Thép Purlin Các thành viên cấu trúc Sorizontal S Sorizontal hỗ trợ tấm lợp và ốp tường trong các tòa nhà công nghiệp, thương mại và dân cư, rất quan trọng để phân phối tải và ổn định cấu trúc. Tuy nhiên, việc tiếp xúc với độ ẩm, bức xạ UV, hóa chất công nghiệp và biến động nhiệt độ làm cho ăn mòn trở thành mối đe dọa dai dẳng. Theo một nghiên cứu quốc tế NACE năm 2024, ăn mòn chi phí cho ngành xây dựng toàn cầu ước tính khoảng 2,5 nghìn tỷ đô la hàng năm, với các cấu trúc thép chiếm 40% trong tổng số đó. Đối với các loại thép, thường tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt, việc chọn các phương pháp chống ăn mòn dài hạn hiệu quả là điều cần thiết để giảm thiểu chi phí thay thế và đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc. Dưới đây là một hướng dẫn dựa trên bằng chứng cho các chiến lược đáng tin cậy nhất, dựa trên các tiêu chuẩn công nghiệp và thực tiễn tốt nhất về kỹ thuật.
1. Lựa chọn vật liệu: Hợp kim thép chống ăn mòn
Nền tảng của bảo vệ ăn mòn dài hạn bắt đầu bằng việc chọn đúng thép. Thép thép thấp (HSLA) cường độ cao — Guồng được bổ sung đồng, crom, niken và phốt pho, tạo thành một loại mỏng, tuân thủ Lớp oxit thụ động Trên bề mặt của họ. Lớp này hoạt động như một rào cản đối với oxy và độ ẩm, làm chậm sự ăn mòn theo thời gian.
Hợp kim và tiêu chuẩn chính:
- ASTM A588 (thép phong hóa) : Chứa 0,20 Hàng0,30% đồng, làm tăng tốc sự hình thành lớp thụ động. Lý tưởng cho các purlin ngoài trời trong môi trường nông thôn hoặc thành thị, trong đó tốc độ ăn mòn của nó giảm 50 507070% sau khi lớp thụ động trưởng thành (thường là 1 năm 3).
- ASTM A709 (thép cầu) : Bao gồm crom và niken để tăng cường sức đề kháng với phun muối và khí công nghiệp. Thường được sử dụng trong môi trường ven biển hoặc công nghiệp.
Hạn chế:
Thép thời tiết không phù hợp với các khu vực có nước đọng hoặc nồng độ muối cao (ví dụ, các khu vực ven biển có sương mù thường xuyên), vì lớp thụ động có thể không hình thành đồng đều. Đối với các môi trường như vậy, các lớp phủ bảo vệ bổ sung được khuyến nghị.
2. Lớp phủ bảo vệ: Rào cản về thể chất và hy sinh
Lớp phủ là phương pháp chống ăn mòn được sử dụng rộng rãi nhất cho các loại thép, mang lại sự cân bằng về độ bền, hiệu quả chi phí và tính linh hoạt. Ba loại chính thống trị các ứng dụng công nghiệp:
Một. Đổi chất nóng (HDG)
Quá trình : Được xác định bởi ASTM A123 , HDG liên quan đến việc ngâm purin thép sạch, ngâm trong kẽm nóng chảy (450 ° C). Kẽm phản ứng với thép để tạo thành một lớp phủ liên kết luyện kim (1,5 sắt2,5 mils/38 Mic63 micron dày). Cơ chế bảo vệ : Phòng thủ kép - kẽm hoạt động như một rào cản vật lý và cung cấp Bảo vệ hy sinh (ăn mòn ưu tiên cho thép). Hiệu suất : Hiệp hội Galvanizer báo cáo tuổi thọ 50 năm ở khu vực nông thôn và 20 năm30 năm trong môi trường ven biển (với bảo trì thích hợp). Nhiễm tự chữa lành khi kẽm oxy hóa để tạo thành một lớp cacbonat kẽm bảo vệ. Giới hạn : Dễ bị tổn thương từ các tác động nặng; Yêu cầu điều trị trước (ví dụ: dồn axit) để loại bỏ thang đo máy nghiền.
b. Lớp phủ bột
Quá trình : Được cai trị bởi ASTM D7091 , polyme nhiệt điện tích điện (polyester, epoxy) được phun lên các loại purin được xử lý trước (bị thổi bằng cát) và được chữa khỏi trong lò (160 nhiệt200 ° C). Cơ chế bảo vệ : Tạo thành một lớp dày (2 MI4 MIL), lớp phủ đồng nhất với độ bám dính tuyệt vời và khả năng chống tia cực tím. Hiệu suất : Lý tưởng cho các purlins lộ ra ở vùng khí hậu đầy nắng, các bài kiểm tra của Hiệp hội Lớp phủ cuộn dây châu Âu cho thấy không có sự xuống cấp đáng kể sau 10 năm tiếp xúc với tia cực tím. Không có VOC, phù hợp với tiêu chuẩn LEED và BREEAM. Giới hạn : Các cạnh sắc hoặc hình học phức tạp có thể yêu cầu lớp phủ bổ sung; Chuẩn bị bề mặt là rất quan trọng để ngăn chặn sự phân tách.
c. Lớp phủ epoxy
Quá trình : Hệ thống hai thành phần (Harden nhựa nhựa) được áp dụng thông qua phun hoặc bàn chải. Chữa khỏi một bộ phim cứng, chống hóa học. Cơ chế bảo vệ : Khối tiếp xúc với axit, kiềm và dung môi phổ biến trong môi trường công nghiệp (ví dụ: nhà máy hóa học, cơ sở nước thải). Hiệu suất : ASTM D3359 (Thử nghiệm bám dính) Đánh giá lớp phủ epoxy là "tuyệt vời" cho môi trường công nghiệp. Một lớp phủ trên cùng (ví dụ, polyurethane) là cần thiết cho khả năng chống tia cực tím. Giới hạn : Có thể phấn hoặc màu vàng theo thời gian mà không có lớp phủ trên cùng; Không được khuyến nghị sử dụng ngoài trời mà không cần bảo vệ thêm.
d. Lớp phủ song công (kết hợp)
Đối với môi trường khắc nghiệt (ví dụ: Khu công nghiệp ven biển), Lớp phủ song công HDG kết hợp với một loại bột hoặc lớp phủ trên mặt đất cao cấp bảo vệ vượt trội. Lớp kẽm cung cấp phòng thủ hy sinh, trong khi Topcoat thêm khả năng chống UV và hóa chất. Các nghiên cứu cho thấy lớp phủ song công kéo dài tuổi thọ dịch vụ lên 50% so với lớp phủ đơn.
3. Thuốc ức chế ăn mòn: Bảo vệ hóa học
Các chất ức chế ăn mòn là các hợp chất tạo thành một màng bảo vệ trên bề mặt thép, ngăn chặn các phản ứng điện hóa. Chúng thường được sử dụng cùng với lớp phủ để bảo vệ nâng cao.
Các loại và ứng dụng:
- Các chất ức chế hữu cơ (ví dụ: dựa trên amin): được thêm vào mồi hoặc hệ thống làm mát. Hiệu quả cho các không gian kín (ví dụ: gác mái kho) nơi độ ẩm tích tụ.
- Các chất ức chế vô cơ (ví dụ: cromates): một khi phổ biến, nhưng bị hạn chế do độc tính (ROHS, tầm với).
- Tiêu chuẩn thử nghiệm : ASTM D1384 (đánh giá hiệu quả của chất ức chế).
Những lợi ích:
- Hiệu quả về chi phí cho các cấu trúc hiện có (ví dụ: cảm ứng).
- Tương thích với hầu hết các lớp phủ.
Hạn chế:
- Yêu cầu áp dụng lại thường xuyên (cứ sau 1 năm 3).
- Không hiệu quả trong môi trường bị ô nhiễm cao (ví dụ: phơi nhiễm dầu nặng).
4. Bảo vệ catốt (Cp): Bảo vệ điện hóa
Bảo vệ catốt ngăn chặn sự ăn mòn bằng cách làm cho thép làm cho cực âm trong một tế bào điện. Nó chủ yếu được sử dụng cho các purin bị chôn vùi hoặc ngập nước (ví dụ: trong các bể công nghiệp, cấu trúc biển).
Một. Cực dương hy sinh
Quá trình : Gắn kẽm hoặc cực dương bằng nhôm vào purlin. Các cực dương ăn mòn thay vì thép. Tiêu chuẩn : NACE SP0100 (Hướng dẫn thiết kế). Hiệu suất : Lý tưởng cho các cấu trúc nhỏ (ví dụ: cực tiện ích). Anodes kéo dài 5 năm 10 năm trước khi thay thế.
b. CP hiện tại ấn tượng
Quá trình : Sử dụng nguồn điện bên ngoài (bộ chỉnh lưu) để cung cấp dòng bảo vệ cho Purlin. Tiêu chuẩn : NACE SP0100 (Thiết kế và bảo trì). Hiệu suất : Thích hợp cho các cấu trúc lớn hoặc phức tạp (ví dụ: các nền tảng ngoài khơi). Được theo dõi thông qua các cảm biến từ xa (IoT) để đảm bảo đầu ra hiện tại.
Những lợi ích:
- Hiệu quả cao đối với môi trường ăn mòn (ví dụ: nước mặn, đất có tính axit).
- Kéo dài tuổi thọ dịch vụ thêm 20 năm30 năm.
Hạn chế:
- Yêu cầu giám sát liên tục (hiệu suất anode, đầu ra hiện tại).
- Chi phí ban đầu cao hơn cực dương hy sinh.
5. Bảo trì phòng ngừa: kéo dài tuổi thọ dịch vụ
Không có hệ thống chống ăn mòn là duy trì thường xuyên, bảo trì thường xuyên là rất quan trọng để tối đa hóa độ bền. ISO 12944 (Bảo vệ cấu trúc thép ăn mòn) cung cấp một khung bảo trì dựa trên Thể loại ăn mòn (ví dụ: C3 cho các khu vực đô thị, C5 cho các khu công nghiệp).
Thực tiễn chính:
- Kiểm tra : Kiểm tra trực quan về thiệt hại lớp phủ (ví dụ: phồng rộp, sứt mẻ) cứ sau 6 tháng 12 tháng. Kiểm tra siêu âm (ASTM E165) để đo mất độ dày thành.
- Chạm vào : Sửa chữa thiệt hại lớp phủ nhỏ bằng sơn tương thích (ví dụ: mồi giàu kẽm cho HDG).
- Làm sạch : Loại bỏ các mảnh vỡ (lá, bụi) bẫy độ ẩm sử dụng nước áp suất thấp hoặc bàn chải mềm.
- Giám sát môi trường : Lắp đặt cảm biến độ ẩm trong không gian kín (ví dụ: gác mái) để phát hiện sự tích tụ độ ẩm.
6. Giảm thiểu môi trường: Giảm phơi nhiễm
Kiểm soát môi trường xung quanh Purlins là một cách hiệu quả về chi phí để làm chậm sự ăn mòn:
- Thoát nước : Cài đặt máng xối, đi xuống và tấm lợp dốc để ngăn nước đọng.
- Thông gió : Sử dụng lỗ thông hơi sườn hoặc lỗ thông hơi soffit để giảm độ ẩm ở gác mái (mục tiêu <60% độ ẩm tương đối).
- Rào cản : Đối với các nhà máy hóa học, sử dụng lớp phủ nhựa hoặc bao bọc bê tông để chặn tiếp xúc với khí ăn mòn.
- Rào cản hơi : Lắp đặt trong các hệ thống lợp để ngăn chặn sự thâm nhập độ ẩm cho các purlins.
Kết luận: Các chiến lược tích hợp để bảo vệ lâu dài
Bảo vệ các loại thép dài hạn đòi hỏi Phương pháp phù hợp, tích hợp Lựa chọn vật liệu, lớp phủ, chất ức chế, bảo vệ catốt và bảo trì. Mỗi phương pháp có điểm mạnh và giới hạn:
- HDG : Tốt nhất cho các purlin ngoài trời ở khu vực nông thôn/ven biển.
- Lớp phủ bột : Lý tưởng cho môi trường đầy nắng, hóa chất thấp.
- Epoxy : Quan trọng cho các thiết lập công nghiệp với tiếp xúc hóa học.
- CP : Cần thiết cho các purlins chôn/ngập nước.
Bằng cách sắp xếp các chiến lược này với môi trường Purlin (ví dụ: ven biển so với công nghiệp) và theo tiêu chuẩn ngành (ASTM, NACE, ISO), các kỹ sư và nhà thầu có thể đảm bảo Purlins thép giữ được tính toàn vẹn cấu trúc của chúng trong nhiều thập kỷ. Khi tính bền vững trở thành ưu tiên, những đổi mới như lớp phủ dựa trên sinh học và hệ thống giám sát IoT đang nổi lên để tăng cường độ bền trong khi giảm tác động môi trường.
