गैल्वेल्यूम स्टील कॉइल: उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध

गैल्वेल्यूम स्टील कॉइल क्या है और यह संक्षारण के प्रति प्रतिरोध कैसे करता है?

गैल्वेल्यूम की संरचना: 55% Al, 43.4% Zn, 1.6% Si

गैल्वेल्यूम स्टील कॉइल एक सटीक इंजीनियरिंग वाले मिश्र धातु में एल्युमीनियम की टिकाऊपन को जिंक के बलिदान संरक्षण के साथ जोड़ता है। कोटिंग में निम्न शामिल है:

यह त्रिमूली मिश्र धातु गर्म डुबकी कोटिंग के दौरान स्टील सब्सट्रेट के साथ एक धातु विज्ञान बंधन बनाता है। सिलिकॉन की भूमिका विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, शोध से पुष्टि होती है कि यह इंटरमेटलिक फ्रैक्चर को रोकता है, जिससे कोटिंग बिना फ्लेकिंग के मैकेनिकल मोल्डिंग का सामना कर सकती है।

एल्यूमीनियम युक्त सतह परत के माध्यम से बाधा संरक्षण

लगभग आधा सामग्री एल्यूमीनियम है, जो स्टील की सतह पर एक मोटी ऑक्साइड कोटिंग बनाता है। यह सुरक्षात्मक परत पानी, हवा और उन कष्टप्रद संक्षारक आयनों को बाहर रखती है जो धातु को खा जाते हैं। नियमित जस्ता कोटिंग्स भी अच्छी तरह से नहीं पकड़ती हैं, खासकर तट के पास जहां खारा पानी हर जगह पहुंचता है। हमने प्रयोगशाला परीक्षणों में देखा है कि अगर ऑक्साइड खरोंच हो जाता है, यह वास्तव में समय के साथ खुद को ठीक करता है। वास्तव में प्रभावशाली बात यह है कि यह सामग्री सूर्य के प्रकाश और चरम तापमान के संपर्क में आने के बाद भी वर्षों तक कैसे रहती है, ठंड से नीचे से उबलने के बिंदु से ऊपर तक।

मिश्र धातु में जस्ता के कारण बलिदान की सुरक्षा

43.4% जिंक सामग्री विशेष रूप से उन कमजोर स्थानों पर कैथोडिक सुरक्षा प्रदान करती है जहां सतह पर कटौती या क्षति होती है। कभी-कभी स्टील को उजागर किया जाता है, और जब ऐसा होता है, तो जिंक पहले ऑक्सीकरण करने की प्रवृत्ति रखता है। इसका अर्थ है कि प्रति वर्ष लगभग 0.05 मिमी सुरक्षात्मक परत नष्ट हो जाती है, जबकि नियमित जस्ती स्टील कोटिंग्स में प्रति वर्ष लगभग 0.2 मिमी का नुकसान होता है। वास्तव में यहां एक साथ काम करने वाले दो स्तरों का बचाव होता हैः बाधा संरक्षण और यह बलिदान तत्व जो यह समझाने में मदद करता है कि एएसटीएम बी 117 मानकों के अनुसार उन त्वरित नमक छिड़काव परीक्षणों में गैल्वल्यूम स्टील कॉइल आमतौर पर अपने मानक जस्ती समकक्षों से लगभग 2 से 4 गुना अधिक समय

गैलवॉल्यूम स्टील कॉइल की दीर्घकालिक स्थायित्व तंत्र

एल्यूमीनियम-जस्ता के परस्पर क्रिया से संयुग्मित संक्षारण प्रतिरोध

गैल्वल्यूम स्टील कॉइल को अलग करने वाली बात यह है कि यह सामान्य स्टील से बहुत अधिक समय तक चलती है। इसका रहस्य इसकी विशेष सुरक्षा संयोजन में निहित हैः एल्यूमीनियम नमी के खिलाफ ढाल के रूप में कार्य करता है, जबकि जिंक में यह चिकनी चाल है जहां यह वास्तव में क्षतिग्रस्त होने पर खुद को मरम्मत करता है। लगभग आधा सामग्री एल्यूमीनियम है, जो इस कठोर ऑक्साइड कोटिंग बनाता है जो पानी को बाहर रखता है। जब कुछ सतह को खरोंच या क्षति पहुंचाता है, तो जस्ता पहले स्टील को प्रभावित करने से पहले झटका लेता है। परीक्षणों से पता चलता है कि ये कॉइल नमक के पानी के संपर्क में आने जैसी कठोर परिस्थितियों में सामान्य जस्ती स्टील की तुलना में 2 से 4 गुना अधिक समय तक रह सकते हैं। तटवर्ती या औद्योगिक क्षेत्रों के पास की इमारतों के लिए, इसका मतलब है कि समय के साथ कम प्रतिस्थापन और रखरखाव सिरदर्द।

ऑक्सीकरण प्रतिरोध में मामूली मिश्र धातु तत्वों (Si, Mn, Cr) की भूमिका

लगभग 1.6% सिलिकॉन कोटिंग और वास्तविक स्टील के बीच मजबूत बंधन बनाने में मदद करता है, जो वास्तव में महत्वपूर्ण है जब चीजें बार-बार गर्म और ठंडा हो जाती हैं। जब मैंगनीज और क्रोमियम की बात आती है, तो वे चीजों को स्थिर रखने के लिए भी चमत्कार करते हैं। वास्तविक दुनिया की स्थितियों में किए गए परीक्षणों में वास्तव में पाया गया कि इन छोटी मात्रा में ऑक्सीकरण की समस्याओं को लगभग 38% तक कम कर दिया गया है उन स्थानों पर जहां हवा में बहुत अधिक नमी है, कुछ नियमित Al-Zn मिश्र धातुओं को बस अच्छी तरह से संभाल नहीं सकते हैं। अधिकांश निर्माता आपको बताएंगे कि रसायनों के इस विशेष मिश्रण के साथ, लाल जंग मूल रूप से 20 से 35 वर्षों तक कहीं भी गायब हो जाती है विभिन्न मौसम की स्थिति में जो हमने समय के साथ क्षेत्र परीक्षणों में देखा है।

विभिन्न वातावरणों में सुरक्षात्मक ऑक्साइड परतों का गठन

गैलवॉल्यूम का संक्षारण प्रतिरोध पर्यावरण-विशिष्ट निष्क्रियता के माध्यम से अनुकूलित होता हैः

• समुद्री जलवायुः क्लोराइड के प्रवेश के प्रतिरोधी एल्यूमीनियम ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड (AlO ((OH)) की स्तरीकृत परतें विकसित करता है
• औद्योगिक क्षेत्र: जस्ता सल्फेट संकुल बनाते हैं जो सल्फर यौगिकों को निष्क्रिय कर देते हैं
• शीतोष्ण क्षेत्र: प्राकृतिक कार्बोनेशन के माध्यम से स्थिर जस्ता कार्बोनेट फिल्म बनाते हैं

उत्तर अमेरिका में स्थापित डेटा से पता चलता है कि तटीय क्षेत्रों में 17 वर्षों के बाद सतह की अखंडता का 97% बना रहता है, जो गैल्वेनाइज्ड स्टील के 63% औसत से आगे है। यह अनुकूलनीय सुरक्षा इस बात की व्याख्या करती है कि 2023 के निर्माण सामग्री सर्वेक्षण के अनुसार, अब 78% वास्तुकला विशिष्टता निर्धारक महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे के प्रोजेक्ट्स के लिए गैल्वाल्यूम स्टील कॉइल को वरीयता देते हैं।

तटीय और औद्योगिक अनुप्रयोगों में वास्तविक-दुनिया प्रदर्शन

समुद्री और उच्च लवणता वाले जलवायु में गैल्वाल्यूम स्टील कॉइल का लंबा जीवन

गैल्वेल्यूम इस्पात कॉइल तटरेखा के साथ पाए जाने वाले कठोर परिस्थितियों का बहुत अच्छा सामना करती है, जहाँ नमकीन हवा और लगातार नमी सामग्री को क्षरण कर देती है। इसकी उत्कृष्ट कार्यप्रणाली का कारण एल्युमीनियम और जस्ता का विशेष मिश्रण है, जो क्लोराइड आयनों के खिलाफ एक मजबूत सुरक्षात्मक परत बनाता है। उम्र बढ़ने की प्रक्रिया को तेज करने वाले प्रयोगशाला परीक्षणों में दिखाया गया है कि समुद्री परिस्थितियों के अनुकरण में गैल्वेल्यूम नियमित गैल्वेनाइज्ड इस्पात की तुलना में लगभग तीन से पाँच गुना अधिक समय तक चलता है। समुद्र के पास बनी वास्तविक संरचनाओं को देखते हुए, इंजीनियरों ने मापा है कि उनकी कोटिंग का 15 वर्षों तक ज्वारीय क्षेत्रों में रहने के बाद भी वार्षिक क्षरण दर 0.5 मिलीमीटर प्रति वर्ष से कम है, जहाँ लगातार लवणीय जल धातु की सतहों पर हमला करता रहता है।

औद्योगिक क्षेत्रों में सल्फर और प्रदूषकों के प्रति प्रतिरोध

गैल्वाल्यूम ने रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों और व्यस्त औद्योगिक क्षेत्रों जैसे कठोर वातावरण में अपनी साबित दक्षता दिखाई है, इसकी विशेष सिलिकॉन-युक्त परत के कारण, जो वास्तव में अम्लीय प्रदूषकों के खिलाफ प्रतिरोध करती है। सल्फर यौगिक उत्सर्जित करने वाली सुविधाओं के आसपास किए गए अनुसंधान में कुछ बहुत ही प्रभावशाली बात सामने आई है - नियमित गैल्वेनाइज्ड स्टील की तुलना में केवल 14% दर से जंग लगती है। क्यों? क्योंकि यह सामग्री समय के साथ सल्फाइडेशन क्षति के प्रति बेहतर प्रतिरोध करने वाले एल्युमीनियम ऑक्साइड की एक सुरक्षात्मक परत बनाती है। जो लोग कारखानों या भारी यातायात वाले क्षेत्रों के पास ऐसे भवन परियोजनाओं पर काम कर रहे हैं, जहां वायु गुणवत्ता नियमित रूप से कणिका पदार्थ के 50 माइक्रोग्राम प्रति घन मीटर से नीचे चली जाती है, उनके लिए छत के इंस्टॉलेशन और वेंटिलेशन सिस्टम जैसी चीजों के लिए गैल्वाल्यूम स्पष्ट विकल्प बन जाता है। इन कठोर परिस्थितियों के तहत यह सामग्री बस अधिक समय तक चलती है।

फील्ड डेटा: अनकोटेड और गैल्वेनाइज्ड स्टील की तुलना में जंग निर्माण की दर

42 स्थलों पर किए गए स्वतंत्र परीक्षण से गैल्वाल्यूम के प्रदर्शन के लाभ का पता चलता है:

जिंक घटक कोटिंग क्षति वाले स्थानों पर बलिदान सुरक्षा प्रदान करता है, जबकि एल्युमीनियम अखंड क्षेत्रों में बाधा सुरक्षा बनाए रखता है।

गैल्वेल्यूम बनाम गैल्वेनाइज्ड और एल्युमीनियम-लेपित इस्पात: एक प्रदर्शन तुलना

क्षरण प्रतिरोध: गैल्वेल्यूम स्टील कॉइल बनाम गैल्वेनाइज्ड स्टील

परीक्षणों से पता चला है कि प्रयोगशालाओं में किए जाने वाले नमकीन छिड़काव परीक्षणों (2023 के ASTM B117 मानक) में गैल्वाल्यूम इस्पात कुंडलियाँ सामान्य गैल्वेनाइज्ड इस्पात की तुलना में लगभग 2 से 4 गुना अधिक समय तक चलती हैं। सामान्य गैल्वेनाइज्ड सामग्री जस्ता द्वारा धातु की सुरक्षा करके काम करती है, जो मूल रूप से संक्षारण के लिए पहले स्वयं को बलिदान कर देता है। लेकिन गैल्वाल्यूम में एल्यूमीनियम और जस्ता का एक विशेष मिश्रण होता है जो पानी के प्रवेश के खिलाफ बहुत मजबूत सुरक्षा बनाता है। जब हम वास्तविक तटीय वातावरण में क्या होता है, इस पर विचार करते हैं, तो अंतर और भी स्पष्ट हो जाता है। गैल्वाल्यूम आमतौर पर गंभीर क्षरण दिखाने से पहले लगभग 25 से 40 वर्षों तक टिकता है, जबकि सामान्य गैल्वेनाइज्ड इस्पात तटरेखा के समान परिस्थितियों में केवल 12 से 18 वर्षों के बाद टूटना शुरू हो जाता है।

तापीय परावर्तकता और उथल-पुथल: गैल्वाल्यूम बनाम एल्यूमीनियम-लेपित इस्पात

गैल्वेल्यूम वास्तव में सौर विकिरण का लगभग 80% हिस्सा वापस प्रतिबिंबित कर देता है, जो एल्युमीनियम लेपित इस्पात के 65% प्रतिबिंबन दर की तुलना में काफी बेहतर है। यह अंतर सतह के तापमान पर भी स्पष्ट प्रभाव डालता है, गर्मियों के उन दिनों में लगभग 14 डिग्री फ़ारेनहाइट (या लगभग 8 डिग्री सेल्सियस) तक तापमान कम कर देता है जब धूप तीव्रता से पड़ती है, जैसा कि हमने विभिन्न थर्मल परीक्षणों में देखा है। हालाँकि, जब तापमान बहुत अधिक हो जाता है, 750 डिग्री फ़ारेनहाइट से ऊपर, तो एल्युमीनियम लेपित संस्करण आमतौर पर बेहतर ढंग से टिकाऊ रहते हैं। इन चरम तापमानों पर, गैल्वेल्यूम में मौजूद जस्ता हवा के संपर्क में आकर ऑक्सीकरण प्रक्रिया के कारण विघटित होने लगता है। हालाँकि दीर्घकालिक टिकाऊपन की दृष्टि से देखें तो दोनों विकल्प समय के साथ काफी मजबूत बने रहते हैं। देश के अधिकांश हिस्सों में सामान्य मौसमी स्थितियों के 15 वर्षों तक उजागर रहने के बाद भी दोनों सामग्रियों में बहुत कम क्षरण देखने को मिलता है, जो कि ISO 9227 मानकों में क्षरण प्रतिरोधकता परीक्षण के लिए निर्दिष्ट 5% क्षरण सीमा के भीतर रहता है।

लेप प्रकार के अनुसार स्वामित्व और सेवा जीवन की कुल लागत

जीवन चक्र लागत मॉडलिंग से पता चलता है कि छत अनुप्रयोगों में एल्युमीनियम-लेपित प्रणालियों की तुलना में गैल्वेल्यूम 23% बचत प्राप्त करता है (40 वर्ष क्षितिज)

जब गैल्वेनाइज्ड स्टील, गैल्वेल्यूम को पीछे छोड़ सकता है: विरोधाभास को समझना

गैल्वेनाइज्ड स्टील उच्च-सल्फाइड वातावरण (वेस्टवाटर उपचार, लुगदी मिलों) में उत्कृष्ट प्रतिरोध दर्शाता है, जहाँ एल्यूमीनियम संक्षारक सल्फाइड बनाता है। एक 2024 रिफाइनरी अध्ययन में गंधक युक्त वातावरण में गैल्वेनाइज्ड के लिए 0.12मिमी/वर्ष की जंग दर दर्ज की गई, जबकि गैल्वेल्यूम के लिए 0.28मिमी थी। जस्ता का ध्रुवीय संरक्षण मुहर न लगे यांत्रिक असेंबली में कट-एज जंग को कम करने में भी बेहतर ढंग से मदद करता है।

गैल्वेल्यूम अनुप्रयोगों में जंग प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक

आयुष्य पर प्रभाव डालने वाली कोटिंग मोटाई

गैल्वेल्यूम स्टील कॉइल का कतरनी प्रतिरोध कितना अच्छा होता है, यह आवरण की मोटाई पर बहुत अधिक निर्भर करता है। उद्योग द्वारा किए गए परीक्षणों के शोध से पता चलता है कि जब गैल्वेल्यूम की आवरण मोटाई 35 माइक्रॉन से अधिक होती है, तो यह समुद्र तट के निकट के क्षेत्रों में सामान्य गैल्वेनाइज्ड स्टील की तुलना में बहुत अधिक समय तक टिकता है, जिसकी आवरण मोटाई ASTM मानकों (2022) के अनुसार 20 माइक्रॉन से कम होती है। जब हम 45 से 55 माइक्रॉन की सीमा में और अधिक मोटे आवरणों पर विचार करते हैं, तो ऐसे आवरण औसत मौसम स्थितियों वाले स्थानों पर सामग्री को 50 वर्ष से अधिक के सेवा जीवन की गारंटी दे सकते हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि मोटी परत मूल रूप से एल्युमीनियम से समृद्ध एक घना सुरक्षा ढाल बनाती है जो हानिकारक क्लोराइड आयनों को रोकती है और सतह के माध्यम से नमी के प्रवेश को रोकती है।

सतह तैयारी और लेप चिपकाव के लिए सर्वोत्तम प्रथाएँ

उचित सतह तैयारी अनुपचारित स्टील की तुलना में लेप चिपकाव को 300% तक बढ़ा देती है (SSPC-SP 1 2021)। महत्वपूर्ण चरणों में शामिल हैं:

• सूक्ष्म क्रिस्टलीय एंकर पैटर्न बनाने के लिए फॉस्फेटिंग
• मिल स्केल और ऑक्साइड्स को हटाने के लिए रासायनिक सफाई
• एल्युमीनियम-जस्ता बंधन को अनुकूलित करने के लिए नियंत्रित पैसाइवेशन
  अपर्याप्त तैयारी 73% समय से पहले कोटिंग विफलताओं का कारण बनती है, जिससे क्षरणकारी एजेंट सब्सट्रेट इंटरफेस में प्रवेश कर सकते हैं।

पर्यावरणीय कारक: आर्द्रता, लवणता और वायु प्रदूषण

गैल्वाल्यूम का प्रदर्शन विभिन्न पर्यावरणों में काफी भिन्न होता है:

4,000 स्थापनाओं के क्षेत्र डेटा दिखाते हैं कि 70% से अधिक आर्द्रता जस्ता क्षय को 40% तक बढ़ा देती है, जबकि औद्योगिक सल्फर यौगिक एल्यूमीनियम युक्त परतों में सूक्ष्म गड्ढे उत्पन्न करते हैं (NACE फील्ड अध्ययन 2020)

पूछे जाने वाले प्रश्न

गैल्वेल्यूम इस्पात कॉइल के घटक क्या हैं?

गैल्वेल्यूम इस्पात कॉइल 55% एल्यूमीनियम, 43.4% जस्ता और 1.6% सिलिकॉन से बना होता है।

गैल्वेल्यूम संक्षारण के प्रति प्रतिरोध कैसे करता है?

गैल्वेल्यूम एल्यूमीनियम द्वारा प्रदान की गई बैरियर सुरक्षा और जस्ता द्वारा बलिदान सुरक्षा के संयोजन के माध्यम से संक्षारण के प्रति प्रतिरोध करता है।

समुद्री वातावरण में गैल्वाल्यूम स्टील कॉइल्स का सेवा जीवन क्या होता है?

समुद्री वातावरण में, गैल्वाल्यूम स्टील कॉइल्स आमतौर पर सामान्य गैल्वेनाइज्ड स्टील की तुलना में तीन से पाँच गुना अधिक समय तक चलते हैं।

गैल्वाल्यूम की तुलना गैल्वेनाइज्ड स्टील से कैसे की जाती है?

लवण धुंआ परीक्षणों में गैल्वाल्यूम सामान्यतः अपने एल्यूमीनियम-जस्ता कोटिंग के कारण गैल्वेनाइज्ड स्टील की तुलना में 2 से 4 गुना अधिक समय तक चलता है।