Como prevenir ferrugem e corrosão em estruturas de aço

Edifício de engenharia de estrutura de açoé conhecido como o projeto verde do século 21, a estrutura de aço tem muitas vantagens como alta resistência, forte capacidade de carga, peso leve, pequeno volume de espaço ocupado, fácil fabricação e instalação de componentes, economia de madeira, etc., por isso é cada vez mais amplamente utilizado em edifícios industriais e civis. Edifícios com estrutura de aço e armazéns com estrutura de aço estão por toda parte.

Com o rápido desenvolvimento da indústria, a resistência à corrosão do aço e a baixa resistência à ferrugem e corrosão e outros problemas apareceram gradualmente, especialmente nas áreas costeiras e a indústria química tornou-se um problema proeminente!

A corrosão da estrutura de aço não só causa perdas econômicas, mas também traz perigo oculto à segurança da estrutura, e acidentes de engenharia causados ​​pela corrosão do aço são comuns, portanto, o tratamento anticorrosivo da estrutura de aço (especialmente componentes de aço de paredes finas) é de grande importância econômica e social, e a seguir estão algumas introduções e discussões sobre os problemas encontrados no processo de construção e alguns métodos de tratamento.

1. Principais causas de corrosão em estruturas metálicas

A prevenção da corrosão do aço começa com a compreensão das causas da corrosão do aço.

1.1 Mecanismo de corrosão do aço à temperatura ambiente (abaixo de 100°C)

A corrosão do aço à temperatura ambiente é principalmente corrosão eletroquímica. As estruturas de aço são utilizadas na atmosfera em temperatura ambiente, e o aço é corroído pela ação da umidade, oxigênio e outros poluentes (escória de soldagem suja, camada de ferrugem, sujeira superficial) na atmosfera. A umidade relativa da atmosfera é inferior a 60%, a corrosão do aço é muito leve; mas quando a umidade relativa aumenta para um determinado valor, a taxa de corrosão do aço aumenta repentinamente, e esse valor é chamado de umidade crítica. À temperatura ambiente, a umidade crítica geral do aço é de 60% a 70%.

Quando o ar está poluído ou salgado nas áreas costeiras, a umidade crítica é muito baixa, é fácil formar uma película de água na superfície do aço. Neste momento, escória de soldagem e camada de ferrugem não tratada (óxido de ferro) como cátodo, componentes da estrutura de aço (material de base) como ânodo na corrosão eletroquímica do filme de água. A umidade atmosférica adsorvida na superfície do aço para formar uma película de água é o fator determinante para a corrosão do aço; a umidade relativa da atmosfera e o conteúdo de poluentes são fatores importantes que afetam o grau de corrosão atmosférica.

1.2 Mecanismo de corrosão do aço em alta temperatura (acima de 100°C)

A corrosão do aço em altas temperaturas é principalmente corrosão química. Em altas temperaturas, a água existe no estado gasoso, o efeito eletroquímico é muito pequeno, reduzido a um fator secundário. Contato de metal e gás seco (como O2, H2S, SO2, Cl2, etc.), a geração superficial dos compostos correspondentes (cloretos, sulfetos, óxidos), a formação de corrosão química do aço.

2 Métodos de proteção contra corrosão de estruturas de aço

De acordo com o princípio eletroquímico da corrosão do aço, desde que a formação da bateria de corrosão seja evitada ou destruída ou os processos catódico e anódico sejam fortemente bloqueados, a corrosão do aço pode ser evitada. O uso do método da camada protetora para evitar a corrosão da estrutura de aço é um método comum atualmente, a camada protetora comumente usada tem os seguintes tipos:

2.1 Camada protetora metálica: camada protetora de metal é um metal ou liga com efeito protetor catódico ou anódico, através de galvanoplastia, revestimento por spray, revestimento químico, revestimento a quente e revestimento de infiltração e outros métodos, a necessidade de proteger a superfície do metal para formar uma camada protetora de metal (filme) isolar o metal do meio corrosivo em contato com o meio corrosivo, ou o uso de efeito protetor eletroquímico de proteção metálica, de modo a evitar a corrosão.

2.2 Camada protetora: através de métodos químicos ou eletroquímicos para fazer com que a superfície do aço gere um filme composto resistente à corrosão, a fim de isolar o meio corrosivo e o contato com o metal, para evitar a corrosão do metal.

2.3 Camada protetora não metálica: com tintas, plásticos, esmalte e outros materiais, através de pintura e pulverização e outros métodos, para formar uma película protetora na superfície do metal, de modo que o metal e os meios corrosivos se isolem, de modo a evitar a corrosão do metal .

3. Tratamento de superfície de aço

Antes do processamento do aço para a fábrica, a superfície dos componentes ficará inevitavelmente manchada com óleo, umidade, poeira e outros poluentes, bem como a presença de rebarbas, óxido de ferro, camada de ferrugem e outros defeitos superficiais. Das principais razões anteriores para a corrosão da estrutura de aço, sabemos que o teor de poluentes é um fator importante que afeta o grau de corrosão atmosférica, e os contaminantes superficiais afetarão seriamente a adesão dos revestimentos na superfície do aço e tornarão a pintura o filme sob a corrosão continua a se expandir, resultando em falha ou dano ao revestimento, incapaz de atingir o efeito protetor desejado. Portanto, a qualidade do tratamento superficial do aço sobre o efeito protetor do revestimento e a vida útil da influência, às vezes até mais do que o próprio revestimento, devem ser enfatizadas. Variedades de diferenças de desempenho no impacto dos seguintes aspectos:

3.1. Para os componentes de suporte de carga que são difíceis de reparar durante o período de serviço, o grau de descalcificação deve ser aumentado adequadamente.

3.2. Antes e depois da descalcificação, graxa, rebarbas, resíduos de medicamentos, respingos e óxido de ferro devem ser cuidadosamente eliminados.

3.3. a aceitação da qualidade dos trabalhos de descalcificação e pintura deverá estar de acordo com a regulamentação.

4. Revestimento anticorrosivo

Os revestimentos anticorrosivos são geralmente compostos de primer e top coat. Primer em pó mais, menos material de base, filme áspero, a função do primer é deixar o filme de tinta com o nível básico e a combinação de acabamento sólido, ou seja, ter uma boa aderência; o primer possui pigmentos inibidores de corrosão, pode prevenir a ocorrência de corrosão, e alguns também podem ser passivação do metal e proteção eletroquímica para evitar que o metal enferruje. O acabamento é menos pó, mais material base, depois que o filme fica brilhante, a principal função é proteger a camada inferior do primer, por isso deve ser impermeável à atmosfera e à umidade, e deve ser capaz de resistir à decomposição física e química causada pelo intemperismo. A tendência atual é utilizar resinas sintéticas para melhorar a resistência do meio às intempéries. Os revestimentos anticorrosivos com resistência atmosférica geralmente são resistentes apenas à corrosão em fase de vapor na atmosfera. Para locais sujeitos à corrosão por ácidos e álcalis e outros meios, devem ser utilizados revestimentos resistentes a ácidos e álcalis.

A tinta anticorrosiva de acordo com a função protetora pode ser dividida em primer, tinta intermediária e camada superior, cada camada de tinta possui características próprias, cada uma responsável por sua responsabilidade, a combinação das camadas, a formação de um revestimento compósito para melhorar o desempenho anticorrosivo, prolongar a vida útil.

4.1 primers

Os revestimentos anticorrosivos comumente usados ​​da camada de primer são o primer rico em zinco e o primer epóxi vermelho-ferro. A tinta rica em zinco é composta por um grande número de pó de zinco microfino e uma pequena quantidade de materiais formadores de filme. As propriedades eletroquímicas do zinco são superiores às do aço e, quando sujeito à corrosão, tem efeito de "auto-sacrifício", de modo que o aço fica protegido. O produto de corrosão, óxido de zinco, preenche os poros e torna o revestimento mais denso. O primer rico em zinco comumente usado tem os três tipos a seguir:

(1) primer rico em zinco inorgânico de vidro de água, é vidro de água como material de base, adicionar pó de zinco, misturar e escovar, após a cura para ser enxaguado com água, o processo de construção é complexo, condições de processo adversas, o tratamento de superfície deve estar em Sa2,5 ou mais, além da temperatura ambiente, requisitos de umidade, a formação do filme de revestimento é fácil de rachar, descascar e raramente tem sido usado.

(2) primer rico em zinco inorgânico solúvel, o primer é baseado em ortossilicato de etila, álcool como solvente, polimerização parcialmente hidrolisada, adição de pó de zinco misturado com filme revestido uniformemente.

(3) primer rico em zinco, é a resina epóxi como material de base formadora de filme, adicionando pó de zinco e curando para formar um revestimento. O primer rico em zinco epóxi não tem apenas excelentes propriedades anticorrosivas e forte adesão, e com o próximo revestimento a tinta epóxi nuvem de ferro é um bom tipo de adesão. Usado principalmente na atmosfera geral da estrutura de aço e corrosão de equipamentos petroquímicos.

O primer vermelho de óxido de ferro epóxi é dividido em latas de tinta de dois componentes, componente A (tinta) feito de resina epóxi, óxido de ferro vermelho e outros pigmentos antiferrugem, agente de endurecimento, agente anti-afundamento, etc., o componente B é um agente de cura, a construção da proporção da implantação. O óxido de ferro vermelho é um tipo de pigmento físico antiferrugem, sua natureza é estável, forte poder de cobertura, partículas finas, pode desempenhar um bom efeito de proteção no filme de tinta, tem bom desempenho antiferrugem. Primer vermelho de óxido de ferro epóxi na placa de aço e a camada superior de tinta epóxi têm boa adesão, secagem rápida à temperatura ambiente, a camada superior de tinta superficial não sangra cor, mais comumente usada em tubulações de aço, tanques, projetos anticorrosivos de estrutura de aço , como primer contra ferrugem.

4.2 camada intermediária de tinta

A tinta da camada intermediária é geralmente epóxi mica e tinta epóxi em escala de vidro ou tinta epóxi espessa. A tinta epóxi mica é feita de resina epóxi como material de base adicionando óxido de ferro mica, a microestrutura do óxido de ferro mica é como mica escamosa, sua espessura é de apenas alguns micrômetros e seu diâmetro é de dezenas de micrômetros a cem micrômetros. É resistente a altas temperaturas, resistência a álcalis, resistência a ácidos, não tóxico, estrutura em flocos pode impedir penetração média, desempenho anticorrosivo aprimorado e baixo encolhimento, rugosidade superficial, é uma excelente camada intermediária de tinta anticorrosiva. A tinta epóxi em escala de vidro é resina epóxi como material de base, com escala de vidro escamosa como agregado, além de uma variedade de aditivos compostos de tinta anticorrosiva tipo pá espessa. A espessura da escala de vidro é de apenas 2 a 5 mícrons. À medida que as escamas são dispostas em camadas acima e abaixo do revestimento, forma-se uma estrutura de blindagem única.

4.3 camada superior

As tintas utilizadas para acabamentos podem ser divididas em três classes de acordo com seus preços:

(1) O grau comum é tinta epóxi, tinta de borracha clorada, polietileno clorossulfonado e assim por diante;

(2) O grau médio é tinta de poliuretano;

(3) O grau mais alto é tinta de poliuretano modificada com silicone, revestimento superior acrílico modificado com silicone, tinta com flúor e assim por diante.

Tinta epóxi após cura química, estabilidade química, revestimento denso, forte adesão, altas propriedades mecânicas, é resistente a ácidos, álcalis, sal, pode resistir a uma variedade de corrosão de meios químicos.

5. A seleção da tinta anticorrosiva deve considerar vários pontos

5.1 Deve-se considerar a consistência das condições de uso da estrutura e da gama de tintas selecionadas, com base no meio corrosivo (tipo, temperatura e concentração), fase gasosa ou fase líquida, áreas quentes e úmidas ou áreas secas e outros condições de seleção. Para meio ácido pode-se utilizar tinta de resina fenólica com melhor resistência a ácidos, enquanto para meio alcalino deve-se utilizar tinta de resina epóxi com melhor resistência a álcalis.

5.2 As possibilidades de condições de construção devem ser consideradas. Alguns são adequados para escovar, alguns são adequados para pulverização, alguns são adequados para secagem natural para formar uma película e assim por diante. Para condições gerais, é aconselhável utilizar tinta seca e de fácil aplicação a frio.

5.3 Considere a correspondência correta dos revestimentos. Como a maior parte da tinta é um material coloidal orgânico como material de base, pinte cada camada do filme, há inevitavelmente muitos meios microporosos excepcionalmente pequenos e corrosivos que ainda podem penetrar na erosão do aço. Portanto, a construção das tintas atuais não são revestidas em camada única, mas revestidas em multicamadas, o objetivo é reduzir ao mínimo os microporos. Deve haver boa adaptabilidade entre primer e acabamento. Tal como tinta de cloreto de vinil e primer fosfatado ou primer alquídico vermelho ferro apoiando o uso de bons resultados, e não pode ser usado com primer à base de óleo (como tinta vermelha à base de óleo) apoiando o uso. Como a tinta percloroetileno contém solventes fortes, destruirá o filme de primer.

É de grande importância fazer um bom trabalho em antiferrugem e anticorrosão para promover o desenvolvimento de edifícios com estrutura de aço, economizar materiais, prolongar a vida útil do edifício, garantir uma produção segura e reduzir a poluição ambiental.