Горячее цинкование

Горячее цинкование заключается в погружении стальных структур, после надлежащей предварительной обработки, в ванну с расплавленным цинком при температуре приблизительно 450°С. Это достаточно простая процедура, в результате которой мы получаем экономным и апробированным способом защитное покрытие из цинка, имеющее заданную толщину, легко поддающуюся проверке. Толщина такого покрытия варьируется, в зависимости от потребностей, от 70 до 120 мкм (в некоторых случаях эти показатели могут быть превышены). 

Учитывая, что средняя скорость коррозии колеблется от максимума 9 мкм до минимума 0,85 мкм в год, мы видим выгоды горячего оцинкования в течение средне или долгосрочного периода, в сравнении с любым другим защитным методом, использующимся в настоящее время.Значительная длительность этой защиты зависит от практически уникальных характеристик процесса горячего оцинкования; действительно, это самый настоящий сплав, который образуется между железом и цинком, а не просто покрытие или электролитическая адгезия цинка к изделию.

Процесс, помимо того, что защищает изделие от ржавчины, улучшает некоторые его характеристики; среди них самые очевидные: эстетичный внешний вид и большее сопротивление износу, что увеличивает его предел выносливости по отношению к химическим и механическим воздействиям.В любом случае, если сталь обнажится, например, в случае глубокой насечки, окружающий цинк "пожертвует" собой, корродируя вместо стали, и образует продукт коррозии с эффектом герметика.

Кроме того, горячее оцинкование позволяет визуально контролировать состояние отдельных деталей или целых структур, в то время как другие формы защиты, такие как окраска, могут к тому же маскировать порчу, вызванную ржавчиной, и вызвать, со временем, серьезную опасность.По эстетическим соображениям или в особо сложных условиях окружающей среды, можно прибегнуть к двойному защитному покрытию (сдвоенная система), которое заключается в окраске предмета после оцинкования.При этих условиях длительность защиты становится гораздо больше, чем простая сумма соответствующей длительности обоих видов обработки

Следующие характеристики делают цинковое покрытие оптимальным: адекватная толщина, его однородность и сцепление, достаточное для нормальных манипуляций с изделиями. На практике можно получить сильно прилегающие покрытия, когда толщины не превышают 80-100 мкм. Чем больше увеличивается толщина, тем меньше покрытие в состоянии выносить силовые воздействия, особенно импульсного типа.Внешний вид и толщина цинкового покрытия могут оказаться разными в том или другом случае в зависимости от химического состава самой стали.

У нас была широкая возможность рассмотреть, как некоторые элементы, такие как углерод, кремний и фосфор, усиливают степень реактивности стали, даже присутствуя в очень небольших количествах, и порождают покрытия большой толщины и сероватого цвета. Такие типы покрытия, однако, сохраняют в неприкосновенности все антикоррозийные характеристики точно так же, как и самые эстетичные светлые и блестящие покрытия.

Во время горячего оцинкования сталь полностью погружается в расплавленный цинк и все ее поверхности остаются покрытыми, включая внутренние части, углы, щели и мелкие детали, труднодоступные с помощью других техник покрытия. Покрытие даже становится более толстым именно на углах и кромках, в отличие от того, что происходит при покрытии кистью или погружением при других типах защиты.

Возможно защитить полностью, включая внутреннюю поверхность, трубы и полые элементы или, при необходимости, только их наружную часть.

Процесс горячего оцинкования простой, тестируемый и легко контролируемый, в некоторый случаях автоматизированный.

Результат верный и постоянный. Толщина может определяться в соответствии с совершенно точными техническими требованиями и, следовательно, срок службы покрытия можно определить в соответствии с функцией и теми условиями внешней среды, в которой оно будет служить.

Низкая начальная стоимость и долговечность делают оцинкование самой универсальной и экономичной системой защиты стали на долгий срок (20 лет и больше); имеется много преимуществ, связанных с долговечностью защиты и возможностью не вмешиваться с работами по уходу или по продлению сроков службы.

Горячее оцинкование уменьшает проблемы доступа к отдаленным зонам, пересеченной местности и малодоступным конструкциям, имеющим очень близко расположенные друг к другу части; а также, когда существуют ограничения по безопасности; например, в случае опор электропередач.

В некоторых обстоятельствах обслуживание может быть затруднено или невозможно из-за местоположения или из-за трудности или невозможности остановить работу установок с постоянным функционированием, как в случае нефтехимического оборудования, опор электропередачи или конструкций в труднодоступных зонах. В таких случаях расходы, относящиеся к срокам свыше 25 лет, ясно показывают выгоды горячего оцинкования по сравнению с другими формами защиты.

Применение горячего оцинкования отличается легкостью и вся защитная система может быть осуществлена в краткие сроки. Альтернативные системы, в особенности окраска, нуждаются в значительном использовании рабочей силы. Горячее оцинкование высоко механизировано, позволяет в короткие сроки осуществить обработку большого количества стальных или железных изделий и позволяет осуществлять автоматический контроль в реальном времени. Не говоря уже о мертвом периоде, который обычно требуется для сушки после окрашивания. Относительно мало сказываются требования процесса оцинкования, которые могли бы повлечь расходы на создание отверстий для выпуска и системы дренажа, чтобы избежать напряжений в структурах во время погружения. После оцинковки сталь готова к использованию. После монтажа не требуется подготовка поверхности, окраска, доделки и проверки. Таким образом, сроки строительства значительно сокращаются.

При оцинковании время выполнения очень короткое, и это позволяет сэкономить деньги. Из-за необходимости выполнять работу на цинковальном производстве с вытекающими отсюда затратами на транспорт, для их сокращения часто выбирается производство, расположенное поблизости от маршрута между производителем и местом установки изделия.

При горячем оцинковании проверка толщины покрытия простая и немедленная, потому что речь идет в основном о визуальных проверках или проверках, осуществляемых с помощью магнитного или электромагнитного измерителя.

Природа процесса такова, что, когда покрытие представляется однородным и прочным, можно быть уверенными в том, что оно имеет именно эти характеристики.

Пригодность покрытий, полученных путем горячего оцинкования, самоконтролируемая; действительно, если металлическая поверхность для защиты не подготовлена наилучшим образом, реакция между сталью и расплавленным цинком не происходит и дефект немедленно обнаруживается. Типичные для оцинкования расходы на контроль составляют меньше половины расходов на систему с многослойным красочным покрытием.

Там, где появится необходимость в какой-либо починке после обработки оцинкованием, местная обработка, осуществляемая по месту (аппликация сплава цинка или краски на основе цинка), проста в выполнении.

С увеличением прочности к гальванической защите добавляется защита механического типа против возможных повреждений во время манипуляций, складирования, перевозки и применения изделий.

• Обычно чистый (внешний) цинк смягчает удар; внутренний сплав, более прочный, чем сталь, придает прочность.
• Горячее оцинкование может применяться ко всем изделиям из стали.
• Процесс оцинкования позволяет получать поверхности, на которых с трудом скапливаются отходы.
• Возможно соединение разных компонентов структур с фрикционными муфтами, при сохранении оцинковки на контактирующих поверхностях - вещь, невозможная при использовании большей части красок.
• Соединения болтами легко размонтируются - это большое преимущество на подвижных мостах с решетчатым соединением балок или в лестничных структурах.
• Когда уже смонтированная структура погружается в цинковую ванну, получается более прочный продукт; производители автомобилей, погружающих в цинковую ванну уже полностью смонтированный кузов автомобиля, утверждают, что прочность увеличивается на 50%.
• Скромное инвестирование в цинкование стали помимо того, что продлевает жизнь структуры, позволяет также экономить на других продуктах. Например, в армированном цементе с оцинкованным прутом толщина покрытия может быть меньше с последующим преимуществом уменьшения веса.
• Оцинкование гарантирует хорошую теплопроводность между разными частями структуры - основное качество, например, для лопастного теплообменника.
• Электропроводимость также хорошая.
• Особенно хорошее сопротивление коррозии существует в щелочной среде.

Резюмируя: защита у оцинкованного железа может быть оценена тремя путями, поскольку горячее оцинкование защищает сталь тремя способами.

1. Защита с "эффектом барьера" против нападения окружающей среды, который позволяет защите ослабевать очень медленно и предвидимым образом.
2. Катодная защита с преимущественной коррозией покрытия в пользу маленьких участков, подвергающимся случайным воздействиям: отверстий, вырубок, царапин и пр., которые герметизируют продуктами коррозии цинка.
3. "Жертвенная" защита, предупреждающая распространение ржавчины на более широкие поверхности под краями возможных начальных повреждений, как это неизбежно происходит с защитой при помощи красок.

Действительно, когда обнаруживается случайное повреждение, электрохимические свойства сплава цинка и железа способствуют тому, чтобы повреждение не служило очагом коррозии. Защита цинка в маленьких царапинах - единственная, в то время как с другими формами защиты даже маленькие царапины являются началом быстрой порчи.

• Тенденция прогнозирования расходов в будущем ведет к усилению роли горячего оцинкования. Достаточно сравнить стоимость оцинкования со стоимостью покраски в последние 30 лет и, прежде всего, стоимость рабочей силы, которая гораздо больше влияет на стоимость покраски, чем на стоимость горячего цинкования. Это тем более верно, если учесть, что для получения окраски действительно хорошего качества необходимо подготовить базовую поверхность пескоструйным способом (а не поспешной чисткой щетками), и все это является очень дорогими операциями. Очень вероятно, что эти тенденции сохранятся и в будущем. Цинка много и, возможно, в будущем он будет менее дорогим по сравнению с конкурирующими материалами.
• Исторически, относительно других материалов, стоимость цинка, которая составляет треть от расходов на горячее оцинкование, в целом, не последовала за инфляцией.
• Контроль за состоянием окружающей среды и налоги на электроэнергию будут способствовать значительному увеличению стоимости материалов для промышленности, но возможно, что оцинкованная сталь испытает меньше ограничений как по экологическим причинам, так и из-за меньшего роста стоимости по сравнению с системами окрашивания, также и на водной основе.
• Более чистая атмосфера позволит оцинкованному железу существовать еще дольше, в то время как ультрафиолетовые лучи, которые легче проникают в чистую атмосферу, являются фактором порчи у красок. Поэтому возможно, что тенденция использовать оцинкованную сталь в конструкциях, строительстве и во многих других сферах будет развиваться.

Последнее соображение делает более вероятным предположение о большей распространенности в будущем горячего оцинкования: дело в том, что некоторые государства отстали в использовании на единицу населения оцинкованной стали также относительно скромной среднемировой величины, оцениваемой примерно в 8% от продукции, пригодной для оцинкования.

Оцинкованная продукция в конце процесса имеет серебристую блестящую поверхность. Затем она покроется серо-голубой патиной, состоящей из нерастворимого основного карбоната цинка, имеющего матовый внешний вид: естественный цвет цинка. Со временем атмосферные воздействия постепенно превратят ее в растворимый гидроксид цинка; от длительности этой трансформации зависит долговечность защиты.Возможные остатки гидроксида цинка, попавшие в землю, в отличие от загрязнения, вызванного процессом разложения красок, имеет только усиливающий плодородие эффект.

С оптической точки зрения, влияние на окружающую среду приемлемо, поскольку цвет цинка достаточно хорошо сливается с цветом неба, моря и природы в целом.

Некоторые трудности, которые возникают при использовании горячего цинкования

• Горячее оцинкование может осуществляться только на определенных предприятиях.
• Большая трудность сварки по сравнению с голой сталью.
• Ограничение размера предметов для цинкования, зависящее от размеров ванны оцинкования.
• Риски деформации или поломки изделий, если они не спроектированы в соответствии с требованиями горячего оцинкования.
• Но, в конце концов, от причин недостатков почти всегда можно избавиться.
• Настоящая сила горячего оцинкования заключается в том, что, с учетом всех до сих пор рассмотренных характеристик, любое последующее вмешательство по уходу практически является излишним, с экономической выгодой, которую легко себе можно представить.

В целом, Горячее Оцинкование представляет собой максимальную эволюцию защитных систем, что касается изделий из стали, и помимо того, что несет с собой объективные преимущества экономического характера, является элементом, квалифицирующим профессиональность тех, кто его использует, и позволяет занять привилегированную позицию по сравнению с теми, кто этого не делает.

ООО ПСК Новинский завод металлоконструкций предоставляет услугу горячего цинкования металлических изделий. Ваш запрос вы можете отправить по адресу: nvzmk@mail.ru, а также уточнить любые вопросы у наших консультантов по многоканальному телефону: 8 495 797 5576