schaden, und die Korrosion entwickelt sich schnell.Sobald die Oberfläche der Stahlkonstruktion korrodiert ist, entwickelt sich die Korrosionsgrube schnell vom Grubenboden bis in die Tiefe, was zu einer Spannungskonzentration in der Stahlkonstruktion führt, die die Korrosion des Stahls beschleunigt, was einen Teufelskreis darstellt.
Korrosion verringert die Kaltsprödigkeitsbeständigkeit und Ermüdungsfestigkeit von Stahl, was zu einem plötzlichen Sprödbruch tragender Komponenten ohne offensichtliche Anzeichen einer Verformung führt, was zum Einsturz von Gebäuden führt.
Schutzmethode gegen Korrosion von Stahlkonstruktionen
1. Verwenden Sie wetterbeständigen Stahl
Niedriglegierte Stahlserie zwischen gewöhnlichem Stahl und Edelstahl.Witterungsbeständiger Stahl besteht aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl mit einer kleinen Menge korrosionsbeständiger Elemente wie Kupfer und Nickel.Es weist die Eigenschaften von Festigkeit und Zähigkeit, plastischer Dehnung, Umformung, Schweißen und Schneiden, Abrieb, Hochtemperatur- und Ermüdungsbeständigkeit von hochwertigem Stahl auf;Die Witterungsbeständigkeit beträgt das 2- bis 8-fache der von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl und die Beschichtungsleistung beträgt das 1,5- bis 10-fache der von gewöhnlichem Kohlenstoffstahl.Gleichzeitig weist es die Eigenschaften Rostbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit der Komponenten, Verlängerung der Lebensdauer, Ausdünnung und Verbrauchsreduzierung, Arbeitsersparnis und Energieeinsparung auf.Witterungsbeständiger Stahl wird hauptsächlich für Stahlkonstruktionen verwendet, die längere Zeit der Atmosphäre ausgesetzt sind, wie z. B. Eisenbahnen, Fahrzeuge, Brücken, Türme usw.Es wird zur Herstellung von Containern, Schienenfahrzeugen, Bohrtürmen, Seehafengebäuden, Ölförderplattformen und Behältern mit korrosiven Schwefelwasserstoffmedien in Chemie- und Erdölanlagen verwendet.Auch seine Tieftemperatur-Schlagzähigkeit ist besser als die von allgemeinem Baustahl.Der Standard ist witterungsbeständiger Stahl für Schweißkonstruktionen (GB4172-84).
Die zwischen der Rostschicht und der Matrix gebildete amorphe Spinelloxidschicht mit einer Dicke von etwa 5O ~ 100 m ist dicht und weist eine gute Haftung mit dem Matrixmetall auf.Aufgrund des Vorhandenseins dieses dichten Oxidfilms verhindert er das Eindringen von Sauerstoff und Wasser aus der Atmosphäre in die Stahlmatrix, verlangsamt die tiefgreifende Entwicklung von Korrosion an Stahlmaterialien und verbessert die atmosphärische Korrosionsbeständigkeit von Stahlmaterialien erheblich.
2. Feuerverzinkung
Beim Korrosionsschutz bei der Feuerverzinkung wird das zu plattierende Werkstück zum Plattieren in das geschmolzene Metallzinkbad getaucht, um auf der Oberfläche des Werkstücks eine reine Zinkbeschichtung und auf der Sekundäroberfläche eine Zinklegierungsbeschichtung zu bilden der Schutz von Eisen und Stahl.
3. Korrosionsschutz durch Lichtbogenspritzen
Beim Lichtbogenspritzen werden spezielle Sprühgeräte verwendet, um den gespritzten Metalldraht unter der Einwirkung von Niederspannung und hohem Strom zu schmelzen und ihn dann auf die mit Druckluft vorgeschliffenen und entrosteten Metallkomponenten zu sprühen, um lichtbogengespritzte Zink- und Aluminiumbeschichtungen zu bilden mit Korrosionsschutz-Versiegelungsbeschichtungen besprüht, um eine langfristige Korrosionsschutz-Verbundbeschichtung zu bilden.Durch die dickere Beschichtung kann wirksam verhindert werden, dass das korrosive Medium in den Untergrund eindringt.
Die Eigenschaften des Korrosionsschutzes durch Lichtbogenspritzen sind: Die Beschichtung hat eine hohe Haftung, und ihre Haftung wird von zinkhaltigen Farben und Feuerzink nicht erreicht.Die Ergebnisse des Schlagbiegetests an dem Werkstück, das mit einer Korrosionsschutzbehandlung durch Lichtbogenspritzen behandelt wurde, entsprechen nicht nur vollständig den einschlägigen Normen, sondern werden auch als „laminierte Stahlplatte“ bezeichnet.Die Korrosionsschutzzeit der Lichtbogenspritzbeschichtung ist lang, im Allgemeinen 30 bis 60 A, und die Beschichtungsdicke bestimmt die Korrosionsschutzlebensdauer der Beschichtung.
4. Korrosionsschutz der thermisch gespritzten Aluminium-(Zink-)Verbundbeschichtung
Das thermische Spritzen einer Aluminium-(Zink-)Verbundbeschichtung ist eine langfristige Korrosionsschutzmethode mit der gleichen Wirkung wie die Feuerverzinkung.Der Prozess besteht darin, den Rost auf der Oberfläche des Stahlelements durch Sandstrahlen zu entfernen, sodass die Oberfläche einen metallischen Glanz erhält und aufgeraut wird.Verwenden Sie dann eine Acetylen-Sauerstoff-Flamme, um den kontinuierlich zugeführten Aluminiumdraht (Zink) zu schmelzen und ihn mit Druckluft auf die Oberfläche von Stahlbauteilen zu blasen, um eine wabenförmige Aluminiumspritzschicht (Dicke etwa 80 bis 100 m) zu bilden.Abschließend werden die Poren mit Epoxidharz oder Neoprenfarbe gefüllt, um eine Verbundbeschichtung zu bilden.Eine thermisch gespritzte Verbundbeschichtung aus Aluminium (Zink) kann nicht auf die Innenwand von Rohrelementen aufgetragen werden.Daher müssen beide Enden der Rohrelemente luftdicht verschlossen werden, um Korrosion an der Innenwand zu verhindern.
Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es sich stark an die Größe von Bauteilen anpassen lässt und die Form und Größe der Bauteile nahezu unbegrenzt ist;Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der thermische Effekt des Prozesses lokal ist und die Bauteile daher nicht thermisch verformt werden.Im Vergleich zur Feuerverzinkung ist der Industrialisierungsgrad der Aluminium-(Zink-)Verbundbeschichtung durch thermisches Spritzen gering, die Arbeitsintensität beim Sandstrahlen und Aluminium-(Zink-)Spritzen hoch und die Qualität wird auch leicht durch emotionale Veränderungen der Bediener beeinträchtigt .
5. Korrosionsschutzbeschichtung
Die Korrosionsschutzbeschichtung von Stahlkonstruktionen erfordert zwei Prozesse: Grundbehandlung und Beschichtungsaufbau.Der Zweck der Grundschichtbehandlung besteht darin, Grate, Rost, Ölflecken und andere Anhaftungen auf der Oberfläche von Bauteilen zu entfernen, um metallischen Glanz auf der Oberfläche von Bauteilen freizulegen.Je gründlicher die Grundbehandlung erfolgt, desto besser ist die Haftwirkung.Zu den grundlegenden Behandlungsmethoden gehören manuelle und mechanische Behandlung, chemische Behandlung, mechanische Sprühbehandlung usw.
Was den Beschichtungsaufbau angeht, umfassen die am häufigsten verwendeten Bürstmethoden die manuelle Bürstmethode, die manuelle Rollmethode, die Tauchbeschichtungsmethode, die Luftspritzmethode und die Airless-Sprühmethode.Eine vernünftige Bürstmethode kann Qualität und Fortschritt sicherstellen, Material sparen und Kosten senken.
Hinsichtlich des Beschichtungsaufbaus gibt es drei Formen: Grundierung, mittlere Farbe, Grundierung, Grundierung und Grundierung.Die Grundierung übernimmt hauptsächlich die Rolle der Haftung und des Rostschutzes;Der Decklack spielt hauptsächlich die Rolle des Korrosions- und Alterungsschutzes.Die Funktion von mittlerer Farbe liegt zwischen der Grundierung und dem Finish und kann die Filmdicke erhöhen.
Nur wenn Grundierung, Zwischenschicht und Deckschicht zusammen verwendet werden, können sie die beste Rolle spielen und die beste Wirkung erzielen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 29. März 2022