Wie führt man eine Korrosionsschutzbehandlung für Stahlkonstruktionen durch? Ein Vergleich dreier gängiger Methoden.

In Bereichen wie Bauwesen, Brücken und Industrieanlagen werden Stahlkonstruktionen aufgrund ihrer hohen Festigkeit und einfachen Konstruktion häufig verwendet. Allerdings ist Stahl anfällig für Korrosion durch Feuchtigkeit, Sauerstoff sowie saure und alkalische Substanzen in der Umgebung, was zu Rost führt. Dies verringert nicht nur die Tragfähigkeit der Struktur und verkürzt die Lebensdauer, sondern kann auch ein Sicherheitsrisiko darstellen. Daher ist eine wirksame Korrosionsschutzbehandlung von entscheidender Bedeutung, um den langfristig stabilen Betrieb von Stahlkonstruktionen sicherzustellen. Derzeit sind Farbbeschichtung, Feuerverzinkung und Metallspritzen drei häufig verwendete Korrosionsschutzlösungen für Stahlkonstruktionen. Jedes hat seine eigenen Merkmale und anwendbaren Szenarien, die im Folgenden im Detail analysiert werden.

 

Farbbeschichtung: Eine weit verbreitete grundlegende-Korrosionsschutzlösung

• Anti-Korrosionsprinzip

Bei der Farbbeschichtung werden mehrere Schichten Korrosionsschutzfarbe auf die Oberfläche der Stahlkonstruktion aufgetragen. Dadurch entsteht ein durchgehender Schutzfilm, der den Stahl von korrosiven Medien in der Umgebung isoliert und so den Zweck des Korrosionsschutzes erfüllt. Korrosionsschutzfarbe besteht hauptsächlich aus filmbildenden Substanzen, Pigmenten, Lösungsmitteln und Zusatzstoffen. Die filmbildenden Substanzen bilden nach dem Trocknen einen zähen Lackfilm, der Schutz bietet; Pigmente erhöhen die Verschleißfestigkeit, Witterungsbeständigkeit und Deckkraft des Lackfilms; Lösungsmittel tragen dazu bei, dass die Farbe gleichmäßig aufgetragen wird. und Additive verbessern die Anwendungsleistung und die Korrosionsschutzwirkung des Lacks.

• Bauprozess

Oberflächenvorbehandlung: Dies ist ein entscheidender Schritt bei der Farbbeschichtung, der sich direkt auf die Haftung der Beschichtung auswirkt. Um Rost, Walzzunder, Ölflecken und andere Verunreinigungen von der Stahloberfläche zu entfernen, werden in der Regel mechanische Methoden wie Sandstrahlen und Kugelstrahlen eingesetzt. Dabei wird ein gewisser Grad an Rauheit erreicht (im Allgemeinen ist eine Rauheit von 40–75 μm erforderlich), um die Kontaktfläche zwischen der Beschichtung und dem Stahl zu vergrößern.

Grundierungsbeschichtung: Die Grundierung steht in direktem Kontakt mit dem Stahl und hat vor allem die Funktion, Rost zu verhindern und die Haftung zu verbessern. Die geeignete Grundierung wird basierend auf der Einsatzumgebung des Stahls und den Korrosionsschutzanforderungen ausgewählt, z. B. eine Epoxid-Zink--Grundierung oder eine anorganische Zink--reiche Grundierung. Die Grundierung wird durch Sprühen, Streichen oder Rollenauftragsverfahren gleichmäßig aufgetragen, im Allgemeinen in 1–2 Schichten, wobei die Trockenfilmdicke auf 50–80 μm eingestellt wird.

Auftragen einer Zwischenschicht: Die Zwischenschicht hat eine verbindende Funktion, da sie die Schichtdicke erhöht und den Korrosionsschutz und die mechanischen Eigenschaften verbessert. Zu den häufig verwendeten Zwischenbeschichtungen gehört Epoxid-Eisenglimmer-Zwischenfarbe, die in 1–2 Schichten aufgetragen wird und deren Trockenfilmdicke auf 80–150 μm eingestellt wird.

Auftragen des Decklacks: Der Decklack dient hauptsächlich der Dekoration und dem Schutz und schützt vor Erosion durch ultraviolette Strahlen, Regenwasser und chemische Substanzen. Der geeignete Decklack wird je nach Betriebsumgebung ausgewählt, z. B. ein Acryl-Decklack oder ein Polyurethan-Decklack, der in 1–2 Schichten aufgetragen wird und dessen Trockenfilmdicke auf 60–100 μm eingestellt wird.

• Vorteile und anwendbare Szenarien

Vorteile: Flexibler und einfacher Aufbau, vor Ort durchführbar-; Es steht eine große Auswahl an Beschichtungen zur Verfügung, sodass je nach Umgebung und Anforderungen geeignete Beschichtungen ausgewählt werden können. relativ niedrige Kosten, geeignet für kleine und mittlere -große Stahlkonstruktionsprojekte.

Anwendbare Szenarien: Stahlkonstruktionen im Innenbereich, Umgebungen mit schwacher Korrosion, wie gewöhnliche Industrieanlagen und interne Stahlkonstruktionen von Gewerbegebäuden; Orte mit hohen Anforderungen an das ästhetische Erscheinungsbild.

 

Feuerverzinkung: Eine klassische Lösung für langfristigen-Korrosionsschutz

• Korrosionsschutzprinzip

Bei der Feuerverzinkung wird die entrostete Stahlkonstruktion in geschmolzenes Zink getaucht, wodurch auf der Stahloberfläche eine dichte Zink-{1}Eisenlegierungsschicht und eine reine Zinkschicht entsteht. Die Zinkschicht reagiert mit Luftsauerstoff und bildet einen Zinkoxidfilm, der eine weitere Oxidation der Zinkschicht verhindert. Gleichzeitig ist Zink reaktiver als Eisen; Wenn die Zinkschicht beschädigt ist, korrodiert zuerst das Zink, wodurch der Stahl vor Korrosion geschützt wird und somit ein langfristiger Korrosionsschutz erreicht wird.

• Bauprozess

Vor-Vorbehandlung: Beinhaltet Entfetten, Beizen und Spülen. Durch das Entfetten werden Öl und Fett von der Stahloberfläche entfernt. Beim Beizen werden Salzsäure oder Schwefelsäurelösung verwendet, um Rost und Zunder von der Stahloberfläche zu entfernen. Durch das Spülen werden restliche Säurelösungen gereinigt, um zu verhindern, dass sie in nachfolgende Prozesse verschleppt werden.

Feuerverzinkung: Die vor-behandelte Stahlkonstruktion wird für einen bestimmten Zeitraum (abhängig von der Stahldicke im Allgemeinen einige bis zehn Minuten) bei einer Temperatur von etwa 450 -480 Grad in geschmolzenes Zink eingetaucht, sodass das geschmolzene Zink vollständig mit dem Stahl reagieren kann und eine Zink-Eisen-Legierungsschicht und eine reine Zinkschicht bildet.

Nachbehandlung-: Beinhaltet Wasserkühlung, Passivierung und Endbearbeitung. Die Wasserkühlung kühlt den Stahl schnell ab und verhindert so die Oxidation der Zinkschicht. Durch die Passivierung entsteht ein Schutzfilm auf der Oberfläche der Zinkschicht, der die Korrosionsbeständigkeit verbessert. Durch die Endbearbeitung werden Zinkknötchen und Schlacke von der Stahloberfläche entfernt, wodurch die Oberfläche glatt und ästhetisch ansprechend wird.

• Vorteile, Nachteile und anwendbare Szenarien

Vorteile: Ausgezeichnete Korrosionsschutzleistung; Die Zinkschicht kann in einer allgemeinen atmosphärischen Umgebung 20-30 Jahre oder sogar länger halten; Die Zinkschicht ist fest mit dem Stahl verbunden und weist eine hohe Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit auf. Es ist keine häufige Wartung erforderlich, wodurch die langfristigen Betriebskosten gesenkt werden.

Anwendbare Szenarien: Stahlkonstruktionen, die über längere Zeiträume der Natur ausgesetzt sind, wie z. B. Brücken, Sendemasten und Autobahnleitplanken; große -Stahlkonstruktionsprojekte mit hohen -Korrosionsschutzanforderungen und schwieriger Wartung.

 

Metallspritzen: Eine fortschrittliche Lösung für leistungsstarken-Korrosionsschutz

• Anti-Korrosionsprinzip

Beim Metallspritzen wird eine Wärmequelle (z. B. ein Lichtbogen, eine Flamme oder ein Plasma) verwendet, um Metalldrähte oder -pulver in einen geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Zustand zu erhitzen. Anschließend werden sie zerstäubt und mithilfe eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms auf die Oberfläche der Stahlkonstruktion gesprüht, um eine Metallbeschichtung zu bilden. Zu den häufig verwendeten Spritzmetallen gehören Zink, Aluminium und deren Legierungen. Diese Metalle bilden auf der Oberfläche einen Oxidfilm, der einen Korrosionsschutz bietet. Die Beschichtung weist außerdem eine gewisse Porosität auf, die mit Korrosionsschutzbeschichtungen gefüllt werden kann, um die Korrosionsschutzleistung weiter zu verbessern.

• Bauprozess

Oberflächenvorbehandlung: Ähnlich wie bei der Lackierung erfordert die Stahloberfläche eine gründliche Rostentfernung und Aufraubehandlung mit Methoden wie Sandstrahlen. Die Oberflächenreinheit sollte Sa2,5 oder höher erreichen und die Rauheit sollte 75–125 μm betragen.

Metallspritzen: Wählen Sie je nach Spritzmaterial und -ausrüstung geeignete Prozessparameter aus, z. B. Strom und Spannung beim Lichtbogenspritzen und Gas- und Sauerstoffdurchflussraten beim Flammspritzen. Nach dem Erhitzen und Zerstäuben des Metallmaterials wird es gleichmäßig auf die Stahloberfläche gesprüht und kontrolliert so die Beschichtungsdicke. Im Allgemeinen beträgt die Dicke von Zink- und Aluminiumbeschichtungen 0,2–0,5 mm.

Porenversiegelungsbehandlung: Um die Korrosionsschutzleistung der Beschichtung zu verbessern, ist nach dem Sprühen eine Porenversiegelungsbehandlung erforderlich. Die Beschichtungsporen werden mit einem speziellen Porenversiegelungsmittel (wie Epoxidharz, Silikonharz usw.) gefüllt, das normalerweise in 2–3 Schichten aufgetragen wird, wobei die Trockenfilmdicke auf 0,1–0,3 mm kontrolliert wird.

• Vorteile und anwendbare Szenarien

Vorteile: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit mit einer Lebensdauer von über 30 Jahren; hohe Haftfestigkeit zwischen Beschichtung und Stahl, gute Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit; Beschichtungsdicke und Materialien können je nach Bedarf angepasst werden, was eine hohe Anpassungsfähigkeit bietet; Geeignet für Stahlkonstruktionen mit verschiedenen komplexen Formen.

Anwendbare Szenarien: Stahlkonstruktionen in stark korrosiven Umgebungen, wie z. B. im Schiffsbau (Offshore-Plattformen, Hafenanlagen) und Stahlkonstruktionen in Chemiefabriken; Wichtige Stahlkonstruktionsprojekte, die eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit erfordern und bei denen die Wartungskosten akzeptabel sind.

Bei der Auswahl eines Korrosionsschutzsystems für Stahlkonstruktionen sollten Faktoren wie die Betriebsumgebung, Bedeutung, Budget und Wartungsbedingungen der Stahlkonstruktion umfassend berücksichtigt werden:

Für gewöhnliche Stahlkonstruktionen im Innenbereich oder kostensensible Projekte ist die Farbbeschichtung eine wirtschaftliche und praktische Wahl.

 

Für große Stahlkonstruktionen im Freien in mäßig korrosiven Umgebungen ist die Feuerverzinkung eine kostengünstige Lösung.

 

Wenn sich Stahlkonstruktionen in stark korrosiven Umgebungen befinden (z. B. in Meeres- oder Chemiebereichen) und extrem hohe Anforderungen an die Lebensdauer und Leistung des Korrosionsschutzes gestellt werden, ist das Metallspritzen besser geeignet.

 

Die Korrosionsschutzbehandlung von Stahlkonstruktionen ist für die Standsicherheit und Lebensdauer von entscheidender Bedeutung. Die Wahl des geeigneten Korrosionsschutzsystems ist von entscheidender Bedeutung. Durch das Verständnis der Eigenschaften der drei gängigen Methoden -Lackierung, Feuerverzinkung-und Metallspritzen-und die Berücksichtigung der tatsächlichen Anforderungen kann ein zuverlässiger Korrosionsschutz für Stahlkonstruktionen bereitgestellt werden, wodurch die Wartungskosten gesenkt und ihre Lebensdauer verlängert werden.