詳細介紹
氯離子腐蝕機理及C5-M級防腐涂料
海洋環境:
不同于內陸環境,鋼鐵等金屬結構表面的鈍化膜、漆膜等保護足夠支撐很長時間,就像葫蘆娃里的三娃一樣變成了鋼筋鐵骨,不懼怕任何攻擊。然而在海洋環境中金屬結構的“鋼筋鐵骨"仿佛卻失去了作用,就像被蛇精知道了弱點的三娃一樣無計可施,海洋的特殊環境抓住了材料的弱點,從而使其失去了保護,腐蝕更加劇烈。
海洋環境下腐蝕機理:
鋼鐵從內到外分為幾個層次:
1. 內層的金屬基材;
2. 其次是與基材接觸的FeO氧化膜;
3. 然后是中間層Fe3O4氧化膜,該層較為致密,同時能攔截水和氧氣的深入,具有一定的抗腐蝕能力;
4. 外層是Fe2O3氧化膜,表面較為疏松多孔,易吸水、吸氧。
正常腐蝕在進行到第二層Fe3O4層時會變得較為緩慢,但是在海洋環境下,氯離子以其微小的粒徑,具有較強的穿透力,能夠穿透致密的氧化膜層,從而發生以下反應:
Fe2++2Cl-+2H2O→Fe(OH)2+2HCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3
鋼鐵的進一步腐蝕產生的化合物體積增大,會從內部產生較大的膨脹應力,如果是混凝土中的鋼結構則會連帶著破壞混凝土的開裂和脫落,使得內部金屬暴露在外界海洋環境下又進行了新一輪的腐蝕,加劇了腐蝕的進行。
海洋環境下腐蝕速率的影響因素:
鹽度、含氧量、CO2、碳酸鹽、溫度、海水流速、海洋生物、光照條件。
根據有關調查材料,我國沿海主要港口的海水平均含鹽量約為25000mg/L,其中SO42-平均約為2300mg/L,Mg2+平均約為1250 mg/L,Cl-平均約為15000mg/L。
平均含鹽量: | SO42- | Mg2+ | Cl- |
25000mg/L | 2300mg/L | 1250 mg/L | 15000mg/L |
海洋環境下的腐蝕是一種較為復雜的腐蝕環境,參雜著不同類型的腐蝕,將海洋環境分為五個大的區域:大氣區、全浸區、潮差區、飛濺區、土壤區。
其中腐蝕較嚴重的區域是處于飛濺區的鋼結構,該區域海水流速高,處于該區域的鋼結構不僅僅會發生化學腐蝕、電化學腐蝕等,還會有海水的高速沖刷產生的空泡腐蝕和沖刷腐蝕等,且該區域含氧量較大,海水來回沖刷會產生氧的濃度差,因此該區域的電化學腐蝕也相對較強。
解決方案:
根據腐蝕發生的機理以及影響因素,有效防止腐蝕需要從以下幾個方面著手:
1. 隔斷腐蝕源,阻絕鋼結構和海水、空氣等的接觸;
1.1隔斷腐蝕源,常用的辦法是在鋼結構表面涂刷環氧富鋅底漆,但是環氧涂層本身耐候性差,在長時間的太陽照射以及海水沖刷的情況下涂層的使用壽命較低,所以此處應考慮采用特殊防腐涂層,要求能夠同時滿足防水抗滲、耐海水沖刷、耐氯、耐候等性能。ZS-711氯離子腐蝕機理及C5-M級防腐涂料,涂層致密、細膩光滑,屬于C5級別的防腐涂料,長年在海洋環境下使用,能夠較好的保護各種金屬、非金屬結構。
1.2防腐涂層的施工
步驟 | 操作 | 目的 |
基材的前處理 | 噴砂Sa2.5/手工St3級除銹、除油,清理灰塵 | 除去浮銹、油漬,增加基材和涂層間的附著力 |
1遍 | 邊邊角角、焊縫處等難施工、存在孔隙的地方薄涂一層 | 1. 防止后續施工時存在漏點; 2. 防止孔隙、裂縫存在影響涂層附著力; 3. 增加難點厚度、增強耐腐蝕性 |
2遍 | 全部基材,薄涂一遍,控制厚度在50~60μm左右 | 涂層干燥快,易于附著,封閉基材表面上的微孔,增強后續涂層和基材的附著力 |
3遍 | 待前一遍涂層2~3個小時表干后涂刷 | |
4遍 | 待前一遍涂層2~3個小時表干后涂刷 | |
養護 | 全部涂刷完后,在常溫下干燥24小時后,養護2~3天(小型工件建議烤箱低溫烘烤3~4小時) | 1. 讓涂層內部溶劑全部揮發,時涂層*固化; 2. 控制漆膜的完整性,防止涂層開裂失去防腐性。 |
注:全程施工基材以及環境溫度在5~60℃之間,空氣濕度<70%
2. 外接活性陽極主動承擔腐蝕進程;
3. 更換耐腐蝕鋼材。
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