Дуплексно покритие

Терминът "дуплексни покрития" описва защитата на горещо поцинкована стомана с допълнителна органична система за боядисване и целта е да се осигури допълнителна защита от корозия в силно корозивни среди с други предимства като видимост, камуфлаж, естетичен външен вид, както и цветово кодиране. Дуплексното покритие осигурява синергичен ефект благодарение на комбинирания горещо поцинкован субстрат и горното органично покритие, а коефициентите на синергия варират от 1,4 в екстремно корозивна среда до 2,7 в по-малко агресивна среда. Системите с дуплексно покритие са повече или по-малко пропускливи, позволявайки на влагата, кислорода и замърсителите да дифундират през горното покритие и да атакуват стоманата. Освен това ще настъпи корозионно пълзене под горната боя и ще доведе до "мехури" и допълнително лющене на съседната защитна боя и по този начин ще изложи повече стомана на допълнителна корозия. Проникването на влага, кислород и замърсители до горещо поцинкованата повърхност и повърхността на боята причиняват бавна корозия на цинка или по-устойчивите на корозия слоеве от цинкова/желязна сплав. Продуктите от цинкова корозия ще запечатат малки пори, кратери или пукнатини в горното покритие на боята, като по този начин възстановяват свойствата на "бариерна защита" на двустранната покривна система. Чрез този процес горещото поцинковане и подходящото покритие се допълват взаимно и осигуряват синергични свойства.

Както цинковото покритие, така и шерардирането могат да дадат относително гладко покритие, така че тези две системи за покритие имат много по-гладка повърхност от дуплексното покритие. За постигане на добро дуплексно качество, предварителната обработка преди всяко нанасяне на покритие е толкова важна, колкото и самият процес на нанасяне на покритие.

√ Дуплексно покритие: горещо поцинковане плюс прахово покритие или горещо поцинковане плюс боядисване

√Горещо поцинковане плюс екологично покритие

√Шерардизиране плюс прахово покритие

√Шерардизиране плюс боядисване

√Sherardizing плюс Ecoating

√Поцинковане плюс прахово покритие

√Поцинковане плюс боядисване

√Поцинковане плюс Екопокритие

Прахово боядисванеиживопис Поцинкованата стомана има различни изисквания за предварителна обработка поради техните собствени характеристики на химичните свойства. Праховото боядисване стана популярно от 2000 г. поради добрата си устойчивост на корозия и по-малко опасения за околната среда в сравнение с боята. Когато се нанася и поддържа правилно, праховото покритие няма да се напука, лющи или натроши, както боята. Спецификацията ASTM D7803, Стандартна практика за подготовка на цинкови (горещо поцинковани) продукти от желязо и стомана и хардуерни повърхности за прахово боядисване, беше разработена през 2012 г., за да подпомогне сервизите при подготовката на галванизираното покритие за нанасяне на прахово покритие.
За боядисване върху поцинкована стомана, съгласно ASTM D6386, позволява нанасяне на промивни грундове (т.е. спецификация на SSPC боя № 27) и акрилно пасивиране/предварителна обработка върху поцинкованото покритие преди нанасяне на боя. Като има предвид, че ASTMD7803 не позволява тези видове подготовка на поцинкованото покритие преди нанасяне на прахово покритие.
Второ, D7803 дава насоки за термична повторна обработка или изпичане на поцинкованата стомана преди прахово боядисване, докато D6386 не го прави. Термичната предварителна обработка на поцинкована стомана е необходима преди прахово покритие, за да се предотврати отделянето на газове по време на етапа на изпичане в процеса на втвърдяване на прахово покритие. Отделянето на газове възниква, когато влагата, уловена във външния слой на поцинкованото покритие, се изпари, тъй като поцинкованата стомана се нагрява, когато праховото покритие е в процес на изпичане, и резултатът е дупка или образуване на мехури в праховото покритие. Чрез предварително загряване на поцинкованата стомана, влагата се изпарява преди нанасянето на праховото покритие, като по този начин се намалява вероятността от дупки или образуване на мехури. Не на последно място, за прахово боядисване върху поцинкована стомана, закаляването с вода или хромат, наричано също хроматно пасивиране, е забранено и това винаги трябва да бъде в контролния списък за подготовка на повърхността. За да се постигне здравина на свързване на дуплексно покритие, силно се препоръчва пясъкоструене върху поцинкована стомана, но трябва да се контролира много внимателно, тъй като силното пясъкоструене може да премахне цялото цинково покритие. Този процес трябва да се извърши преди праймерния грунд или термичната повторна обработка и има няколко важни аспекта, които трябва да се вземат предвид.

√  Неметални абразивни материали (силициев диоксид, гранат, илменит)

√  Размер на абразив (φ0.15-0.18 mm)

√  Налягане (0.275mpa макс.)

√  Ъгълът на удара не е по-голям от 45 градуса спрямо повърхността на обработвания детайл

√  Дюзата трябва да се държи на разстояние между 350 mm-400 mm

√  Максималната загуба на цинково покритие е 10 μm чрез пясъкоструене

Следпроцес на пясъкоструене, а поцинкованата стомана е готова или за процес на боядисване, или за термична повторна обработка преди прахово боядисване.

Боядисване върху горещо поцинкована стомана

Прахово боядисване върху горещо поцинкована стомана

√  Тестване на устойчивост на механични повреди (тест за удар)

√  Тест на огъване за адхезия

√  Тестване за гъвкавост и устойчивост на напукване

√  Твърдост на покритието

√  Устойчивост на химическа корозия

√  Оценка на солен спрей

√  Устойчивост на нагряване

√  Тест за метил етил кетен

Двустранно покритие: Пълното ръководство за закупуване

Какво е дуплексно покритие?

Дуплексното покритие се формира чрез прахово боядисване или боядисване върху горещо поцинкована стомана и тези две покривни системи работят синергично, за да осигурят комбинирана защита, която издържа на суровите и много корозивни условия на околната среда. Освен изключителното антикорозионно свойство, дуплексните системи могат да се използват и за регулиране на безопасността, а дуплексното покритие дава възможност за цветно кодиране на газови, парни или химически тръби. На практика цветовете на двустранното покритие могат също да идентифицират опасни работни зони и пътеки и да маркират електрически линии и оборудване с високо напрежение. Когато поцинкованата стомана е боядисана или прахово боядисана, системата осигурява по-усъвършенстван начин на защита от корозия чрез синергичен ефект. Това дуплексно покритие е резултат от два или повече процеса на нанасяне на покритие, които взаимодействат заедно, за да произведат ефект, който е по-голям от кумулативния ефект, който тези процеси на покритие произвеждат, когато се използват поотделно, и това обяснява защо може да осигури защита от корозия на стоманата 1,5 до 2,3 пъти по-дълъг от очаквания живот на всяко защитно покритие самостоятелно. Външният слой боя или прахово покритие осигурява бариерна защита на подлежащото цинково покритие, като забавя скоростта, с която се изразходва, за да удължи значително живота на поцинкованата стомана. В замяна на това, след като външният слой е бил износен или повреден, горещо поцинкованото покритие отдолу е все още налично, за да осигури катодна и бариерна защита на основната стомана.

Какви са предимствата на дуплексното покритие?

Има някои очевидни предимства на дуплексното покритие и по-долу е обобщението:

✔ Естетика, много хора не харесват сребристото покритие на горещо поцинковане, защото не е приятно покритие за много проекти. Докато дуплексното покритие позволява няколко различни покрития върху стомана, за да постигнете желания външен вид.

✔ Функция за безопасност и цветно кодиране, някои проекти може да изискват жив цвят от съображения за безопасност, а някои изискват специфичен цвят за цветово кодиране поради производствени изисквания.

✔ Синергичен ефект, тази дуплексна система осигурява по-високо ниво на защита от корозия, известно като синергичен ефект, тъй като боята или праховото покритие осигуряват защитна бариера за горещо поцинковане и забавят корозията да достигне до основния цинк. Ако външният слой е износен, горещо поцинкованото покритие все още осигурява отлична защита от корозия. В допълнение, грундът за горещо поцинковане практически елиминира корозията под филма и отлепването на боята и може също така да удължи цикъла на поддръжка.

✔ Лесна поддръжка за боядисване и прахово боядисване, в допълнение към удължения цикъл на поддръжка, боядисването върху поцинкована повърхност също улеснява пребоядисването за поддръжка. Тъй като филмът на боята изветрява, цинкът в поцинкованото покритие присъства, за да осигури както катодна, така и бариерна защита, докато структурата не бъде пребоядисана, а откритата цинкова повърхност може да бъде пребоядисана с минимална подготовка на повърхността. Подобно на боята, външното прахово покритие може да се нуждае от корекция на малки драскотини или драскотини. Това може да се постигне на място чрез използване на боя за ретуширане на автомобили, която е сравнително евтина и ще осигури трайно уплътнение.

✔ Икономически ползи, тази комбинация от покритие може ефективно да намали нуждата от поддръжка и следователно се изразходва по-малко бюджет за поддръжка. Очевидното спестяване на разходи е, че синергичният ефект драстично увеличава времето преди първата поддръжка, а първоначалните разходи се изплащат през целия живот на проекта и в крайна сметка струват много по-малко от покриването на гола стомана.

Каква е разликата в процеса между боядисване и прахово боядисване върху поцинкована стомана?

Има две основни разлики между боядисване и прахово покритие върху горещо поцинкована стомана:

✔ Съгласно ASTM D6386 е позволено да се нанасят миещи грундове (т.е. SSPC спецификация за боя № 27) и акрилно пасивиране/предварителна обработка върху поцинкованото покритие преди нанасяне на боя, докато ASTM D7803 не позволява тези видове подготовка на поцинкованото покритие покритие преди нанасяне на прахово покритие.

✔ ASTM D7803 дава насоки за термична повторна обработка или изпичане на поцинкованата стомана преди прахово боядисване, докато ASTM D6386 не го прави. Термичната предварителна обработка на поцинкована стомана е необходима преди прахово покритие, за да се предотврати отделянето на газ от поцинкованото покритие по време на етапа на изпичане в процеса на втвърдяване на прахово покритие. Отделянето на газове възниква, когато влагата, уловена във външния слой на поцинкованото покритие, се изпари, докато поцинкованата стомана се нагрява, когато праховото покритие се изпича. Резултатът е дупка или образуване на мехури в праховото покритие. Чрез предварително нагряване на поцинкованата стомана или желязо, влагата се изпарява преди нанасянето на праховото покритие, като по този начин намалява шанса за образуване на дупки или мехури, а D7803 дава насоки за температурите на пещта за предварително загряване.

Защо горещото поцинковане е най-добрият вариант за дуплексно покритие?

Горещото поцинковане създава метална връзка и сплав между стоманата и цинка, а тази сплав от цинково желязо е естествена бариера, вградена в структурата на самия основен метал. По време на този металургичен процес цинкът реагира с молекулите на стоманата, за да образува серия от сплавни слоеве от цинк и желязо, а микроструктурата на поцинкованите покрития се състои от следните слоеве:

✔ Гама слой, вътрешен слой от сплав със 75 процента цинк и 25 процента желязо с твърдост 250 DPN

✔ Делта слой, слой от 90 процента цинк и 10 процента желязо метал с 244 DPN

✔ Zeta слой, слой от 94 процента цинк и 6 процента желязо с 179 DPN

✔ Eta слой, външен слой от 100 процента цинк с твърдост 70 DPN

Забележка: Числото на диамантената пирамида (DPN) е мярка за индикативната твърдост на слоя.

Твърдите слоеве Gamma, Delta и Zeta осигуряват силна защита срещу механични повреди чрез абразия, докато пластичният Eta слой отгоре осигурява на покритието устойчивост на ударно натоварване. Поцинкованото покритие е особено прилепващо към желязо и стомана поради сплавта на цинк с желязо и тази комбинация от твърдост и пластичност осигурява на цинковото покритие несравнимо предимство в сравнение с други цинкови покрития като поцинковане, механично поцинковане и шерардиране.

Срок на експлоатация на боя върху поцинкована стомана

Оценете живота на покритието на системата за боя или прахово покритие, независимо от горещо поцинковане за очакваната среда и приложение. Тази информация обикновено се предоставя от производителя на продукта или от потребителски опит (обикновено около 10-20 години).

Предимство на боядисване върху поцинкована стомана

Поцинкованата стоманена боя, предназначена за цветни метали като цинк, може да осигури дълготрайна и рентабилна алтернатива на други бои за метал и има следните предимства:

✔ Спестяване на разходи през целия живот, той е значително по-достъпен от алтернативните покрития, които изискват много по-често повторно нанасяне и следователно може да спести значително количество разходи за поддръжка.

✔ Дълготрайност, тази покривна система може да запази оригиналния си цвят в продължение на много години, като максимумът е до 20 години.

✔ Лесен за нанасяне, можете да го нанасяте с четка или със система за пръскане.

✔ Лесно ретуширане на място, можете бързо и лесно да ретуширате малки зони, които може да са загубили блясъка си, вместо да боядисвате цялата повърхност.

✔ Гъвкав, има разнообразни приложения и можете да боядисвате парапети, улично обзавеждане, структурна стомана, балкони, порти, електроцентрали, оборудване на подстанции, химически заводи и пречиствателни станции.

Кои стандарти трябва да използвате, когато става въпрос за избрани системи за двустранно боядисване?

Собственикът трябва да даде ясна индикация за корозивността на атмосферата въз основа на ISO 12944, част 5, която предоставя примерни системи за общо покритие, базирани на категориите устойчивост и корозивност. Например, ако знаете, че имате среда C5 и искате 15 години до първата основна поддръжка; Част 5 ви казва от какъв вид система се нуждаете и всички видове системи за покрития, изброени в част 5 на стандарта, са базирани на очакваната производителност. Когато се изискват системи за покритие с висока издръжливост, като офшорни, където минимизирането на поддръжката е от първостепенно значение, има по-нов стандарт, ISO 20340, който се занимава конкретно с офшорни среди като Мексиканския залив, Северно море или навсякъде по света в морето. Този стандарт предоставя режим на изпитване за определяне на издръжливостта на покривните системи. След като премине през тази спецификация, собственикът може да идентифицира системата за покритие въз основа на тези (примерни) фактори:

✔ Категория на корозивност C-5M (морска атмосфера).

✔ Времето до първото основно боядисване за поддръжка е минимум 15 години.

✔ Подходящи системи за покритие, тествани по ISO 20340

Как да изберем правилната система за боядисване на поцинкована стомана?

За да изберете правилната боя за поцинкована стомана, трябва да следвате стъпките, препоръчани по-долу:

✔ Бъдете ясни с вашата работна задача, независимо дали е за декорация, подобрена издръжливост или подобрена химическа устойчивост.

✔ Елементи на околната среда, идентифицирайте нивото на корозивност в съответната среда. При избора на покритие за защита от корозия цялостната среда на местоположението на конструкцията изисква внимателно обмисляне. Конструкция, разположена в агресивна среда, ще изисква много по-висок стандарт на защита от корозия, отколкото тази в благоприятна среда.

✔ Изяснете изискването за експлоатационен живот за работата по боядисване

✔ Време до първа поддръжка

✔ Изберете подходящата система за боядисване

Как да изберем правилното покритие?

Както може би разбирате, околната среда може да повлияе както на стоманата, така и трябва да се следват следните стъпки, за да изберете най-подходящото покритие за защита от корозия

✔ Определен предвиден експлоатационен живот, различните държави имат различни изисквания за строителния кодекс (BC) и обхващат подробностите и спецификациите за издръжливост на стоманени конструкции и елементи с определен предвиден живот от не по-малко от 50 години за строителни конструкции. Може да бъде избран по-кратък живот до първата поддръжка във връзка с програма за поддръжка, която заедно ще отговаря на разпоредбите за дълготрайност на BC в тази конкретна страна. Когато компонентите на конструкцията не са достъпни за поддръжка след монтажа, покритието трябва да достигне определения предвиден живот.

✔ Определете категорията на атмосферна корозия, общата атмосферна среда (макроклимат) се класифицира в шест категории атмосферна корозия (C1 до C5 и CX) въз основа на скоростите на корозия на меката стомана, дадени в ISO 9223. В допълнение към климатичните ефекти, специфичните за обекта трябва да се вземат предвид въздействията върху околната среда (микроклимат). Факторите, които изискват внимание, включват дали стоманената повърхност е засенчена, на мокро място и дали стоманата е в контакт с дървен материал или бетон. Най-значимият микроклиматичен ефект е, ако стоманената повърхност е защитена от измиване от дъжд, но е изложена на нанесените от вятъра морски соли, тъй като това значително влияе върху скоростта на корозия.

✔ Определяне на живота до първата поддръжка, наличните опции за живота до първата поддръжка вземат предвид очакванията на собствениците на активи и общите принципи на проектиране за избягване на корозия. Лесната поддръжка на изделието с покритие, ако животът до първата поддръжка на изделието с покритие е по-малък от необходимата издръжливост, също изисква разглеждане.

Кои са стъпките за направата на ефективно дуплексно покритие?

Успехът на дуплексното покритие е пряко свързан със степента на подготовка на повърхността. Преди да се извърши каквато и да е подготовка на повърхността, повърхността трябва да бъде внимателно проверена за признаци на производствени или поцинковани дефекти, които трябва да бъдат отстранени преди започване на подготовка. Освен поцинковане и проверка на производството, има четири основни стъпки, включени в дуплексното покритие, както следва:

1. Оценка и определяне на състоянието на поцинкованата повърхност

1.1 Свежо цинково покритие (в рамките на 48 часа след поцинковане, в рамките на 48 часа след поцинковане, цинковото покритие ще бъде ярко блестящо или матово на цвят и ще е необходимо само леко почистване и профилиране, за да се осигури адхезията на полимерното покритие.

1.2 Частично изветряло (в рамките на една година от поцинковане, частично изветряло цинково покритие ще покаже някои цинкови съединения заедно с някои замърсители като масло, мръсотия, прах или грес. Някои цинкови съединения могат да полепнат по цинковото покритие и трябва да бъдат отстранени чрез смилане , профилиране и почистване за осигуряване на адхезия на полимерното покритие.

1.3 Напълно изветрял или повече от две години след поцинковане. Ако поцинкованата стоманена повърхност е напълно покрита с цинкови карбонати и други съединения, цинковият карбонат е силно прилепнал към повърхността и не е разтворим във вода. Следователно не трябва да се премахва. В този случай е необходимо само почистване.

2. Осигуряване на цялостно почистване на повърхността

2.1 Почистване с алкален разтвор, 10 процента алкален разтвор се използва за отстраняване на мазни и органични замърсители от повърхността с минимално увреждане на цинковото покритие. Ако разтворът се използва при измиване със спрей под налягане, не трябва да се използва високо налягане (максимум 1400 psi).

2.2 Промиване с киселина, понякога се използва промиване с 4 процента киселина за две минути за отстраняване на органични замърсители. Почистването се извършва с четка, а изплакването се извършва двукратно след киселинното измиване.

2.3 Измиване с разтворител, нанесено с чиста кърпа за отстраняване на определени видове замърсявания. След изплакване с вода, поцинкованата стоманена част се изсушава и се изпраща на процес на профилиране.

2.4 Почистващо бластиране, лекото струйно налягане (не по-голямо от 2,7 bar) е критично, защото това ще гарантира, че само минималното количество оксид е отстранено и цинковата повърхност остава в леко грапаво състояние. Фината медна шлака, J бласт и карборунд на прах са идеални материали за бластиране и вие също трябва да изработите оптималния ъгъл на бластиране и разстоянието между дюзата и детайла. Трябва да знаете, че при никакви обстоятелства НЕ трябва да се използва песъчинка за бластиране с ъглово желязо.

3. Профилиране на повърхността, повърхността се грапава, за да осигури сцепление на покритието. Използваните методи за повърхностно профилиране са:

3.1 Плоскоструйно почистване (боя и прахово покритие), за почистване или бластиране с четка на частта съгласно SSPC SP16, а струйното почистване не трябва да надвишава 40 PSI при използване на тези абразивни материали. Субстратът трябва да се поддържа при температура, по-висока от три градуса по Целзий над температурата на точката на оросяване. Ако стъпката на бластиране отстрани твърде много цинково покритие, цинкът може да бъде поправен чрез процеса, описан в ASTM A 780.

3.2 Повърхностно шлайфане (боядисване и прахово покритие), ако е необходимо, могат да се използват електрически инструменти като шлайфмашини или шлайфмашини за грапавост на повърхността на поцинкованата стомана, за да се получи повърхностен профил, подходящ за нанасяне на боя или прах и адхезия. Отстраняване до 1 милион е приемливо, но мелницата не трябва да се прилага с достатъчно сила, за да премахне напълно цинковото покритие.

3.3 Грунд за измиване (само боя) се основава на три основни компонента: смола, пигмент и киселина. Тези три компонента реагират с цинковата повърхност и образуват тънък филм с дебелина не повече от 13 микрона. Грундът за измиване може да се нанася успешно с помощта на спрей и може да се нанася с помощта на четка или валяк.

3.4 Акрилна предварителна обработка (само боя), акрилна пасивна предварителна обработка. има киселинен елемент, който ецва и прави грапавостта на поцинкованото покритие и след това отлага акрилен слой за улесняване на адхезията на боята. Методите за нанасяне на тези обработки на водна основа включват потапяне, нанасяне на течно покритие, пръскане или други подходящи средства, а след това акрилното пасивиращо покритие се изсушава във фурна или на въздух преди боядисване.

3.5 Цинков фосфат (само прахово покритие), това е друго решение за профилиране на поцинкованата повърхност чрез пасивиране на повърхността с разтвор на цинков фосфат. Цинковият фосфат реагира с металния цинк на повърхността на частта, за да образува слой от цинкови съединения, които са здраво свързани с повърхността. Този слой предпазва повърхността от окисление и дава грапав профил за добро прилепване на прахово покритие. Цинковият фосфат се нанася чрез потапяне на частта в резервоар с разтвор на цинков фосфат. След това частта се изплаква с прясна вода и се оставя да изсъхне, преди да започне процеса на прахово боядисване. Желателно е да се използва загрято сушене, за да се ускори пълното отстраняване на водата от повърхността.

4. Нанасяне на покритието и пълно втвърдяване на покритието.

Процедурите и методите, използвани за нанасяне на боя, се различават значително за нанасяне на място в сравнение с методите за нанасяне на покритие във фабриката. В случай на приложения на място, метеорологичните условия и аспектите на безопасността и здравето трябва да се имат предвид през цялото време. Времето за втвърдяване трябва да се спазва стриктно съгласно спецификацията на доставчика на боята.

4.1 За боядисване на място, след като поцинкованата стоманена част е почистена и профилирана, тя трябва да бъде покрита веднага щом това е практично. Боядисването може да се извърши чрез пръскане или четка върху профилираната повърхност, като съвместимостта на състава на боята с поцинкованата повърхност трябва да бъде потвърдена от доставчика на боята.

4.2 Покритие във фабрика, в повечето случаи прясно поцинкованите стомани се боядисват веднага след горещо поцинковане.

Как да направите корекция на дуплексно покритие?

След като праховото покритие или боядисването приключи, инженерът по качеството трябва да се съсредоточи върху следните проблеми с покритието

✔ Белене или образуване на мехури върху която и да е част от покритията.

✔ Избледняване на цвета под 35-оценка на блясък, в съответствие с ASTM D523.

✔ Петнисти дефекти, които надхвърлят 3 процента от повърхността на горния слой.

✔ Видимо напукване или обезцветяване на материала на горното покритие.

✔ Увисване или други доказателства за загуба на адхезия на покритието.

Как да избегнем дупка при прахово боядисване върху поцинкована стомана?

Дупките, вариращи от малки до големи пори, в слоя покритие, са не само естетически проблем, но също така имат отрицателно въздействие върху антикорозионните характеристики. Основната причина за образуването на дупки е наличието на влага и бяла ръжда върху поцинкованата повърхност, което води до образуване на газ по време на процеса на втвърдяване. За да се избегне и сведе до минимум рискът от дупки, трябва да се направят следните измервания:

✔ Поцинкованата повърхност трябва да е без замърсители и грапавини.

✔ Избягвайте да излагате стоките във влажна среда, за да избегнете образуването на бяла ръжда.

✔ Изберете правилната стомана за поцинковане – всеки материал с ниско съдържание на силиций, под 0:03 процента – което дава по-гладка повърхност и е по-издръжливо при бластиране.

✔ Уверете се, че фосфатният слой, който се нанася преди прахово боядисване, е имал време да изсъхне правилно.

✔ Загрейте предварително поцинкованите стоманени части преди прахово боядисване.

✔ Използване на прах със специално качество, който противодейства на образуването на дупчици.

✔ Използвайте пудра с нисък вискозитет, която лесно изплува.

✔ По-дебел слой прахова боя може в някои случаи да накара порите да не проникнат в слоя и следователно да не дават видими дефекти.

✔ Повишавайте бавно температурата по време на втвърдяването на праховото покритие

Как работи дуплексната система за покритие?

Важно е да разберете как стоманата корозира и по този начин е разработена технология за борба с корозията. Ръждата, корозионният продукт на желязото, възниква поради разлики в електрическия потенциал между малки зони върху стоманената повърхност, включващи аноди, катоди и електролит (среда за провеждане на йони). Когато електролит, като вода, докосваща стоманената повърхност, свързва анодите с катодите, се създава корозионна клетка. Това води до хлабав, люспест железен оксид, известен като ръжда. За да предпази стоманата от корозия, нещо трябва да се намеси в корозионната клетка, или като блокира електролита, или като се превърне в анод. Два често срещани метода за защита от корозия са бариерна защита (блокиране на електролита от стоманената повърхност) и катодна защита (образуване на друг анод). Само горещото поцинковане осигурява и двата вида защита; но боядисването или праховото покритие върху горещо поцинковане създава допълнителен бариерен слой върху цинковото покритие.

Кои условия на околната среда могат да повлияят на дуплексното покритие?

На първо място, има три основни фактора, посочени по-долу, които могат да имат голямо влияние върху дуплексното покритие и затова е важно да проверявате тези условия на околната среда по време на процеса на нанасяне и втвърдяване.

✔ Температурата, температурните показания са от значение по два начина: температурата на въздуха (околен) и температурата на основата (покрития материал). Ако температурата на околната среда е по-висока от определения диапазон, това ще доведе до твърде бързо изсъхване на покритието. Това ще повлияе неблагоприятно на адхезията, тъй като боята ще изсъхне, преди да има възможност да намокри (или да изтече) правилно повърхността. В допълнение, температурите на основата, които са твърде ниски, могат да повлияят на адхезията, което води до удебеляване на покритието при контакт. Това в крайна сметка ще съкрати живота на покритието. Температурите на околната среда и основата пряко влияят върху времето за втвърдяване и пример за това е набръчкването, ако прекомерните температури причинят преждевременно втвърдяване. За да се избегне този проблем, температурата трябва да бъде в границите — и да продължи да остава в рамките — на определените диапазони, за да се осигури равномерно и адекватно втвърдяване на покритието. Помислете какво се случва, ако се приложи прекомерна топлина при готвене на палачинка: външната повърхност бързо изглежда твърда и готова за консумация, докато вътрешността остава неизпечена. Същото важи и за покритията.

✔ Точка на оросяване, това е физическо проявление между температура и влажност, точката на оросяване е температурата, при която водната пара кондензира в течна вода. Обичайна практика е да гарантирате, че температурата на околната среда е минимум пет градуса над точката на оросяване по време на нанасяне и втвърдяване. Ако температурата на околната среда достигне точката на оросяване, това ще бъде кошмар, който моментално ще доведе до навременна и скъпа повторна работа.

✔ Влажност, това е измерване на процента въздушно пространство, заето с водна пара. Ако относителната влажност е 80 процента, това означава, че 80 процента от въздуха е наситен с вода. Значението на относителната влажност за апликатора зависи от нанасянето на покритието. Някои покрития се нуждаят от висока влажност, докато други изискват по-ниска влажност. При висока влажност покритията на водна основа трудно изсъхват, тъй като водата се изпарява по-бавно. Това явление възниква поради високия процент вода във въздуха, което означава, че той не може лесно да приеме изпарението толкова лесно, колкото би го направила среда с по-ниска относителна влажност. Ефектите на влажността са променливи в зависимост от покритието и степента на влажност в околната среда. Важно е да се разбере, че дадено покритие ще има конкретен приемлив диапазон за влажност. Ако влажността остане в препоръчителния диапазон, няма да има неблагоприятни ефекти върху покритието.

Как да направите висококачествено взривяване?

Когато извършвате бластиране, трябва да се спазва следната процедура, за да се гарантира, че се получава добра повърхност за боядисване и не се допуска сериозно увреждане на съществуващото поцинковано покритие.

1. Финият неметален абразив трябва да премине през тестово сито с размер на отвора от 150 µm до 180 µm (напр. илменит или гранат).

2. Дюзата на Вентури трябва да има диаметър на отвора от 10 mm до 13 mm.

3. Налягане на взрива под 275kPa.

4. Дръжте дюзата на Вентури на разстояние от 350 mm до 400 mm от повърхността на обработвания детайл и под ъгъл не по-голям от 45 градуса спрямо повърхността.

ЗАБЕЛЕЖКА: Важно е тази процедура да се извърши внимателно, за да се гарантира, че не са отстранени повече от 10 µm цинк.

Процес на прахово боядисване върху поцинкована стомана?

Има доста малко аспекти, които трябва да вземете предвид, и всяка стъпка е жизненоважна за крайното качество.

✔ Закаляването или хромирането трябва да се избягват след горещо поцинковане.

✔ Всички повърхностни несъвършенства и дренажни шипове трябва да бъдат отстранени.

✔ Праховото боядисване трябва да бъде завършено до 12 часа след поцинковане.

✔ Ако се подозира или се е случило повърхностно замърсяване, повърхността трябва да се почисти с почистващ препарат или разтворител, предназначен изключително за предварително почистване, преди прахово боядисване.

✔ Предварителната обработка с цинков фосфат трябва да се използва, когато се изисква най-високо ниво на адхезия.

✔ Трябва да се използва железен фосфат, ако е желателно редовно изпълнение, тъй като този процес може да елиминира малки количества замърсяване от повърхността.

✔ Трябва да се използва само "дегазиращ" полиестерен прах.

✔ Работният детайл трябва да бъде предварително загрят преди прахово боядисване.

✔ Трябва да се извърши тестване с разтворител, за да се провери правилното втвърдяване, а предварителното нагряване и скоростта на линията трябва да бъдат променени, за да се гарантира добро втвърдяване.

Дуплексно покритие за декоративен, идентифициращ цвят или увеличен експлоатационен живот

Горещо поцинкованите покрития понякога трябва да бъдат боядисани по декоративни причини, за осигуряване на идентифициращ цвят или за увеличаване на експлоатационния живот. За разлика от органичните бои, които се разграждат от слънчевата радиация (UV), горещо поцинкованите покрития не се влияят от слънчевата светлина, така че обикновено не се изисква пребоядисване за удължаване на експлоатационния живот при това обстоятелство. Прилагането на правилното боядисване с правилна поддръжка ще увеличи експлоатационния живот на горещо поцинкования артикул над този на небоядисаната стоманена конструкция.

Боядисване на неизмити горещо поцинковани повърхности

В крайбрежни и индустриални атмосфери, където стоманената конструкция не е подложена на почистващото влияние на дъжда, като например от долната страна на хоризонтални повърхности, правилното боядисване на горещо поцинковани покрития значително ще удължи експлоатационния живот. В този случай боята донякъде изолира горещо поцинкованата повърхност от корозивните замърсители.

Боядисване за излагане на почва или продължителна влага

Въпреки че по-голямата част от горещо поцинкована конструкция може да бъде изложена на атмосферата, тя може също така да бъде частично вградена в почвата или изложена на продължителна влага, като например от събиране на дъждовна вода. В такива ситуации може да се наложи локално боядисване на покритието с плътен епоксиден грунд или използването на лента или обвивка, за да се избегне преждевременна корозия в откритите зони.

Боядисване за излагане на специфичен химикал или разтворител

Горещо поцинкованите покрития се препоръчват за използване в диапазона на pH от 6 до 12. Извън този диапазон експлоатационният живот вероятно ще бъде неприемлив. Това включва излагане на силни киселини и основи, както и соли на силни киселини и слаби основи и обратно. Трябва да се обърнете към експерт по боядисване за съвет, а световноизвестна марка като Jotun може да бъде добър вариант за система за боядисване, която да се справи с експозицията на специфичен химикал или разтворител.

Какво е времето за първа поддръжка до дуплексно покритие?

Наличието на горещо поцинковано покритие намалява недостатъчната ръжда на бояджийския филм, докато боята предпазва горещо поцинкованото покритие от ранна корозия. Препоръчително е да се запази сравнително непокътнат слой боя като основа за поддръжка, а първоначално нанесената система за боядисване трябва да има допълнителна дебелина. Поддръжката обикновено се извършва, когато дуплексното покритие загуби външния си вид или се разгради, а разграждането на горещо поцинкованите покрития обикновено отнема повече време от боята. Следователно горещо поцинкованото покритие се препоръчва за 20 години до първата поддръжка и 10 години до първата поддръжка за боя.

Какво е времето за първа поддръжка за горещо поцинковано покритие?

Времето до първата поддръжка е разработено въз основа на данни от ISO 9223 и ISO 14713, а дебелината на цинковото покритие е линейно свързана с времето до първата поддръжка на горещо поцинкована стомана, произведена по ISO 1461. Диаграмата се основава на макроскопични данни за околната среда и по този начин може варират от реално наблюдаваната скорост на корозия, поради специфичните за обекта условия на околната среда. Зоната на корозивност (C1 до CX) може да се определи от диаграмата на обратната страна. Атмосферните нива на соленост във въздуха, валежи, температура, относителна влажност и серен диоксид влияят върху действителните скорости на корозия в конкретно географско местоположение. Повърхности, които са защитени и не се измиват от дъжд, в морска атмосферна среда, където се отлагат хлориди, могат да изпитат по-висока категория на корозивност поради наличието на хигроскопични соли. Диаграмата показва, че стоманата с първоначална дебелина на покритието от 85 µm в корозионна зона C4 ще има очакван живот до първата поддръжка от 20 – 40 години. Времето до първа поддръжка (TFM) се определя като 5 процента ръждясване на основната стоманена повърхност, което означава, че 95 процента от повърхността има останало цинково покритие и се препоръчва първоначална поддръжка, за да се удължи живота на конструкцията.

Как да оценим времето до първа поддръжка (TFM) за двустранна система за покритие?

Синергичният ефект от използването на горещо поцинковано покритие и боядисване или прахово покритие удължава експлоатационния живот за несравнима защита от корозия, докато металургично свързаното поцинковано покритие служи като идеален грунд за осигуряване на непроницаема бариера за основната стомана. Когато боя или прахово покритие и поцинкована стомана се използват заедно, защитата от корозия е по-добра от всяка защитна система, използвана самостоятелно, и може да продължи от 1,5 до 2,3 пъти комбинирания живот на двете системи. За да се определи приблизително къде животът на двустранното покритие без поддръжка или TFM попада между този диапазон, първо е необходимо да се оценят условията на околната среда за проекта и да се определят стойностите за следните фактори:

✔ Срок на експлоатация на боята, експлоатационният живот на системата за боя или прахово покритие, независимо от горещо поцинковане за очакваната среда и приложение. Обикновено експлоатационният живот обикновено е около 10-20 години.

✔ Срок на експлоатация на горещо поцинковано покритие, тази концепция е разработена въз основа на десетилетия на данни за скоростта на корозия, събрани от проби от поцинкована стомана, изложени на петте дефинирани среди в градове по целия свят, и модел за прогнозиране на корозията, базиран на статистически методи и технология на невронни мрежи . Експлоатационният живот се основава на макроскопични данни за околната среда и следователно може да варира от наблюдаваната действителна скорост на корозия поради специфичните за обекта условия на околната среда. Атмосферните нива на относителна влажност, серен диоксид, соленост във въздуха, валежи и температура влияят върху действителните скорости на корозия в конкретно географско местоположение. Параметри като посока на вятъра, честота на сушене, състав на сплавта и ориентация на повърхността също могат да повлияят на скоростта на корозия.

Дебелината на цинковото покритие е линейно свързана (на макрониво) с експлоатационния живот на горещо поцинкованата стомана и следователно експлоатационният живот на поцинкованото покритие се основава на пълния анализ на околната среда, географското местоположение и дебелината на цинковото покритие.

✔ Коефициент на умножение на дуплекс, коефициентът на умножение на дуплекс варира от 1,5 до 2,3 и трябва да бъде избран въз основа на корозивността на околната среда. 1,5 е минималната граница, предназначена за най-корозивните среди с високо замърсяване, сол или влажност, докато 2,3 е максималната за мека и селска среда. Като насока е възможно да изберете коефициента на дуплексно умножение въз основа на следните условия на околната среда:

1.5 за екстремна морска среда и екстремно замърсяване на околната среда

1.5-1.6 за приложение с морска вода и потапяне

1.7-2.0 за индустриална и морска среда

2.0-2.3 за неагресивна среда

✔ Оценка на експлоатационния живот без поддръжка, след като се определят горните три стойности, следната формула може да се използва за определяне на приблизителния живот на покритието без поддръжка до 5 процента ръжда (TFM).

Живот на двустранно покритие без поддръжка=(фактор на двустранно умножение) * (живот на боя плюс живот на HDG)

Важно е да се отбележи, че тази формула за изчисляване на експлоатационния живот не предполага поддръжка на боята или праховото покритие на дуплексната система. Често не е практично да се позволи на покритието да се влоши и изветри естествено. По-вероятно е собственикът да поддържа системата за покритие, за да избегне неприятния външен вид на олющена и влошена боя система. Според индустриални изследвания ползите от синергичния ефект позволяват боя или прахово покритие върху горещо поцинковане да издържат допълнително 1,5 до 2.{4}} пъти по-дълго, отколкото върху гола стомана. Това удължено време до първата поддръжка води до забавен цикъл на поддръжка за системата за боя или прахово покритие, което води до значителни икономически предимства през целия живот на проекта. Освен това, когато се извършва поддръжка за боя или прахово покритие на дуплексната система, горещо поцинкованото покритие никога не е изложено на околната среда и цялостната дуплексна покривна система ще издържи неограничено дълго време.

Как да оценим екологичните фактори на съществуващите съоръжения?

За да направи подходящ проект за обновяване, инженерът трябва да посети съоръжението и да използва стандартите ISO, за да оцени макро и микросредата. Освен това инженерът трябва да прекара известно време с инженера по поддръжката, за да прегледа техните записи и да инспектира различни места около съоръжението, като следните фактори трябва да бъдат взети предвид:

✔ Първото действие е да се определи макросредата

✔ Втората стъпка е да се документира конкретната микросреда, например част от оборудването в съоръжението работи при висока температура, а част работи при ниска температура, докато по-голямата част от стоманената конструкция е подложена на условията на околната среда. Можете ясно да видите, че микросредата има различно въздействие върху различно оборудване и стоманени конструкции.

✔ След като тези условия на микросреда са добре документирани и анализирани, производителите на покрития могат да направят правилна препоръка, за да отговорят на тези изисквания за обслужване.

✔ Преди да използвате каквато и да е конкретна боя, винаги трябва да поискате от производителя на покритието да предостави данни за успешно обслужване на системи за покритие в същата или подобна среда.

✔ Представителят на производителя на покритието ще присъства на инспекцията на покритието или поддръжката на покритието във вашето съоръжение, за да може да види колко добре неговите системи за покритие действително са функционирали в различна микросреда. От това те биха създали досие за всяка система за покритие, използвана за вашето съоръжение, което ще улесни бъдещата ви работа по поддръжката.

Как да изчислим експлоатационния живот на дуплексното покритие?

Въз основа на голям брой проучвания от Холандия, е показано, че експлоатационният живот може да бъде изчислен въз основа на следната формула, в зависимост от средата, на която е изложен детайлът.

Формула L(t)= K (Lzn плюс Lm)

Lt=Живот на дуплексната система в години

Lzn=Очакван живот на цинковото покритие в години в настоящата среда

Lm=Очакван живот на прахово покритие в години в настоящата среда, ако се прилага директно върху стомана

K=синергичен фактор за околната среда, който може да бъде зададен на следното:

2.1–2.3 при излагане на клас на околната среда C2

1,6–2.0 означава, когато е изложен на екологичен клас C3–C4 или когато времето, през което е мокър, е по-малко от около 60 процента.

1,5 означава, когато е изложен на екологичен клас C5 или е постоянно потопен в морска вода

Можем да направим изчисление на експлоатационния живот за персонализирана стоманена скоба с дуплексно покритие със следната спецификация на покритието:

✔ Средна дебелина на горещо поцинкованото покритие мин. 70 µm в съответствие с BS EN ISO 1461.

✔ Еднослойна епоксидна смола с прахово покритие със средна дебелина на покритието минимум 60 µm в съответствие с EN ISO 13438.

✔ Болтът се използва в корозивна среда от клас C5-I със средна скорост на корозия на цинка от 6,3 µm/година.

✔ Предполага се, че праховото покритие има живот от 10 години за стомана в дадена среда, тогава животът на тази персонализирана скоба се изчислява по следната формула:

Lt=1.5 (70/6.3 плюс 10)=31.67 години

Това изчисление е само приблизителна оценка на очаквания живот, а не гарантиран живот, но може да ви даде представа колко дълго може да издържи скобата с дуплексно покритие.

Популярни тагове: дуплексно покритие, Китай, производители, доставчици, фабрика, по поръчка