當(dāng)跨海大橋的鋼結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境下逐漸銹蝕,當(dāng)工業(yè)廠房的金屬構(gòu)件在冷熱交替中出現(xiàn)裂痕,一場關(guān)于金屬耐腐蝕的 “隱形危機(jī)” 正悄然威脅著無數(shù)工程的安全與壽命。因腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)損壞、安全事故屢見不鮮,不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還可能危及生命安全。
什么是腐蝕?
腐蝕是指材料(尤其是金屬),因與周圍環(huán)境或介質(zhì)(如水、空氣、酸、堿、鹽、溶劑等)發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致其性能退化,損耗甚至破壞的過程。除金屬外,木料、混凝土、塑料等非金屬材料同樣可能發(fā)生腐蝕。
腐蝕的危害有哪些?
• 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕:支撐力降低、嚴(yán)重影響美觀;
• 儲(chǔ)罐和管道腐蝕:耐久性降低、易引發(fā)泄漏;
• 機(jī)械設(shè)備腐蝕:加速設(shè)備老化、失效、污染生產(chǎn)物料。
影響腐蝕速率的關(guān)鍵因素有哪些?
濕度、氧氣、化學(xué)鹽、溫度、化學(xué)品和空氣中各類氣體均會(huì)顯著影響腐蝕進(jìn)程。通常,這些因素濃度越高,腐蝕速度越快。
涂層防腐
涂層作為一種經(jīng)濟(jì)高效的防腐手段,因其施工靈活、適應(yīng)性強(qiáng),被廣泛用于化工、能源、建筑、交通等領(lǐng)域,既起到保護(hù)與裝飾作用,也用于內(nèi)壁防腐蝕。然而,若涂料選擇不當(dāng)、表面處理不足、施工工藝有誤或維護(hù)不到位,仍可能引發(fā)涂層失效和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
標(biāo)準(zhǔn)框架——ISO 12944
上世紀(jì)90年代中期,涂料工業(yè)與腐蝕專家共同組建委員會(huì),研究鋼結(jié)構(gòu)防腐課題,形成ISO 12944。該標(biāo)準(zhǔn)旨在減少涂層維修需求,減低健康、安全及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),提升結(jié)構(gòu)全生命周期成本效益。該標(biāo)準(zhǔn)以涂層系統(tǒng)及其使用環(huán)境為核心依據(jù),指導(dǎo)防腐設(shè)計(jì)。
01 ISO 12944-6 核心內(nèi)容
IS0 12944《色漆和清漆-防護(hù)涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)》第6部分規(guī)定了實(shí)驗(yàn)室評估保護(hù)涂料系統(tǒng)性能時(shí)的試驗(yàn)方法,特別適用于尚無充分實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的涂料體系。涵蓋噴砂清理鋼、熱浸鍍鋅鋼和熱噴涂金屬涂層在大氣環(huán)境(C1至C5級)及浸泡/掩埋環(huán)境(Im1–Im3級)中的測試要求,包括各類腐蝕條件與耐久性等級的對應(yīng)試驗(yàn)程序。
環(huán)境分類1:大氣腐蝕環(huán)境
分為C1(極低,如干燥室內(nèi))至C5(極高,如工業(yè)或海洋區(qū)域),以及新增CX級(極端,如離岸設(shè)施)。
同一環(huán)境下也有著不同的耐久等級劃分,與耐久對應(yīng)時(shí)間相關(guān)。
對于不同環(huán)境及等級的測試要求(應(yīng)用于碳鋼、熱浸鍍鋅剛和熱噴涂金屬涂層的涂料體系對大氣腐蝕等級的測試程序)。
環(huán)境分類2:水和土壤環(huán)境
分為Im1至Im4級,分別對應(yīng)不同腐蝕性強(qiáng)度的水體和土壤條件。
同一環(huán)境下也有著不同的耐久等級劃分,與耐久對應(yīng)時(shí)間相關(guān)。
對于不等環(huán)境及等級的測試要求(應(yīng)用于碳鋼、熱浸鍍鋅剛和熱噴涂金屬涂層的涂料體系對浸泡等級的測試程序)。
02 如何依據(jù)ISO 12944-6選擇合適的測試方案?
(1)根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用環(huán)境,從C2-C5,Im1-Im3中匹配對應(yīng)等級
(2)根據(jù)耐久年限選擇耐久等級
(3)根據(jù)等級選擇相關(guān)測試
舉例來說,沿海區(qū)域?qū)貱4腐蝕等級,若使用年限為7-15年(耐久等級為M),則需進(jìn)行240小時(shí)冷凝試驗(yàn) + 480小時(shí)鹽霧試驗(yàn)。
青島機(jī)械裝備測試實(shí)驗(yàn)室老化能力
青島機(jī)械裝備測試實(shí)驗(yàn)室具備鹽霧、冷凝、光老化、低溫多因素交替等模擬真實(shí)環(huán)境條件的試驗(yàn)?zāi)芰?,可?fù)現(xiàn)各類腐蝕場景。結(jié)合多種評價(jià)方法,我們?yōu)榭蛻籼峁┛茖W(xué)、可靠的涂層耐久性與防護(hù)效果驗(yàn)證,助力提升工程材料與結(jié)構(gòu)的安全服役水平。