Kuidas maksimeerida tsingitud teraskoorma kasutusiga niisketes keskkondades?

Miks kiirendab niiskus galvaniseeritud terasest köie lagunemist

Tsinkkatte elektrokeemiline korrosioon pikaajaliselt kõrges niiskuses ja kondensatsioonis

Niiskusõhust tekib elektrokeemiline korrosioon, kui see loob galvaniseeritud terasest ketaste pinnale juhtivat kihti. Niiskuse kogunemisel seguneb see atmosfäärist pärit süsinikdioksiidiga, moodustades nõrka süsikhappe lahuse, mis võimaldab ioonidel liikuda. See käivitab korraga kaks reaktsiooni: tsink laguneb (Zn muutub Zn2+ ja elektronideks), samal ajal toimub hapniku taastumine (O2 ühendub veega, moodustades hüdroksiidioone). Olukord halveneb, kui õhuniiskus ületab 60%, sest siis on piisavalt vett pidevalt olemas, et hoida kõike elektrit juhtmas ja kiirendada kaitsekihi kuluvust. Selle erinevus tavalisest korrosioonist seisneb selles, et see toimub ebavõrdsete kohtade järgi, mistõttu muutuvad terase osad teistest kiiremini haavatavamaks. Sellist nähtust esineb palju kiiremini näiteks Lõuna-Aasias või rannikualadel, kus kõrged niiskustasemed on tavapärased. Sellistes piirkondades võivad terasest konstruktsioonid ilma korraliku hoolduseta ja kaitseta korrosioonieffectide eest kesta vaid mõnda aastat, mitte kümnendeid.

Märga säilitamise tõttu tekkinud pruunimine (valge rooste): teke, pööratavus ja mõju tsingitud terasrullide eluiga

Valge rooste tekib siis, kui niiskus jääb kinni ja takistab tavapärase patiina õiget teket. Selle asemel toob see kaasa kiire oksüdatsiooni, mille tulemusena tekivad need pruukivad, nõrgad tsinkhüdroksiidi ladestused, mida me kõik liiga hästi teame. Seda probleemi esineb tavaliselt seal, kus metallpindade ümber on liiga vähe hapnikku ja palju niiskust. Mõelge näiteks kokkupandud rullidele, plastikusse pakitud toodetele, kes lähevad temperatuurimuutustesse, või materjalidele, mis on salvestatud kohtades, kus õhuniiskus ületab 70%. Suur erinevus tavalise tsinkkarbonaadi kaitse ja valge rooste vahel on see, et viimane kasvab tekkides tegelikult suuremaks ning seejärel laguneb, kaasaegu hea tsinkkihi. Väikesed ladestused, mille paksus on alla 2 mikromeetri, võivad veel reageerida mõningatele põhilistele puhastusmeetoditele ja ettevaatlikule käsitsemisele, kuid tõsine kahjustus tähendab jäädavat materjali kaotust. Erinevate tööstusharude välisuuringute andmetel võib valge rooste, kui seda ei ravita, vähendada seadmete eluiga 30–50 protsendi võrra, eriti soolavee lähedal. Kui korrosioon on ära süüanud rohkem kui 5% katekihist, algab tõeline probleem, sest uued korrosiooni teed tekivad otse alusmetalli tasandil, olenemata sellest, millist pinnakäsitlemist hiljem rakendatakse.

Galvaniseerimisqualiteedi optimeerimine niiskes kliimas töötamiseks

Tsinkkatte paksuse suunised: ISO 14713-3 ja ASTM A653 andmete ühildamine niiskes keskkonnas kasutamise ootustega

Tsinkkatte paksus mängib olulist rolli selles, kui kaua galvaniseeritud terasrullid niiskes keskkonnas vastu peavad. Standardid nagu ISO 14713-3 ja ASTM A653 seab siin väga kõrged nõuded. Kui katte paksus ületab 85 mikromeetrit tavalise vahemiku 45–60 mikromeetrit võrreldes, aeglustab see tegelikult tsinki kaotust ja võib teenindusajat suurendada umbes 40–60 protsenti 90-protsendilise suhtelise niiskuse korral. Rannikualad esitavad erilisi väljakutseid, mistõttu on ASTM A653 klassi G90 tsinkkatte (vähemalt 0,90 untsi ruutjalatsi kohta) tõestatud tõhusus soolase õhu ja niiskuse vastu. Nende mõõtmiste õigeks kontrollimiseks on magnetilised paksusmõõtjad täiesti vajalikud. Osad, mis ei vasta minimaalsetele katte nõuetele, lagunevad tropilistes kliimades, kus korrosioon on alati murespüüdja, kolm korda kiiremini.

Peamised protsessi juhtimise parameetrid – vanni keemia, temperatuur ja jahutus – tugevdavad kuumtsinkitud teraspiirde katte terviklikkust

Kolm omavahel seotud protsessiparameetrit määravad pikaajalise vastupidavuse niisketes keskkondades:

• Vanni keemia : 0,15–0,22% alumiiniumi säilitamine takistab brittli intermetallkihi teket 30% võrra.
• Temperatuuri reguleerimine : Vanni temperatuuri hoidmine 450–455 °C piires optimeerib tsinki ja raua difusioonse sidumise, ilma et tekiks liialdatud sulamikasv.
• Kiirendatud jahutus : Külmutamine kiirusega 15–20 °C/s täpsustab teraksete struktuuri, parandades niiskusbarjääri tõhusust ja vähendades delamineerumise ohtu.

Kokku vähendavad need juhtimisparameetrid valget rosti esinemist 78% võrra musoonihooajal, nagu välitöödes tehtud uuringud näitavad.

Kuumtsinkitud teraspiirde niiskuskindel ladustamine, käsitlemine ja paigalduskohas kaitse

Kuumtsinkitud teraspiirde tõhus haldamine niisketes keskkondades põhineb niiskuse kogunemise katkestamisel enne elektrokeemilise lagunemise algust.

Valge rooste ennetamine: RH-kontroll (<60 %), ventileerimine, eraldamine ja paigutamise parimad tavad

Valge rooste teke kiireneb, kui kondensatsioon jääb püsima keermestatud terasplaatide pinnale – eriti kitsastes ja liikumatutes õhuruumides. Ennetamiseks on vajalik proaktiivne keskkonna kontroll:

• Hoia ladustamise suhteline niiskus (RH) allpool 60 % kasutades õhuküttureid või kliimakontrolliga ruume – see üksainus meetme katkestab elektrolüütilise teekonna, mida on vaja tsinkhüdroksiidi tekkimiseks.
• Taga ristventileerimine keermestatud terasplaatide kogumite vahel mitteabsorbeerivate vaheklotsude abil; ära aseta keermestatud terasplaatide kogumeid kunagi otse betoonpõrandale, mis soodustab kondensatsiooni.
• Eralda keermestatud terasplaatide kogumeid polüetüleenist või muudest mittehügroossetest materjalidest, et takistada niiskuse kogunemist kokkupuutepindadel.
• Paiguta vertikaalselt ühtlaselt toetatuna, et eemaldada sügavdused, kus vesi võib koguneda.

Need tavandid säilitavad kate terviklikkust ja on tõestatud eluiga pikendavate meetmetena kõrges niiskuses kasutatavates rakendustes.

Jälgimine, inspektsioon ja õigeaegne sekkumine galvaniseeritud terasplaatide eluiga pikendamiseks

Mittepurustavate kattekihiku paksuse kontroll ja patiina küpsuse hindamine ennustavate eluiga näitajatena

Magnetilise induktsiooni põhjal töötavad mõõteseadmed mittesalvestavas kattekontrollis annavad kiireid ja usaldusväärseid andmeid tsinkkatte paksuse kohta, mis on väga oluline, kui kontrollitakse, kas tooted vastavad ISO 1461 standardile, mille kohaselt niisketes keskkondades peab katte paksus olema vähemalt 85 mikromeetrit. Patiina visuaalne hindamine annab samuti kohe teavet materjali seisundi kohta. Kui tsinkkarbonaat areneb korralikult, tekib pinnale iseloomulik hallikas-sinakas kile, mis tähendab, et kaitsekiht täidab oma ülesannet õigesti. Tegelikust väljatööst saadud kogemused näitavad, et keerdude puhul, millel on nii piisavalt suur paksus (üle 85 mikromeetri) kui ka hea patiina areng, on eluiga troopilistes tingimustes peaaegu kolm korda pikem kui neil keerdudel, millel katte lagunemine juba algab. Regulaarsed kontrollid iga kolme kuu järel aitavad varakult tuvastada valget rosti sümptomeid, nii et hooldusmeeskonnad saavad probleemidega tegeleda enne kui need muutuvad nii tõsiseks, et avaneb alusmetall.

Sageli küsitud küsimused

• Mis põhjustab valget rosti tsingitud teraskeerdudes? Valge rooste tekib, kui niiskus koguneb ketaste pinnale, mis põhjustab flake-kujulise tsinkhüdroksiidi teket piisamatu õhukoguse ja kõrga niiskussisalduse tõttu.
• Kuidas saab valget roostet ennetada? Olulised ennetavate meetmetena on ladustamise suhtelise niiskuse säilitamine allpool 60%, ristventilatsiooni tagamine, ketaste eraldamine mittesoorivate materjalidega ning õige paigutus.
• Milline on tsinkkatte paksuse roll niisketes keskkondades? Tsinkkatte paksus on oluline pikkadele eluajadele niisketes kliimavööndites; paksemad katted aeglustavad tsinki kaotust ja pikendavad kasutuselu.
• Kui sageli tuleks galvaniseeritud teraskettaid niisketes keskkondades inspekteerida? Regulaarne kolme kuu tagant toimuva inspektsiooni abil saab varakult tuvastada valge rooste esimesi märke ja vältida alusmaterjali avanemist.