So verhindern Sie Rost und Korrosion an Stahlkonstruktionen

StahlkonstruktionsgebäudeDie Stahlkonstruktion gilt als das umweltfreundliche Projekt des 21. Jahrhunderts und bietet viele Vorteile wie hohe Festigkeit, starke Belastbarkeit, geringes Gewicht, geringen Platzbedarf, einfache Herstellung und Installation von Komponenten, Holzeinsparung usw Immer häufiger in Industrie- und Zivilgebäuden eingesetzt. Stahlrahmengebäude und Stahlkonstruktionslager sind überall.

Mit der rasanten Entwicklung der Industrie traten nach und nach Stahlkorrosionsbeständigkeit und schlechte Rost- und Korrosionsbeständigkeit sowie andere Probleme auf, insbesondere in Küstengebieten, und die chemische Industrie ist zu einem herausragenden Problem geworden!

Korrosion von Stahlkonstruktionen führt nicht nur zu wirtschaftlichen Verlusten, sondern birgt auch versteckte Gefahren für die Sicherheit der Konstruktion. Durch Stahlkorrosion verursachte technische Unfälle kommen häufig vor, weshalb die Korrosionsschutzbehandlung von Stahlkonstruktionen (insbesondere dünnwandigen Stahlbauteilen) erforderlich ist von großer wirtschaftlicher und sozialer Bedeutung. Im Folgenden finden Sie einige Einführungen und Diskussionen zu den im Bauprozess auftretenden Problemen und einigen Behandlungsmethoden.

1. Hauptursachen für Korrosion von Stahlkonstruktionen

Die Verhinderung von Stahlkorrosion beginnt mit dem Verständnis der Ursachen von Stahlkorrosion.

1.1 Korrosionsmechanismus von Stahl bei Raumtemperatur (unter 100°C)

Bei der Korrosion von Stahl bei Raumtemperatur handelt es sich hauptsächlich um elektrochemische Korrosion. Stahlkonstruktionen werden in der Atmosphäre bei Raumtemperatur verwendet und der Stahl korrodiert durch die Einwirkung von Feuchtigkeit, Sauerstoff und anderen Schadstoffen (ungereinigte Schweißschlacke, Rostschicht, Oberflächenschmutz) in der Atmosphäre. Die relative Luftfeuchtigkeit liegt unter 60 %, die Korrosion von Stahl ist sehr gering; Wenn jedoch die relative Luftfeuchtigkeit auf einen bestimmten Wert ansteigt, steigt die Korrosionsrate von Stahl plötzlich an, und dieser Wert wird als kritische Luftfeuchtigkeit bezeichnet. Bei Raumtemperatur beträgt die allgemeine Stahlfeuchtigkeit 60 % bis 70 %.

Wenn die Luft in Küstengebieten verschmutzt oder salzhaltig ist und die kritische Luftfeuchtigkeit sehr niedrig ist, bildet sich auf der Stahloberfläche leicht ein Wasserfilm. Zu diesem Zeitpunkt dienen Schweißschlacke und unbehandelte Rostschicht (Eisenoxid) als Kathode, Stahlkonstruktionskomponenten (Grundmaterial) als Anode im Wasserfilm zur elektrochemischen Korrosion. Der ausschlaggebende Faktor für Stahlkorrosion ist die Luftfeuchtigkeit, die auf der Stahloberfläche adsorbiert wird und einen Wasserfilm bildet. Die relative Luftfeuchtigkeit und der Schadstoffgehalt sind wichtige Faktoren, die den Grad der atmosphärischen Korrosion beeinflussen.

1.2 Korrosionsmechanismus von Stahl bei hohen Temperaturen (über 100℃)

Bei der Korrosion von Stahl bei hohen Temperaturen handelt es sich hauptsächlich um chemische Korrosion. Bei hoher Temperatur liegt Wasser in gasförmigem Zustand vor, der elektrochemische Effekt ist sehr gering und wird auf einen sekundären Faktor reduziert. Der Kontakt von Metall und trockenem Gas (wie O2, H2S, SO2, Cl2 usw.) führt zur Oberflächenbildung der entsprechenden Verbindungen (Chloride, Sulfide, Oxide) und zur Bildung chemischer Korrosion von Stahl.

2 Methoden zum Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen

Gemäß dem elektrochemischen Prinzip der Stahlkorrosion kann die Korrosion von Stahl verhindert werden, solange die Bildung einer Korrosionsbatterie verhindert oder zerstört wird oder die kathodischen und anodischen Prozesse stark blockiert werden. Die Verwendung einer Schutzschichtmethode zur Verhinderung der Korrosion von Stahlkonstruktionen ist derzeit eine gängige Methode. Die üblicherweise verwendeten Schutzschichten sind folgende:

2.1 Metallschutzschicht: Metallschutzschicht ist ein Metall oder eine Legierung mit kathodischer oder anodischer Schutzwirkung. Durch Galvanisieren, Sprühplattieren, chemisches Plattieren, Heißplattieren und Sickerplattieren und andere Methoden muss die Metalloberfläche geschützt werden, um eine Metallschutzschicht (Film) zu bilden. um das Metall vom korrosiven Medium zu isolieren, das mit dem korrosiven Medium in Kontakt kommt, oder um die elektrochemische Schutzwirkung des Metallschutzes zu nutzen, um Korrosion zu verhindern.

2.2 Schutzschicht: Durch chemische oder elektrochemische Verfahren wird auf der Stahloberfläche ein korrosionsbeständiger Verbundfilm erzeugt, um das korrosive Medium und den Metallkontakt zu isolieren und Korrosion des Metalls zu verhindern.

2.3 Nichtmetallische Schutzschicht: Mit Farben, Kunststoffen, Emaille und anderen Materialien, durch Lackieren und Sprühen und andere Methoden, um einen Schutzfilm auf der Oberfläche des Metalls zu bilden, so dass das Metall und korrosive Medien isoliert werden, um so die Korrosion des Metalls zu verhindern .

3. Oberflächenbehandlung von Stahl

Vor der Stahlverarbeitung im Werk wird die Oberfläche der Komponenten unweigerlich mit Öl, Feuchtigkeit, Staub und anderen Schadstoffen verschmutzt und weist Grate, Eisenoxid, Rostschichten und andere Oberflächenfehler auf. Aus den oben genannten Hauptgründen für die Korrosion von Stahlkonstruktionen wissen wir, dass der Schadstoffgehalt ein wichtiger Faktor ist, der den Grad der atmosphärischen Korrosion beeinflusst, und dass Oberflächenverunreinigungen die Haftung von Beschichtungen auf der Stahloberfläche und die Farbe erheblich beeinträchtigen Der Film unter der Korrosion dehnt sich weiter aus, was zu einem Versagen oder einer Beschädigung der Beschichtung führt und nicht die gewünschte Schutzwirkung erzielen kann. Daher sollte die Qualität der Stahloberflächenbehandlung auf die Schutzwirkung der Beschichtung und die Lebensdauer, manchmal sogar stärker als die Beschichtung selbst, verschiedene Leistungsunterschiede im Einfluss der folgenden Aspekte hervorheben:

3.1. Bei tragenden Bauteilen, die während der Betriebszeit schwer zu reparieren sind, sollte der Entkalkungsgrad entsprechend erhöht werden.

3.2. Vor und nach dem Entkalken sollten Fett, Grate, Medizinrückstände, Spritzer und Eisenoxid sorgfältig entfernt werden.

3.3. Die Qualitätsabnahme der Entzunderungs- und Lackierarbeiten erfolgt gemäß den Vorschriften.

4. Korrosionsschutzbeschichtung

Korrosionsschutzbeschichtungen bestehen im Allgemeinen aus Grundierung und Decklack. Grundierung im Pulver mehr, weniger Grundmaterial, Film rau, die Funktion der Grundierung besteht darin, den Lackfilm mit der Basisebene und der Decklackkombination fest zu machen, das heißt, eine gute Haftung zu haben; Die Grundierung enthält korrosionshemmende Pigmente, die das Auftreten von Korrosion verhindern können, und einige können auch eine Passivierung des Metalls und einen elektrochemischen Schutz bieten, um das Rosten des Metalls zu verhindern. Der Decklack besteht aus weniger Pulver und mehr Grundmaterial. Nachdem der Film glänzend ist, besteht die Hauptfunktion darin, die untere Grundierungsschicht zu schützen. Daher sollte er für die Atmosphäre und Feuchtigkeit undurchlässig sein und der physikalischen und chemischen Zersetzung widerstehen können durch Witterungseinflüsse verursacht. Der aktuelle Trend geht dahin, Kunstharze einzusetzen, um die Witterungsbeständigkeit des Mediums zu verbessern. Korrosionsschutzbeschichtungen mit atmosphärischem Widerstand sind im Allgemeinen nur gegen Dampfphasenkorrosion in der Atmosphäre beständig. Für Stellen, die Korrosion durch Säuren und Laugen und andere Medien ausgesetzt sind, müssen säure- und laugenbeständige Beschichtungen verwendet werden.

Korrosionsschutzlacke können je nach Schutzfunktion in Grundierung, Mittellack und Decklack unterteilt werden. Jede Lackschicht hat ihre eigenen Eigenschaften, jede ist für ihre eigene Verantwortung, die Kombination der Schichten und die Bildung einer Verbundbeschichtung verantwortlich Verbessern Sie die Korrosionsschutzleistung und verlängern Sie die Lebensdauer.

4.1Grundierungen

Häufig verwendete Korrosionsschutzbeschichtungen für die Grundierung sind zinkreiche Grundierungen und eisenrote Epoxidgrundierungen. Zinkreiche Farben bestehen aus einer großen Anzahl mikrofeiner Zinkpulver und einer kleinen Menge filmbildender Materialien. Die elektrochemischen Eigenschaften von Zink sind höher als die von Stahl und bei Korrosion wirkt es „aufopferungsvoll“, sodass der Stahl geschützt ist. Das Korrosionsprodukt Zinkoxid füllt die Poren und macht die Beschichtung dichter. Zu den häufig verwendeten zinkreichen Grundierungen gehören die folgenden drei Arten:

(1) Wasserglas anorganischer, zinkreicher Primer, es ist Wasserglas als Grundmaterial, Zinkpulver hinzufügen, mischen und bürsten, nach dem Aushärten mit Wasser abspülen, der Bauprozess ist komplex, raue Prozessbedingungen, die Oberflächenbehandlung muss erfolgen Im Bereich von Sa2,5 oder mehr, zusätzlich zu den Anforderungen an Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit, kann die Bildung des Beschichtungsfilms leicht zu Rissen und Abblättern führen und wurde selten verwendet.

(2) löslicher anorganischer zinkreicher Primer, der Primer basiert auf Ethylorthosilikat, Alkohol als Lösungsmittel, teilweise hydrolysierte Polymerisation, Zugabe von Zinkpulver, gemischt mit gleichmäßig beschichtetem Film.

(3) zinkreiche Grundierung, dabei handelt es sich um Epoxidharz als filmbildendes Grundmaterial, das Zinkpulver hinzufügt und zu einer Beschichtung aushärtet. Epoxid-Zink-reiche Grundierungen zeichnen sich nicht nur durch hervorragende Korrosionsschutzeigenschaften und starke Haftung aus, sondern auch bei der nächsten Beschichtung sind Epoxid-Eisenwolkenfarben eine gute Haftungsart. Wird hauptsächlich in der allgemeinen Atmosphäre der Stahlrahmenkonstruktion und bei der Korrosion petrochemischer Geräte verwendet.

Die Epoxid-Eisenoxid-Rotgrundierung ist in Dosen mit Zweikomponentenfarbe unterteilt, Komponente A (Farbe) aus Epoxidharz, Eisenoxidrot und anderen Rostschutzpigmenten, Härtemittel, Antisinkmittel usw., Komponente B ist ein Härter. die Konstruktion des Einsatzanteils. Eisenoxidrot ist eine Art physikalisches Rostschutzpigment, seine Natur ist stabil, hat eine starke Deckkraft, feine Partikel, kann eine gute Abschirmwirkung im Lackfilm haben und hat eine gute Rostschutzleistung. Die rote Epoxid-Eisenoxid-Grundierung auf der Stahlplatte und die obere Schicht der Epoxidfarbe haben eine gute Haftung, trocknen schnell bei Raumtemperatur, die obere Schicht der Oberflächenfarbe blutet nicht aus und wird häufiger in Stahlrohrleitungen, Tanks und Korrosionsschutzprojekten für Stahlkonstruktionen verwendet , als Rostgrundierung.

4.2 mittlere Farbschicht

Die Farbe der mittleren Schicht besteht im Allgemeinen aus Epoxid-Glimmer- und Epoxid-Glasschuppenfarbe oder dicker Epoxidschlämme-Farbe. Epoxid-Glimmerfarbe wird aus Epoxidharz als Grundmaterial durch Zugabe von Glimmer-Eisenoxid hergestellt. Die Mikrostruktur von Glimmer-Eisenoxid ähnelt flockigem Glimmer, seine Dicke beträgt nur wenige Mikrometer und sein Durchmesser beträgt mehrere zehn Mikrometer bis einhundert Mikrometer. Es ist hochtemperaturbeständig, alkalibeständig, säurebeständig, ungiftig, die Flockenstruktur kann das Eindringen von Medien verhindern, die Korrosionsschutzleistung verbessert und die Schrumpfung gering sein, die Oberflächenrauheit ist eine ausgezeichnete Mittelschicht aus Korrosionsschutzfarbe. Epoxid-Glasschuppenfarbe besteht aus Epoxidharz als Grundmaterial mit flockigem Glasschuppen als Zuschlagstoff sowie einer Vielzahl von Zusätzen, die aus dicker, paddelartiger Korrosionsschutzfarbe bestehen. Die Dicke des Glasmaßstabs beträgt nur 2 bis 5 Mikrometer. Da die Schuppen in Schichten oben und unten in der Beschichtung angeordnet sind, entsteht eine einzigartige Abschirmstruktur.

4.3 Decklack

Die für Decklacke verwendeten Lacke lassen sich entsprechend ihrer Preisklasse in drei Klassen einteilen:

(1) Normale Qualität ist Epoxidfarbe, Chlorkautschukfarbe, chlorsulfoniertes Polyethylen usw.;

(2) Mittlere Qualität ist Polyurethanfarbe;

(3) Höhere Qualität ist silikonmodifizierter Polyurethanlack, silikonmodifizierter Acryl-Decklack, Fluorlack usw.

Epoxidfarbe nach chemischer Aushärtung, chemische Stabilität, dichte Beschichtung, starke Haftung, hohe mechanische Eigenschaften, beständig gegen Säure, Alkali, Salz, kann einer Vielzahl von Korrosion durch chemische Medien widerstehen.

5. Bei der Auswahl der Korrosionsschutzfarbe sollten mehrere Punkte berücksichtigt werden

5.1 Die Konsistenz der Nutzungsbedingungen des Bauwerks und die Palette der ausgewählten Farben sollten berücksichtigt werden, basierend auf dem korrosiven Medium (Typ, Temperatur und Konzentration), Gasphase oder Flüssigphase, heißen und feuchten Bereichen oder trockenen Bereichen und anderen Bedingungen für die Auswahl. Für saure Medien kann Phenolharzfarbe mit besserer Säurebeständigkeit verwendet werden, während für alkalische Medien Epoxidharzfarbe mit besserer Alkalibeständigkeit verwendet werden sollte.

5.2 Die Möglichkeiten der baulichen Gegebenheiten sind zu berücksichtigen. Einige eignen sich zum Streichen, andere zum Sprühen, andere zum natürlichen Trocknen zu einem Film und so weiter. Für allgemeine Verhältnisse empfiehlt sich die Verwendung trockener, gut spritzbarer kalthärtender Farbe.

5.3 Berücksichtigen Sie die richtige Abstimmung der Beschichtungen. Da der größte Teil der Farbe ein organisches kolloidales Material als Grundmaterial ist, gibt es zwangsläufig viele außergewöhnlich kleine mikroporöse, korrosive Medien, die noch in die Erosion von Stahl eindringen können. Daher ist die Konstruktion der aktuellen Lacke nicht einschichtig, sondern mehrschichtig beschichtet, mit dem Ziel, die Mikroporigkeit auf ein Minimum zu reduzieren. Zwischen Grundierung und Decklack sollte eine gute Anpassungsfähigkeit gegeben sein. B. Vinylchloridfarbe und Phosphatierungsgrundierung oder eisenrote Alkydgrundierung, die die Verwendung guter Ergebnisse unterstützen, und können nicht mit ölbasierter Grundierung (z. B. roter Farbe auf Ölbasis) verwendet werden, die die Verwendung unterstützt. Da Perchlorethylenfarbe starke Lösungsmittel enthält, wird der Grundierungsfilm zerstört.

Es ist von großer Bedeutung, gute Arbeit im Rost- und Korrosionsschutz zu leisten, um die Entwicklung von Stahlkonstruktionen zu fördern, Materialien einzusparen, die Lebensdauer des Gebäudes zu verlängern, eine sichere Produktion zu gewährleisten und die Umweltverschmutzung zu verringern.