วิศวกรจัดการกับความเสี่ยงในการกัดกร่อนระหว่างเหล็กสเตนเลสและเหล็กชุบสังกะสี

สงคราม เงียบ: วิธี ที่ โลหะ ที่ ไม่ เหมือน กัน ทําลาย กัน

การ สร้าง อาคาร ใน สมัย ปัจจุบัน ใช้ เหล็ก เป็น วัสดุ โครงสร้าง หลัก อย่าง มาก. แต่ ใน ขณะ ที่ โครงสร้าง เหล็ก บาง องค์ ยืนยัน ได้ ตลอด หลาย ทศวรรษ, โครงสร้าง เหล็ก บาง องค์ ก็ ตก ใต้ การ ละลาย ด้วย การ ละลาย.เมื่อสแตนเลสเจอกับสแตนเลสกระปุกในโครงการวิศวกรรม, สิ่งที่ดูเหมือนจะเป็นการผสมผสานที่แข็งแรง อาจปิดบังปฏิกิริยาเคมีอันตราย

การกัดกรองทางเคมีไฟฟ้า (Electrochemical corrosion) หรือที่รู้จักกันในชื่อการกัดกรองทางไฟฟ้า (galvanic corrosion) เกิดขึ้นเมื่อโลหะที่แตกต่างกันสองโลหะปฏิกิริยากันในตัวของสารประกอบไฟฟ้า (เช่นน้ํา น้ําทะเล หรืออากาศที่ชื้น)ปรากฏการณ์นี้ต้องมีสามประกอบสําคัญ:

• โลหะสองชนิดที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าเคมีที่แตกต่างกัน
• โซลูชั่นของอิเล็กตรอลิต ที่ทําให้การถ่ายทอดไอออน
• ติดต่อไฟฟ้าโดยตรงหรือโดยตรงระหว่างโลหะ

เมื่อเงื่อนไขเหล่านี้ตรงกัน, โลหะที่มีกิจกรรมมากขึ้น (โดยทั่วไปเป็นเหล็กกระปุก) จะเสียสละตัวเองเพื่อปกป้องโลหะที่มีคุณสมบัติสูงกว่า (โดยทั่วไปเป็นเหล็กไร้ขัดเหล็ก)การเคลือบยางซิงก์จะขัดสนอย่างรวดเร็ว ในขณะที่เหล็กไร้ขัดเหล็กยังคงไม่ถูกสัมผัส.

เหล็ก แกลนไช: ผู้ ป้องกัน ที่ เสียสละ ตัว เอง

สแตนเลสเหล็กกระปุกได้รับความต้านทานต่อการกัดกร่อนผ่านการเคลือบซิงก์ที่ทําหน้าที่ป้องกันสองประการ:

• การป้องกันอุปสรรคชั้น ซิงก์ ป้องกัน เหล็ก ที่ อยู่ ใต้ หลัง จาก สิ่ง แวดล้อม
• การคุ้มครองแบบการเสียสละกิจกรรมไฟฟ้าเคมีสูงของซิงค์ทําให้มันเกิดการเกรี้ยวได้ดีขึ้น แม้กระทั่งในกรอบที่มีความบกพร่อง

วิธีการกระปุกกระปุกทั่วไปประกอบด้วย:

• การกระชับกระชับร้อน:ผลิตเคลือบหนาและทนทานที่มีพื้นผิวหยาบ
• เครื่องเคลือบไฟฟ้า:สร้างผิวเคลือบบางและเรียบกว่า ด้วยความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ลดลง

สแตนเลส สแตนเลส ที่ มี ความ อ่อนแอ

ขณะที่สแตนเลสทนต่อการกัดกรองผ่านฟิล์ม passive โครมัมโอไซด์ของมัน มันไม่ได้เป็นไร้พ่ายแพ้ คุณสมบัติที่แตกต่างกัน

• ออสเทนิต (304/316):ความทนทานต่อการกัดกรองและการปรับปรุงที่ดีเยี่ยม
• เฟอร์ริต (430):ความแข็งแรงสูงกว่า แต่สามารถปั่นได้น้อยกว่า
• มาร์เทนซิทิก (410):ความแข็งแรงสูงมาก กับความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ลดลง
• คอนโดสองชั้นรวมผลประโยชน์ของคุณภาพ austenitic และ ferritic

ความเสี่ยงในการกัดกรองเฉพาะอย่างยิ่งรวมถึงการกัดกรองที่เกิดจากคลอริด และการกัดกรองระหว่างกรองจากการเสื่อมโครเมียมที่ขอบเขตของเมล็ดสแตนเลสกลายเป็นแคธอดที่คุ้มกันในขณะที่เร่งความเสื่อมของคู่หู.

สภาพ ภาย ใน ท้องทะเล: ปัญหา ที่ สุด เกี่ยว กับ การ กินเสีย

น้ํา ทะเล มี ความ เกลือ มาก, ความ นุ่ม นุ่ม, และ โรค UV สร้าง สภาพ ที่ เหมาะสม สําหรับ การ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับ กระชับการสัมผัสโดยตรงระหว่างส่วนประกอบแบบไร้ขัดและประกอบแบบเหล็กกระดาษในการใช้งานในเรืออาจนําไปสู่ความล้มเหลวที่หายนะ.

วิธีแก้ปัญหา 5 ประการ

1. การแยกไฟฟ้า

ใส่อุปสรรคที่ไม่นําไฟ (พลาสติกลวด, ก๊าซเกตยาง, หรือ epoxy coatings) ระหว่างโลหะที่ไม่เหมือนกันเพื่อทําลายวงจรไฟฟ้าเคมี

2. การเคลือบป้องกัน

ใช้เคลือบ epoxy, polyurethane หรือ fluoropolymer เพื่อปกป้องพื้นผิวที่เปราะบางจากการเผชิญหน้ากับสารไฟฟ้า

3อานอดสําหรับการเสียสละ

ติดตั้งแอนโดซิงค์ อลูมิเนียมหรือแม็กนีเซียม เพื่อเลี่ยงการกัดกัดจากโครงสร้างที่สําคัญ

4การป้องกัน cathodic

ใช้ระบบกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแสกระแส

5การเลือกวัสดุ

การออกแบบด้วยโลหะที่เข้ากันได้ที่มีความแตกต่างในศักยภาพที่น้อยที่สุด หรือวัสดุสํารอง (เช่นเหล็กก๊าบอนหรือเหล็กไร้ขัดเหล็กที่เสริมโมลิบเดนัม) ในกรณีที่เหมาะสม

การ ศึกษา กรณี: ปัญหา ใน การ สร้าง สะพาน

โครงการสะพานหนึ่งประสบกับความล้มเหลวก่อนกําหนด เมื่อโบลท์แบบไร้ขัดเหล็กเชื่อมต่อส่วนประกอบของโครงสร้างแบบเหล็กกระดาษโดยตรง โดยไม่ใช้เครื่องกันไฟการเสียสลายทางกลาวานิกที่เกิดขึ้น ทําให้ความสมบูรณ์แบบของโครงสร้างเสี่ยง, แสดงถึงความสําคัญสําคัญของเทคนิคการจับคู่วัสดุและการแยกที่เหมาะสมในการออกแบบวิศวกรรม

ข้อเรียนรู้สําคัญจากความล้มเหลวนี้ ได้แก่

• การดําเนินการประเมินความเสี่ยงการกัดกร่อนอย่างละเอียด ระหว่างช่วงการออกแบบ
• เลือกวัสดุที่มีคุณสมบัติไฟฟ้าเคมีที่เข้ากันได้
• ใช้และรักษามาตรการป้องกันการเก่าที่เหมาะสม
• กําหนดโปรโตคอลการตรวจสอบประจํา เพื่อตรวจพบปัญหาในระยะแรก

การเข้าใจการปฏิสัมพันธ์ของวัสดุเหล่านี้ ทําให้วิศวกรสามารถสร้างโครงสร้างที่ทนทานและปลอดภัย ที่ทนต่อความท้าทายของสิ่งแวดล้อมได้การคัดเลือกวัสดุที่เหมาะสมและกลยุทธ์ป้องกันการกัดกร่อน พิสูจน์ว่าเป็นสิ่งสําคัญสําหรับความสําเร็จของโครงการในระยะยาวในทุกสาขาการก่อสร้าง.