2021-05-16 星期日
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金属防腐设备新概念洛阳鑫益达工业设备有限公司

洛阳鑫益达工业设备有限公司建立在中国牡丹之乡——洛阳,南临世界文化遗产——龙门石窟,前身为洛阳市洛北电炉厂,多年来,一直致力于工业炉与金属防腐工艺及设备研究、开发、生产,拥有雄厚的技术力量和丰富的生产实践经验。为中国的高速铁路,现代化桥梁等大型建材做出了巨大的工业。

随着社会的发展,科学技术的进步,对产品的种类和要求也不断提高,洛阳鑫益达设备有限公司始终以客户至上,产品精益求精的理念,设计和研发了不同种类的产品,专注金属防腐设备的研发和生产,技术工艺始终走在国内前列,占据国内绝大多数市场,得到了客户的好评。现对金属防腐产品的种类和各种类的优势做简单的介绍,客户可以根据自己的需要选择产品,以免盲目,不必要的损失。

金属防腐设备--渗锌,渗锌炉,真空渗锌炉,多元合金共渗锌炉原理和适合范围。

 真空渗锌、多元合金共渗是我公司与有关科研单位合作开发的环保型金属表面保护新技术。  我公司生产的真空渗锌炉是在真空条件下 ,通过加热锌铁原子相互扩散而在钢铁表面形成均匀锌铁合金层的表面保护技术,因此在生产过程中减少了锌的氧化,从而降低了锌的用量,大大降低了渗锌成本,和热镀锌相比用锌量大致为热镀锌 1/3,多元合金共渗是真空渗锌工艺技术又一发展。广泛应用于电力、通信、建筑、铁路、公路系统、船舶工业、石油化工、水暖、五金等领域,如:铁路通桥支座防落梁预埋钢板、箱梁接触网支柱预埋件、坚固高强度螺栓、普通紧固件、横担、铁塔、非标金具、电瓷基座、金属管道、五金零件、玛钢脚手架、道钉、电机车滑轮、高速公路护栏、锚链等金属防腐领域。
真空渗锌主要特点如下
    1、真空渗锌是在真空条件下实施的,因此,它削弱或避免了粉渗锌过程中锌的氧化 , 同时降低了锌粉的用量 (只有热浸锌的20-30%),大大降低了渗锌成本,真空渗锌形成的锌铁合金层与铁的电位差小,腐蚀速率比单纯锌层要小,作为阳极保护层,渗锌层更具有强的耐腐蚀效果,故同样的厚度渗锌层要比电镀锌、热镀锌表面纯锌层防腐时间长。
    2、热镀锌镀层与基件为冶金结合,与钢铁基件附着力差,镀层超过 80um,镀锌件被撞击时,极易发生镀层剥落,而渗锌工艺形成的锌铁合金层为扩散型冶金结合,渗层可达 100um 以上,且表层硬度高,附着力强,搬运过程中受撞击也不会出现渗层剥落。渗层后处理效果好,与复合层的结合力强,渗层可不经任何处理直接涂漆、涂塑或包覆高分子材料,涂层结合力比热浸锌高3-4级,结合力达到国家标准一级。
    3、与热镀锌相比,对紧固件热镀锌有镀前附加间隙,镀层厚度难以控制,无论 “ 过规 ” (镀层过厚)还是 “ 不过规 ” 均易出现降低紧固件作用,公差配合问题始终未得到解决;而真空渗锌,渗锌厚度可在 15~100um 范围内控制,渗层厚度在 30~50um 之间不需附加间隙,彻底解决了紧固件公差配合问题,提高了紧固作用。渗层外观平整、光滑,克服了热浸锌所具有的金属瘤、毛刺和厚薄不均匀现象,即使被渗件渗后不经任何处理,也非常美观。
    4、热镀锌过程中释放的锌蒸气污染大气, “ 放炮 ” 飞溅出的高温锌液威胁人身安全,而真空渗锌是在密闭容器中完成,完全消除了锌蒸气对大气的污染,彻底结束了操作人员锌蒸气中毒和高温锌液灼伤的历史。
    5、渗层厚度 50um 耐腐蚀可达 20 年以上,渗件除表层外,内层也有一定的防腐能力,故其防腐寿命高于热镀锌。(热镀锌标准规定:镀件厚度大于或等于 5mm 时,锌层厚度应不低于 86um, 其耐腐蚀寿命为10~15 年),实际上由于包装托运过程中的碰撞和大气污染,经过热镀锌的钢制件使用8年,即需进行刷漆防蚀处理。
    6、真空渗锌和其它金属元素扩散法相比,处理温度(360-419℃)低于钢铁的相变温度,避开了钢铁的敏感温度区,不改变基材的金相结构及基材力学性能,不会有热浸锌的脆裂效应,实践证明渗后工件的抗拉强度、屈服强度还会有所提高,避免了高强度钢、弹簧钢、合金钢在热浸锌时因退火造成强度和簧性的下降问题,渗锌表面均匀,渗层具有较高的硬度和耐磨性(硬度高于热镀锌近一倍),且没有氢脆性,对复杂的部件、无论是螺纹、内壁或凹槽,厚度几乎相同,对某些不易热镀锌材质(高强度钢,白口铸铁、弹簧钢)均可采用渗锌处理。超长全牙螺杆渗锌后具有变形小,能保证其材料机械性能的特征,而热镀锌则不能达到上述要求。
    7、具有极高的高温抗氧化能力。在600℃表面完好,避免了高温下螺栓 “ 咬死 ” 而热镀锌若达到600℃表面即全部氧化。
    8、由于热镀锌对环境污染严重,因而市区无法建厂。而真空渗锌是在密闭容器中进行,生产安全,劳动条件好。对人体无危害,对环境无污染,避免了热浸锌工艺中锌蒸汽中毒、高温作业、锌液飞溅,污染环境等缺点。符合环保部门要求,市区内可以建厂,从而减少了运输费用。
多元合金共渗主要特点如下
    1、多元合金共渗是真空渗锌的基础上发展起来的一种钢铁制件最新的防腐处理工艺,是渗锌工艺的发展和创新,渗剂除锌粉、催渗剂、防粘接剂外,另加铝、镍、稀土金属等元素,在真空条件下进行一种复杂的物理化学反应,锌和其它金属元素渗入钢铁表层后,多元金属间互相反应及其与基体金属的冶金结合,形成多种合金共渗层,除具备真空渗锌优点外,其厚度、硬度、耐磨性、韧性、耐蚀性等均获得更大提高,是替代传统热镀锌、电镀锌新工艺、新技术。
    2、多元合金渗层均匀,金相组织致密,渗层厚度可达到10μm-100μm,根据需要调控,符合国家常用标准≥15μm、≥30μm,是一层牢固的防腐屏障,抗腐性能大大优于热镀锌、电镀锌和普通粉末渗锌。同时,多元合金渗层对于大气、海水、肥皂水、石油、苯及高温硫化氢气体均有优异的抗蚀能力。
    3、多元共渗没有氢脆现象,具有良好耐热性能,因此多元共渗可满足对疲劳强度、耐磨性、韧性要求高的钢铁结构件和紧固件的防腐处理。
    4、经共渗处理的钢铁制件不改变基体的金相结构,也不影响其力学性能,其抗拉、屈服强度还有所提高。
    5、在实际应用中,如装配、运输和使用过程中的磨损和碰擦及雨水、海水的冲刷等均会使传统的镀层受到某种程度的破坏而降低其金属防腐能力,由于多元合金渗层具有较高的硬度和结合力,因此,其综合性能在实际应用中更显示优势。
    6、技术标准:
    厚度:一般在10-100um之间,可根据零件使用情况而定。渗层表面硬度HV380-400(相当于HRC40-42)。渗层表面状况:均匀光洁、色泽银白或银灰色,不改变零件尺寸,无氢脆。硫酸铜溶液试验符合国家标准(GB2317-85)技术条件试验。中性盐雾试验其试验条件按GB/T10125-1997技术条件,完全符合国家标准。耐热性好,共渗件在600℃中不会咬死。渗层结合力强,系扩散冶金结合,经实验符合国家结合力试验标准(GB2694-81),其他试验薄片随炉共渗试样做90℃弯曲不发生渗层剥落,锤击试验渗层无剥落,符合相关国家标准。其它符合或优于国际标准化组织标准ISO3768-76(E),英国《钢铁渗锌制件》标准BS4921-88(E),中华人民共和国机械行业《钢铁粉末渗锌》标准JB5067-99等金属防腐标准。
工艺流程

 

 

 

 

 

 

 

 

成品①

 

 

 

 

除油

除锈

入炉

渗锌(多元合金共渗)

冷却

抛丸

成品②

 

 

 

 

 

 

 

 

钝化

成品③

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

抛丸

后涂覆

成品④


    渗件出炉后,可以有如上四种工艺进行选择,一般①即可满足用户的要求;②经过抛丸后,成品件表面更加光洁;③在渗层表面形成封闭层,增加防腐性能;④更适合有后涂覆要求的工件。
真空渗锌、多元合金共渗的应用及市场分析
    真空渗锌、多元合金共渗技术是代替热浸锌、电镀锌、普通粉末渗锌对钢铁零件、部件进行表面防护的新技术,渗层对大气、雨水、海水、硫化氢、二氧化硫及一些有机介质(如苯、油)均有良好的耐腐蚀性,因其独特的性能(良好的防腐性能,表面处理精度高,性价比高),广泛适用并应用于国民经济的各个金属防腐领域。
如:铁路通桥支座防落梁预埋钢板、箱梁接触网支柱预埋件、坚固高强度螺栓、铁路轨道扣件,予埋螺栓件、电气化铁路的接触件、普通紧固件、非标金具、金属管道、五金零件、玛钢脚手架、道钉、电机车滑轮、锚链。电力、通讯线路铁塔构件、横担、电瓷基座、紧固件、线路金具等零件;高速公路护栏、立柱、紧固件、附件及公路标志,特别在柔性安全附件上广泛应用;跨海大桥等国家重点工程;海洋工程及军事装备;建筑水暖器材、结构件;化工、石油、冶金工业中管路、阀门、换热器等及其零部件;汽车、工程机械中的高强度螺栓、弹簧、销、链轮、轴等零件;矿用液压支柱等;电厂电缆接头等零件、附件。
    随着工业,农业,城市交通,地下,野外等事业发展,特殊需要的紧固件需求量越来越大,据知上海地铁几十公里就需紧固件数千吨,如能建一个日产量20吨左右,设备投资250万元左右的企业,规范化生产,科学化管理,方可适应市场需求,业务量有足够保障,一年就可收回投入。由于真空渗锌、多元合金共渗技术的诸多优点,其使用范围和商业市场都很大,投资前景非常看好。

高速客运专线

高速地铁

跨海大桥

真空渗锌炉、多元合金共渗炉简介
    真空渗锌炉、多元合金共渗炉由炉体、炉胆(真空筒体)、传动机构、托轮机构、真空系统、电气控制系统等组成,其中加热炉由进口日本岛电公司PID自动调节仪表驱动调功元件,采用模糊控制技术,控制精度高,操作使用方便。
    渗炉——最高温度可达到500℃,装料后炉胆内在1-2小时内达到设定工艺温度,炉内温度均匀性±5℃,其中温控可按工艺进行设定,在设定时间里自动调整,均匀升到设定温度。炉胆可配无级变速,工件进出炉操作方便,灵活可靠。
    炉胆——炉胆盖板上配有出气孔,其中一面加过滤层,即能避免锌铝粉等大量流失,又可保证炉内一定的通气性。炉盖的固定螺栓耐高温、耐高压、强度高,同时拆卸方便,炉盖配有高温防变形装置。胆内配有相应数量的筋,保证强度。

金属防腐设备--达克罗及相关设备

达克罗涂覆烧结工艺及成套设备

一、达克罗工艺概述
    达克罗工艺是目前金属表面防腐蚀性能最优异的高新技术之一,在生产过程中无工业“三废”排放,是取代电镀锌、热浸锌的绿色环保工艺。1999年8月13日,国家环保总局将该项技术列为国家重点环境保护实用技术推广项目(项目编号99-13-030),它是将水性富锌涂料涂覆到钢铁零件、铝合金、铜合金、锌合金及锌铝合金表面,进行烘干并烧结而得到的一种无机防腐涂层,其综合了电化学保护、屏蔽及钝化三种作用,能够有效的保护基体金属。
二、达克罗涂层结构及金属防腐机理
    达克罗涂层主要由鳞片状锌、铝(尺寸为0.1-0.2*10*15um)及粘合锌铝片的无机铬酸盐化合物:无定型的复合铬酸盐化合物(mCrO3·nCr2O3)相互结合形成涂层,工件在达克罗涂覆处理固化过程中,涂层中的水分、有机组分等在挥发的同时,依靠达克罗液中高价铬酸盐的氧化性,对锌、铝和铁基同时进行钝态保护,形成Zn、Al、Fe的铬酸盐化合物,  由于干涂层是涂液与基体直接反应获得,所以极为致密。多层结构的屏蔽效应和锌的受控电化学保护作用,以及铝抑制锌析出作用,使达克罗涂层显示极佳的耐蚀性。
三、 达克罗涂层的特点
    达克罗处理技术作为目前世界上应用最广泛,效果理想的技术,其本身有着无可比拟的优势。达克罗涂层具有环保、高耐蚀、高耐热、无氢脆、极佳的渗透性和可再涂性,并有着优异的耐侵蚀性与耐化学药品性。
1、环保性
    达克罗处理工艺无废气、废液、废渣排放,所以无污染危害,为国家环保总局所推荐的清洁生产工艺,环保无污染。达克罗工艺是一个封闭循环过程,没有电镀行业的大量污水排放,用于清洗工装的少量废水也是反复使用,最终经化学处理为不溶或微溶性固体废置。工作条件好,市区可建厂。
2、无氢脆性
    一般电镀处理过程都采用酸洗、电解除油、电沉积等工序,均会导致工件氢脆性,严重影响了高强度零件的质量,达克罗无酸洗、电解除油等工序,所以无氢脆性。特别适用于弹簧、弹垫等高强度零件。
3、高抗腐蚀性
    达克罗膜厚4-10цm,它对钢铁部件的防护效果,同等厚度条件下是电镀锌的7-10倍以上,尤其在200-250℃的加热条件下与以前的镀锌相比,表现出优异的耐热防锈性。锌电镀层被腐蚀的速度约为1μm/10h,达克罗涂层被腐蚀的速度约为1μm/100h,中性盐雾试验一般达480~1000h。
4、耐热性能高
    工件经达克罗处理后,可耐热至300℃—500℃,远远超过一般镀锌及有机涂料。锌电镀层在70℃时出现龟裂,200~300℃下使用会变色,防腐性能大大降低;达克罗涂层的烧结固化温度为300℃左右,在260℃下使用,涂层不变色,无变形,仍保持良好的耐蚀性。
5、高渗透性
    达克罗处理是以涂覆方法处理,深涂能力强,不受工件复杂程度的限制,达克罗水性涂料在管件内壁、螺纹底部等都能均匀涂覆成膜,即使是紧密接触的拉簧,浸涂后展开盐雾试验也能达到工艺要求。
6、与基体和其它涂层有良好的附着性与有机涂料的附着力强
    达克罗涂层附着力强,涂层表面可再加有机或无机涂料涂覆。达克罗涂层在烧结固化时与基体产生化学反应,生成的粘合剂为300℃下热稳定性好的mCrO3*n Cr2O3化合物,具有化学、物理两种结合效果,达克罗涂层外观基本与基体表面一致,保持抛丸时零件表面一定的粗糙度,与其他附加涂层有良好的嵌合作用。
7、优异的耐侵蚀性耐候性与耐化学药品性
    达克罗处理部件可长期使用于海岸和大气污染地区而不受侵蚀,达克罗涂层在多种大气环境中,能够长效防腐;具有良好的可焊性、耐化学性、耐污性。且对各种有机溶剂清洗剂、油脂化学稳定不溶解。
四、达克罗工艺流程


五、达克罗涂层的应用
    “达克罗” 一词是英文:DACROMET 即 非电解锌铬酸盐涂层,涂覆全过程中无废水,废物排放,是代替对环境污染严重的传统电镀锌热浸锌类的最佳技术。达克罗的应用范围很广,它不但可以处理钢、铁、铝及其合金,还可以处理烧结金属,以及特殊的表面处理。广泛应用于汽车、摩托车、交通设施行业(地铁隧道、铁路及电气化铁路的金属件、桥梁高架、高速公路的金属件)、电器、船舶、航天航空、海洋工程、五金工具、电力、通讯、石油化工、煤气工程、建筑、军工产品等金属防腐行业。
    本公司通过引进消化国内外先进技术,可为用户提供一流的达克罗设备、工艺、达克罗涂液及配套前后处理设备,并衷心希望与您合作、携手并肩共创辉煌。

金属防腐设备--低温达克罗

二十一世纪,以人为本,科技兴国;追求有利于保护人类生存环境的绿色生产工艺,正成为一种科学理念下的新潮流。
一、达克罗涂层使用现状达克罗涂覆是二十世纪五十年代发展并开始进入工业领域应用的新型环保金属防腐涂层。它的不污染环境和高抗腐性能、无氢脆等综合优质的特性问讯世界后,得到了迅猛的发展。
    九十年代由常州达克罗涂覆有限公司、南京空降、天津等单位为主的将达克罗这一世界先进工艺技术引进至国内。应用在汽车、机械、交通、隧道、军事、桥梁等行业上,得到国内外的认可。在短短的五年期间,从引进技术到消化、吸收,很快全面掌握了达克罗技术的精髓,从工艺操作技术至溶液的配置、制造,涂层的各种技术指标全方位达到GB/T 18684-2002的标准要求。成功的研发制造国产专用涂复生产流水线设备。目前,在全国已有达克罗涂复生产线百余条。
    达克罗产品已成为有严重污染环境的电镀锌、电镀铬、热浸镀锌、磷化等多种传统表面处理技术的最佳替代工艺。在环保历史上有着功不可没的功绩,尤其是在达克罗涂层再加上附加涂层的复合涂层,其功能性的开拓和利用,前景是光明灿烂!
二、无铬防腐涂层的开发及应用
    技术随着应用的发展要求在提高和进取着。欧洲2000/53/EG中规定,从2003年7月1日起,每辆汽车上的抗腐涂层中Cr6+的含量不允许超过2g的要求。世界上工业发达国家的汽车行业中许多名牌车辆都率先制定了采用无铬涂层的技术标准。例如:宝马(BMW)公司的GS90010;福特(Ford)公司的WSS-M21P42、WSS-M21P39;大众(VW)公司的2002版TL245、TL233;通用(GM)公司的GMW3359、GM7111M;沃尔沃(VOLVO)公司的VCS5737.29;博世(Bosch)公司的800 00/3+4等等,都规范应用的是无铬锌分层的技术标准。
    非电解锌分层(无铬)防腐涂层由二大主层组合而成,底涂层和面涂层。
    底涂层:主要是以无机富锌层,不含铬、镍、铅、镉、汞等有害重金属。从防腐机理而言,锌片起着阴极保护作用,底涂层在6-12μm时,抗盐雾可达1000H。
面涂层:它是以特殊功能性选择的,它有有机的富铝面层,也有无机硅酸盐系列面涂层。它内含富铝、润滑基材或硅酸盐及各种色标的颜料成份形成的面层,可调节扭矩摩擦系数,满足各种色标要求。
    面涂层与底涂层的有机组合使其涂层的综合优势得到显著提高,在使用过程中更环保、更安全。在高温和机械负载情况下,原持有的各项性能指标变化不敏感,同时具有高度的防腐性。
非电解性金属防腐涂层的工艺:可以采用多种工艺方法进行涂复,如:离心浸渍、喷涂、刷涂。形膜烘烤温度在200-250℃。根据涂复最终技术指标,采纳多次往复的涂复次数和选用不同的底、面涂料来满足盐雾、层厚和其他性能要求。
    非电解锌层系列防腐涂层其特性:
优异的抗腐性能(盐雾试验1000H以上);
环保型:不含铬、不含重金属铅、镉、汞等;
涂层薄而均匀,可控制在6-10μm以内;
无公害,和食物、引饮用水在一起是安全的;
附着性好;
颜色齐全;
耐化学、耐酸、碱性好;
符合各种摩擦系数的要求
三、质量控制的几点体会
    达克罗和无铬涂层在涂覆过程中存在着如何控制质量问题,所以不少达克罗企业加工的产品在中出现了不少问题,有的产品安装后,在短时间内就出现了红锈。因此有些同志就简单的提出了达克罗只能用在什么产品而不能用在什么产品的结论。我们认为不能简单而论,达克罗本身的防腐性能是无可非议的。关键是在涂覆生产过程中的质量控制问题。
    1、前处理:关键是除油,容易忽视。往往有些产品除油不彻底就进入下一道工序,造成涂层结合力差,腐蚀试验不合格。
    2、溶液在使用过程中,忽视定期的技术指标检测和调整,涂覆过程中出现外观差、耐蚀效果达不到等问题。
    3、涂覆和烧结过程中工艺的设定满足不了涂层厚度和氧化还原的技术要求。
    4、不同使用环境的产品,选用达克罗的后处理工艺不恰当。
5、包装简单造成运输中磕碰、损伤严重。
6、装卸、安装、装配中操作不当,造成达克罗在运输之前已经伤痕屡屡。
    7、生产过程中质量控制、检测手段不严密,不能严格按工艺要求生产造成不合格产品出厂。
    发展趋势:达克罗涂层也好,无铬涂层也好,都是刚刚起步的新型产业,是一项表面处理的新技术,发展前景是无限好的。但也有一种说法,即达克罗过时了,无铬涂层将取代达克罗,就像前几年有人说电镀取消,达克罗将彻底取代电镀。我们认为电镀、达克罗、无铬涂层都是一种涂(镀)种,都有自身独到的特点,都有不同程度上的薄弱的环节,十全十美的涂种是没有的,如果有,那么其他涂(镀)种就都不需要存在,只要是存在的,总是有其合理面。
    只有不断认识达克罗的同时来改进它,发挥其优势,弥补其不足。电镀锌发展为碱性电镀和三价铬钝化,减少三废处理和环境污染、达克罗中的铬酸也可以逐步采用其他的替代品,降低涂层中Cr6+铬的含量。无铬涂层将是一种新的更加环保的表面处理体系,它的发展前景是不可估量的。中国表面处理的市场很广阔,电镀行业改造也需很长的时间,达克罗在中国的发展空间也很大,无铬涂层是未来的前景。

无铬达克罗技术特点

(l)金属防腐机理:无铬涂层的外观均呈亚光银灰色,光泽较有铬涂层略暗。都是一种将超细锌鳞片和铝鳞片叠合包裹在特殊粘结剂中的无机涂层,故防腐机理和有铬涂层类似:物理屏障保护、电化学保护作用以及自修复作用[46]。

1)物理屏障保护:层层叠加的片状金属粉通过烧结过程中生成的复杂氧化物而紧密结合形成致密牢固的防护层[47,48],从而能很好的起到隔离腐蚀介质的作用,涂层具有很好的防渗透性,吸水率低,可以有效地阻挡水、氧、SO2、Cl-等腐蚀介质对基体过早的侵蚀[49,50]。

2)电化学保护作用:铁的电极电位为-0.44V,锌的为-0.7628V,铝的为-1.66V,这样涂层中的锌和铝可与基体铁形成原电池,他们将被优先腐蚀,再有,铝的电极电位较之锌的低,铝又可对锌的消耗起到抑制作用[51]。另外,涂层的腐蚀电位约为-0.76V,且腐蚀电流很低,击穿电位约为-0.05V,被击穿的难度很大,其腐蚀电流密度约为0.17μA/cm,故涂层具有耐腐蚀的持久性非常强[52]。

3)自修复作用:当涂层受损,锌、铝的氧化物向损坏的涂层部位移动,修复涂层[53,54]。

(2)环境效益:无铬达克罗涂层均以水做溶剂,不使用有机溶剂,不含有毒的金属(如镍、铅、钡和汞)以及六价铬或三价铬,符合美国环保署、美国职业安全和健康行政部门的相应规范和世界各大汽车制造厂商的标准要求[55,56]。

(3)性能特点:无铬产品综合性能均很优异,但无铬涂层的中性盐雾试验稍逊于有铬涂层[57,58]。

(4)产品情况:从目前看,无铬锌铝涂层的成本要比锌铬涂层高许多,因此其价格很高,德国无铬涂液的德国产地价是40欧元/千克、交美特涂液的日本产地价为1750日圆/千克,由此估算它们在我国的销售价都应在250元人民币/千克以上。

4存在问题及发展前景

无铬达克罗目前还有一些不及达克罗的方面,比如耐腐蚀性等,而且价格也比较贵[59]。由于大部分无铬技术被国外封锁,我们还处在不断摸索和改进阶段[60,61]。因此,要想使无铬达克罗技术更加完善,只有不断研究和认识达克罗,将达克罗中的铬酸用其他的代替品取代。无铬涂层是一种更加环保的表面处理体系,它的发展前景是不可估量的。我国现在正加强对电镀锌和热浸锌的改造,近几年内达克罗在我国仍然有发展空间。但是从环保方面讲,在全球范围内用无铬达克罗代替达克罗的大方向是不会改变的[62]。

金属防腐设备--环氧树脂涂层钢筋钢管

钢筋过早腐蚀问题
     钢筋混凝土中的混凝土必定有一些缝隙或孔隙可以让水和腐蚀介质进入,引起混凝土中的钢筋锈蚀。由于锈蚀产生的氧化铁皮体积要膨涨到几十倍,导致混凝土开裂、保护层剥落,使钢筋直接暴露在大气、水及其他腐蚀介质中,腐蚀速度加快,建筑物往往未至设计使用年限而遭提前破坏。这种现象在沿海地区、需要撒消冰盐的道路和化工企业中更为普遍。
最符合经济效益的解决办法
     采用环氧树脂涂层钢筋是解决钢筋或预应力钢筋腐蚀问题的重要措施,在工程设计阶段就采用自身有防腐能力的钢筋,可以由原来被动维修改变为主动防范,直接延长钢筋和建筑物使用寿命。环氧树脂涂层钢筋之费用只占整个工程投资的一小部分,但已被广泛认定为目前世界上最为成功和实用的钢筋防腐方法。
全球认可采用工艺
     除欧洲、美国和日本等多国已广泛应用以外,远东和中东地区如香港、泰国、新加坡、印度、马来西亚、印尼、阿布扎比、杜拜和沙特阿拉伯等地区亦已规定在恶劣环境中之工程必须使用环氧涂层钢筋。
环氧树脂涂层钢筋是一种在普通钢筋的表面制作了一层环氧树脂薄膜保护层的钢筋,涂层厚度一般在0.15mm-0.30mm。国外的大量研究和多年的工程应用表明,采用这种钢筋能有效地防止处于恶劣环境条件下的钢筋被腐蚀,从而大大提高工程结构的耐久性。涂层一般采用环氧树脂粉末以静电喷涂方法制作:将普通钢筋表面进行除锈、打毛等处理后加热到230多摄氏度的高温,再将带电的环氧树脂粉末喷射到钢筋表面,由于粉末颗粒带有电荷,便吸附在钢筋表面,并与其熔融结合,经过一定养护固化后便形成一层完整、连续、包裹住整个钢筋表面的环氧树脂薄膜保护层。环氧树脂涂层以其不与酸、碱等反应,具有极高的化学稳定性和延性大、干缩小,与金属表面具有极佳的粘着性的特点,在钢筋表面形成了阻隔其与水分、氧、氯化物或侵蚀性介质接触的物理屏障,同时,还因其具有阻隔钢筋与外界电流接触的功能而被认为是化学电离子金属防腐屏障。
     此项钢筋防腐技术的研究开发最早始于美国,经过20多年的发展,现在,涂层钢盘的涂装技术已十分成熟,有一整套完备的产品质量检测手段,与镀锌、涂塑、阴极保护等防腐技术相比,涂层钢筋具有防腐效果好、涂装工艺简单、涂层厚度易于控制、对环境无污染、最具成本效益等优势,因而得到迅速发展。目前美国在冬季需要大量撒布消水盐的路桥上,采用涂层钢筋已成为必要的防腐措施,在其他方面,如海港码头、近海建筑、地下建筑、车库、隧道、污水处理地、化工厂房等也普遍采用了这种钢筋,除美国外,涂层钢筋在北美的加拿大,在欧洲的英国、挪威,在亚洲的日本、中东和东南亚国家以及我国的香港地区等,都得到了越来越多的应用。美国、英国、日本及国际标准化组织ISO等均制定了涂层钢筋的产品标准,对该产品的应用也制定了相应的设计施工规定。为推动此项技术在我国的发展,我国也先后制定了有关标准:由中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制完成了建筑工业行业标准《环氧树脂涂层钢筋》JG 3042-1997,该标准对涂层钢筋 产品的技术要求、品质检测的试验方法、产品的检验规则以及对制作环氧树脂涂层材料的性能等均作出了具体规定,此外,鉴于我国现行的有关混凝土结构设计、施工规范尚未对涂层钢筋应用中的有关要求作出规定,该标准还对涂层钢筋的设计与施工方法提出了原则要求,该标准已于1997年12月1日起实施,此外,由中国科学院国家金属腐蚀控制工程技术研究中心、中国石油管道科技研究中心和中国建筑科学研究院编制的国际标准《熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装》业已通过审查。
     提高工程结构的耐久性,历来是我国工程界十分关注和不断探索解决的重要问题,近年来,随着对工程结构设计使用年限要求的提高,在工程界一些有识之士的推动下,涂层钢筋防腐技术在我国也逐渐得到应用。1997年11月作为涂层钢筋在我国内地首次应用的试点工程,北京西客站广场地下通首的顶板率先采用涂层钢筋,该工程主要考虑顶板上部一部分要覆土绿化,另有一部分作为通道,冬季雪后需撒消冰盐,顶板内钢筋处于较为恶劣的工作环境中,因此除在该项板上部设计了防水层外,还决定采用涂层钢筋。此后,由交通部三航局设计施工的上海宝钢马迹山矿石码头、由交通部四航局设计院设计的广东汕头LPG码头也采用了涂层钢筋。LPG码头的业主是美国加德士石油公司,由于该码头的设计使用年限为50年,业主主动提出采用涂层钢筋防腐技术,该工程包括2个各10万平方米的地下洞穴式储库、3个码头及其它配套工程,是国内最早使用涂层钢筋的大型码头之一。据不完全统计,涂层钢筋已在福建下白石大桥工程、福鼎至宁德高速公路八尺门特大桥、唐津高速公路二期工程、三亚市的南山观音苑以及粤海铁路南港栈桥工程等多项工程中采用。涂层钢筋目前大多应用于钢筋混凝土结构,施工技术也不复杂,根据试点工程情况和国外的应用经验,一般素质的施工队伍,经过交底均可胜任。
     采用涂层钢筋可大大提出高结构的耐久性,同时也不可避免地要增加一些工程造价,但从成本效益分析来看,是十分值得的。工程设计单位北京市市政设计研究总院在对该工程作的成本效益分析中认为,"从整个工程来看,成本增加并不高,但是由于涂层有效地保证了腐蚀介质与钢筋的隔离,延缓和防止了钢筋的锈蚀,可以减少使用期间的维修理工费用,保证结构的设计使用条件,并延长了结构使用寿命,具有良好的经济效益和社会效益"。广东汕头LPG码头是我国港口码头工程中首次采用涂层钢筋,也是目前国内采用涂层钢筋最多的一项工程,该工程钢筋及施工人工费用的增加约占水工工程总造价的2.5%,工程设计者交通部第四航务工程勘察读者设计院认为“由于采用涂层钢筋将使海港高桩码头的使用年限从30年提高到50年”。可见,在处于腐蚀环境的结构中采用涂层钢筋,其经济效益和社会效益是十分巨大的。
涂层钢筋技术的身世
    环氧树脂涂层钢筋技术的研究开发最早始于美国,50~60年代,在美国的北方与加拿大,冬季需要在路面上撒大量消冰盐,以融化冰雪。盐水渗到混凝土桥面板中,使其顶部钢筋网严重腐蚀,混凝土保护层过早地胀裂、剥落,原来预期使用25~50年的构件,5~10年后即需更换;在美国南方的海边,特别是处于浪溅区的混凝土结构和采用含盐骨料的混凝土结构也遭到类似的腐蚀破坏,高昂的修复经费,甚至超过其最初的建造费用。为解决这一问题,美国自60年代开始进行防腐技术的研究开发。通过大量试验,从50多种涂层材料中筛选出最佳的钢筋防腐材料 ——静电喷涂环氧树酯粉末。与镀锌、涂塑、阴极保护等防腐技术相比,涂层钢筋具有金属防腐效果好、涂装工艺简单、涂层厚度易于控制、对环境无污染、最具成本效益等优势,因而得到迅速发展。1976年,涂层钢筋进入市场,在美、英、日、挪威、加拿大、中东地区和东南亚国家大量用于路桥、海港码头、近海建筑、地下建筑、车库、隧道、污水处理池、化工建筑等。
何为涂层钢筋
    环氧树酯涂层钢筋(简称涂层钢筋)是一种在普通钢筋表面制作一层环氧树酯薄膜保护层的钢筋,涂层厚度一般在0.15~0.30mm。涂层一般采用环氧树酯粉末以静电喷涂方法制作。我国对涂层钢筋的使用情况, 钢筋的锈蚀问题,越来越引起我国的重视。为此国内已开展了以下工作:
(1)建立了涂层钢筋生产线。1993年香港某公司率先从国外引进涂层钢筋生产设备,并在广东省建立了涂层钢筋生产线,其产品目前主要供应香港和东南亚市场。
(2)编制了产品标准。根据建设部的要求,由中国建筑科学研究院会同有关单位共同编制完成了《环氧树脂涂层钢筋》JG3042-1997,该标准已于1997年12月1日起实施。
    根据交通部的要求,《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》发布实施,为水工结构工程提供设计依据。
    北京西客站南广场地下通道的顶板率先采用了这种涂层钢筋。广东汕头LPG码头、宁波大桥、香港青马大桥等百余项工程均采用了这家企业生产的涂层钢筋。国内涂层钢筋的加工费报价约为1800 元/t,不足国际市场价格的1/2~1/4。
    涂层钢筋贵不贵:
    采用涂层钢筋从成本效益分析来看,是十分值得的。从西客站工程来看,该工程增加的总费用约占土建工程总造价的1.35%,由于减少通道使用期间的维修费用,保证了结构的设计使用条件,并延长了结构使用寿命,具有良好的经济效益和社会效益。在广东汕头LPG码头,应用涂层钢筋使施工人工费用的增加约占水工工程总造价的2.5%,由于采用涂层钢筋将使海港高桩码头的使用年限从30年提高到50年,效益极其巨大。(通常码头的使用年限才30年)
    我国过去受国情限制,工程往往只注重尽量降低造价,而忽略了结构物的耐久性和长远的维修问题。前期的费用省了一些,却带来日后极高昂的修复费用和拆建问题。随着经济的发展、效益观念的转变及体制的改革和进步,涂层钢筋在我国也必将有广阔的应用前景。

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