1. Kuo skiriasi cinkuotų ritinių korozija druskingoje{1}}šarminėje žemėje ir įprastose pramoninėse zonose arba pakrantės regionuose?
Tai yra skirtumas tarp „dvigubo smūgio“ ir „vieno išpuolio“:
Įprastos pramoninės zonos / pakrantės zonos: pirmiausia druskos purškiama korozija, kurioje yra chlorido jonų (Cl⁻, druska). Tai greitai sunaudoja cinko sluoksnį ir sukelia taškinę koroziją.
Vidaus druskingos{0}}šarminės žemės: joje ne tik didelė druskos koncentracija (ypač chlorido), bet ir stiprus šarmingumas (aukšta pH vertė).
The "1+1>2" efektas: šarmingumas nuolat "tirpdo" apsauginę plėvelę ant cinko sluoksnio paviršiaus, tiesiogiai paveikdamas apatinį plieną druskai, taip sukeldamas sunkesnę elektrocheminę koroziją. Kartu ši stipri elektrolito aplinka gali sukelti įžeminimo atsparumą smaigaliui, o tai kelia pavojų saugai.
2. Kokia yra tikroji cinkuoto plieno ritinių tarnavimo laikas druskingoje{1}}šarminėje dirvoje? Ar tai gali trukti 20 metų?
Apskritai, sunku. Druskos{1}}šarminėje aplinkoje standartinio cinko dangos storio nepakanka, kad būtų užtikrinta patikima apsauga „20 metų“:
Standartinė eksploatavimo trukmė smarkiai sumažėja: normalioje neutralioje dirvoje cinkuoto plieno projektinis tarnavimo laikas gali siekti 20–30 metų. Tačiau labai druskingose dirvose šis skaičius smarkiai sutrumpės iki maždaug 7–12 metų.
Ekstremalioje aplinkoje dar trumpiau: labai ėsdinančiame druskingame{0}}šarminiame dirvožemyje jo tarnavimo laikas gali būti net 5–10 metų. Pernelyg plona cinko danga gali sugesti vos per 1–2 metus.
Konstrukcijos eksploatavimo trukmės palyginimas: karštai{0}}cinkuoto plieno lakšto, skirto druskingam-šarminiam dirvožemiui, atsparumas druskos purškiamai korozijai yra maždaug 10 metų; o specializuotų nerūdijančio plieno medžiagų naudojimo trukmė gerokai viršija šį laikotarpį.
3. Kodėl cinkuotos ritės taip greitai genda druskingoje{1}}šarminėje dirvoje?
Pagrindinė priežastis slypi ekstremalioje elektrolitų aplinkoje, kurią sudaro druskingo{0}}šarminio dirvožemio, dėl kurio atsiranda trys pagrindiniai gedimo režimai:
Pagreitintas cinko sluoksnio sunaudojimas: chlorido jonai (Cl⁻) druskingame-šarminiame dirvožemyje pažeidžia cinko sluoksnio paviršiaus apsauginę plėvelę ir sudaro „aktyvų-inertišką“ galvaninį elementą, dėl kurio cinko sluoksnis greitai sunaudojamas.
Šarminė aplinka „padeda“: per didelės pH vertės tiesiogiai chemiškai reaguoja su cinku, pagreitindamos jo tirpimą. Jis veikia kaip nenumaldomas katalizatorius, nuolat „ryjantis“ apsauginį cinko sluoksnį.
To pasekmė – „duobė“ virsta „perforacija“: korozija pirmiausia prasideda nuo mažų defektų, suformuojant duobes (duobinė korozija). Laikui bėgant šios duobės greitai virsta kiaurymėmis-, sukeldamos momentinį konstrukcijos stiprumo gedimą, kurį labai sunku ištaisyti.
4. Ar yra alternatyvių medžiagų ar sustiprintų apsaugos sprendimų, kurie yra pranašesni už įprastas cinkuotas ritines?
Tikrai būtina, o sprendimų yra! Neprotinga pasikliauti tik paprastomis cinkuotomis ritėmis druskinguose{0}}šarminiuose dirvožemiuose. Šie sprendimai yra išvardyti apsaugos lygio ir kainos tvarka nuo mažos iki didelės:
Patobulintas sprendimas (sutirštinta danga): karštai cinkuoto sluoksnio storis padvigubinamas nuo 60–100 µm iki 100–150 µm. Storesnis „skydas“ leidžia ilgiau išgyventi, kol jis visiškai sunaudojamas.
Kompozicinis tirpalas (dviguba apsauga: cinkuotas + danga): ant cinkuoto sluoksnio užtepkite storą epoksidinio cinko{1}} grunto sluoksnį ir tankų poliuretano viršutinės dangos sluoksnį. Tai sudaro dvigubą apsaugą: „aukojamas anodas + fizinė izoliacija“, labai prailginant jo tarnavimo laiką.
Didelio-našumo danga (Zn-Al-Mg): naudojamos cinko-aliuminio-magnio (Zn-Al-Mg) lydiniu dengtos plokštės. Jo atsparumas druskos purslams yra 3-5 kartus didesnis nei įprastų cinkuotų plokščių. Dar labiau stebina tai, kad net subraižytas jo unikalus „savaiminio-remonto“ mechanizmas automatiškai sukuria apsauginę plėvelę, užsandarinančią žaizdą, todėl ji ypač tinka atšiaurioje aplinkoje, pavyzdžiui, druskingoje ir šarminėje žemėje.
Pagrindinis keitimas (pagrindo keitimas): ypatingoms konstrukcijoms cinkuoto plieno atsisakoma 316L nerūdijančio plieno. Jo lydinio oksido plėvelė, sudaryta iš chromo ir nikelio, iš esmės atspari chlorido jonų korozijai ir užtikrina ilgalaikę apsaugą nuo korozijos druskingoje-šarminėje ir pakrantės aplinkoje.
5. Ar, be pačių medžiagų, reikia imtis kokių nors specialių atsargumo priemonių atliekant įprastinę priežiūrą ir montavimą?
Žinoma! Tinkamas montavimas ir priežiūra yra labai svarbūs. Štai trys pagrindiniai punktai:
Apsaugokite nuo „žaizdų infekcijos“: venkite įbrėžimų, o suvirintos jungtys turi būti nedelsiant ir kruopščiai pataisytos cinko{0}} danga. Gamindami komponentus pirmenybę teikite nerūdijančio plieno varžtams, kad išvengtumėte greitesnės elektrocheminės korozijos, kurią sukelia potencialų skirtumai.
Svarbiausia yra fizinė izoliacija: fizinės kliūtys yra tiesiausias būdas. Visos su žeme besiliečiančios dalys turi būti su guminiais izoliaciniais kilimėliais; visas įkastas dalis, pvz., atramas, primygtinai rekomenduojama apvynioti asfalto antikorozine juosta{1}} arba padengti PVC vamzdžiais.
Reguliarus „plovimas“ yra svarbus: ant paviršiaus besikaupiančios druskos sudaro elektrolito tirpalą, nuolat sukeliantį „lėtą koroziją“. Druskingose-šarmų vietose plieno paviršius turi būti reguliariai nuplaunamas švariu vandeniu, ypač norint pašalinti susikaupusias dulkes ir paukščių išmatas. Tai efektyviai nuplauna korozijos šaltinius.