Introduction
Rỉ sét trên các bu lông kết cấu không chỉ là vấn đề về hình thức bên ngoài. Trong môi trường ven biển và hóa học, sự ăn mòn có thể làm giảm tiết diện bu lông, làm hỏng ren, làm yếu tải trước, làm ố kết cấu thép và gây khó khăn cho việc bảo trì trong tương lai. Đối với cầu, nhà thép, thiết bị cảng, giá đỡ đường ống, nhà máy hóa chất và khung kết cấu ngoài trời, lớp phủ bu lông sai có thể bị hỏng sớm hơn nhiều so với dự kiến.
Hướng dẫn này giải thích cách ngăn chặn rỉ sét trên các bu lông kết cấu bằng cách chọn vật liệu bu lông, hệ thống phủ, tổ hợp vòng đệm/đai ốc và chiến lược bảo trì phù hợp. Nó tập trung vào các quyết định mua hàng thực tế: mạ kẽm nhúng nóng so với mạ kẽm so với tráng kẽm so với thép không gỉ và hệ thống sơn song côngvà khi nào mỗi tùy chọn đều có ý nghĩa.
Nội dung chính
Tại sao bu lông kết cấu rỉ sét nhanh hơn trong môi trường ven biển và hóa chất
Bu lông kết cấu thường hoạt động ở các mối nối hở, nơi hơi ẩm, oxy, muối, chất ô nhiễm và hóa chất có thể tồn tại xung quanh đầu bu lông, đai ốc, vòng đệm và khu vực ren. Khi sự ăn mòn bắt đầu ở những vùng này, việc kiểm tra và làm sạch sẽ khó hơn so với bề mặt thép phẳng.
Môi trường ven biển rất hung hãn chủ yếu do clorua trong không khí, phun muối, độ ẩm và chu kỳ khô-ướt kéo dài. ISO 9223 phân loại độ ăn mòn của khí quyển và xác định các điều kiện nhiệt độ-độ ẩm, ô nhiễm sulfur dioxide và độ mặn trong không khí là những yếu tố chính gây ra ăn mòn trong khí quyển.
Môi trường hóa học là khác nhau. Nguồn ăn mòn có thể là hơi axit, dung dịch tẩy rửa có tính kiềm, bụi phân bón, hợp chất lưu huỳnh, clo, cặn dung môi, khí thải hoặc hóa chất xử lý. Điều này có nghĩa là một giải pháp “cấp hàng hải” có thể không tự động hoạt động ở mọi nhà máy hóa chất.
Đối với người mua, quy tắc đầu tiên rất rõ ràng: không chọn bảo vệ chống ăn mòn chỉ bằng tên sản phẩm. Chọn nó theo môi trường.
Điều gì được coi là một bu lông kết cấu?
Bu lông kết cấu được thiết kế để kết nối kết cấu thép với thép, thường có đai ốc lục giác nặng và hệ thống vòng đệm. Trong nhiều dự án quốc tế, bu lông kết cấu được quy định theo ASTM, ISO, EN, hoặc bản vẽ dự án.
ASTM F3125/F3125M bao gồm các bu lông và cụm kết cấu có độ bền cao, bao gồm kích thước inch và số liệu, với các mức độ bền kéo tối thiểu như 120 ksi, 144 ksi, 150 ksi, 830 MPa và 1040 MPa tùy thuộc vào cấp độ và kiểu dáng. Phạm vi ASTM cũng cho biết các bu lông này dành cho các kết nối kết cấu được đề cập trong các thông số kỹ thuật của Hội đồng Nghiên cứu về Kết nối Kết cấu.
Các ví dụ phổ biến bao gồm:
| Loại bu lông kết cấu phổ biến | Sử dụng điển hình |
|---|---|
| ASTM F3125 Cấp A325 | Kết nối thép kết cấu cường độ cao chung |
| ASTM F3125 Cấp A490 | Kết nối cấu trúc cường độ cao hơn |
| Cụm xoắn F1852 / F2280 | Bu lông kết cấu kiểm soát lực căng |
| Cụm bu lông kết cấu hệ mét (8.8, 10.9) | Dự án kết cấu thép quốc tế |
| Bu lông cường độ cao tùy chỉnh | Các dự án yêu cầu vật liệu, lớp phủ hoặc kích thước đặc biệt |
Để tìm nguồn cung ứng ốc vít cường độ cao tiêu chuẩn và tùy chỉnh, người mua có thể xem lại Tất cả sản phẩm trang.
Tại sao “Mạ kẽm” thường không đủ ở ngoài trời
Nhiều người mua yêu cầu “bu lông kết cấu mạ kẽm” vì bề mặt trông sạch sẽ và chi phí thấp. Nhưng đối với môi trường ven biển hoặc hóa chất, lớp mạ kẽm điện thông thường thường quá mỏng để có khả năng chống ăn mòn ngoài trời lâu dài.
Mạ kẽm có tác dụng:
- Kết cấu thép trong nhà
- Thiết bị kho khô
- Máy móc hạng nhẹ
- Bảo vệ tạm thời trong quá trình lưu trữ hoặc vận chuyển
- Môi trường ôn hòa với độ ẩm thấp
Nó thường không phải là lựa chọn tốt nhất cho:
- Cổng
- Cầu
- Công trình biển
- Nhà máy hóa chất
- Tháp giải nhiệt
- Giá đỡ ống ngoài trời
- Cơ sở xử lý nước thải
- Khu vực chứa phân bón hoặc muối
Vấn đề không phải là mạ kẽm không có giá trị. Vấn đề là nó thường được chọn cho những môi trường có độ dày lớp phủ và khả năng chống ăn mòn không đủ.
Các tùy chọn bảo vệ chống ăn mòn chính cho bu lông kết cấu
1. Bu lông kết cấu mạ kẽm nhúng nóng
Mạ kẽm nhúng nóng là một trong những lựa chọn phổ biến nhất cho bu lông kết cấu ngoài trời. Nó tạo ra một lớp phủ kẽm cung cấp cả lớp bảo vệ rào cản và lớp bảo vệ hy sinh.
ASTM F2329/F2329M bao gồm các yêu cầu về lớp phủ kẽm nhúng nóng cho thép cacbon và thép hợp kim bu lông, ốc vít, vòng đệm, đai ốc và ốc vít có ren đặc biệt. ISO 10684 quy định các yêu cầu về vật liệu, quy trình, kích thước và hiệu suất đối với lớp phủ mạ kẽm nhúng nóng trên các ốc vít bằng thép có ren từ M8 đến M64 và các loại thuộc tính lên đến 10.9 cho bu lông, ốc vít và đinh tán. Nó cũng lưu ý rằng mạ kẽm nhúng nóng không được khuyến khích cho các ốc vít có ren nhỏ hơn M8 hoặc có bước dưới 1.25 mm.
Tốt nhất cho
- Cầu
- Kết cấu thép ngoài trời
- Tháp truyền tải
- Cấu trúc lắp đặt năng lượng mặt trời
- Công trình hỗ trợ năng lượng gió
- Công trình ven biển nói chung với mức độ phơi nhiễm vừa phải
- Nền tảng công nghiệp có mức độ tiếp xúc hóa chất không nghiêm trọng
Strengths
- Bảo vệ dày hơn so với mạ kẽm thông thường
- Hiệu suất chi phí tốt cho kết cấu thép ngoài trời
- Thích hợp cho nhiều cụm bu lông kết cấu
- Lớp bảo vệ kẽm hy sinh giúp bảo vệ các khu vực thép lộ ra ngoài
- Được chấp nhận rộng rãi trong các dự án xây dựng và cơ sở hạ tầng
Limitations
- Các sợi chỉ có thể yêu cầu độ phủ hoặc độ cho phép thích hợp vì lớp phủ dày
- Không lý tưởng cho việc tiếp xúc với axit mạnh hoặc hóa chất kiềm mạnh
- Có thể tạo ra rỉ sét trắng khi bảo quản kém
- Bề ngoài kém sáng hơn so với mạ kẽm
- Lớp phủ có thể bị hỏng nếu bu lông bị ép, làm lại hoặc lắp đặt không đúng cách
Phán quyết của chuyên gia
Bu lông mạ kẽm nhúng nóng thường là sự lựa chọn thiết thực hàng đầu cho kết cấu thép ngoài trời. Nhưng ở những vùng có nước bắn tung tóe ven biển, giàn khoan ngoài khơi hoặc khu vực có hơi hóa chất, chỉ mạ kẽm nhúng nóng có thể không đủ để đảm bảo tuổi thọ lâu dài.
2. Bu lông kết cấu mạ kẽm
Lớp phủ vảy kẽm, thường được kết hợp với các lớp phủ như hệ thống loại Dacromet hoặc Geomet, là hệ thống phủ không điện phân sử dụng vảy kẽm, đôi khi có cả vảy nhôm. ASTM F3393 bao gồm việc phân loại, hiệu suất và các yêu cầu cơ bản đối với lớp phủ vảy kẽm không được áp dụng điện phân trên các ốc vít ren hệ inch và hệ mét, với đường kính danh nghĩa tối thiểu là 0.250 inch và 6 mm. Tiêu chuẩn cũng quy định rằng các hệ thống vảy kẽm này được cung cấp không có crom hóa trị sáu.
Tốt nhất cho
- Kết cấu ô tô
- Ốc vít năng lượng gió
- Phần cứng gắn năng lượng mặt trời
- Máy móc tiếp xúc với độ ẩm
- Chốt yêu cầu khả năng chống ăn mòn tốt với độ khít ren được kiểm soát
- Các ứng dụng phải giảm thiểu nguy cơ giòn do hydro trong mạ điện
Strengths
- Khả năng chống ăn mòn tốt ở độ dày lớp phủ tương đối mỏng
- Phù hợp với ren tốt hơn so với mạ kẽm nhúng nóng nặng trong nhiều trường hợp
- Quá trình không điện phân làm giảm mối lo ngại về độ giòn do hydro so với mạ điện
- Thường thích hợp cho các ốc vít có độ bền cao khi được chỉ định chính xác
Limitations
- Hiệu suất của lớp phủ phụ thuộc nhiều vào hệ thống, độ dày, lớp phủ ngoài và quá trình bảo dưỡng
- Không phải lớp phủ vảy kẽm nào cũng phù hợp với mọi đặc tính kết cấu
- Sửa chữa hiện trường có thể khó khăn hơn so với việc sửa chữa bề mặt mạ kẽm
- Phải được xác nhận theo yêu cầu của dự án
Phán quyết của chuyên gia
Lớp phủ vảy kẽm rất hữu ích khi người mua cần khả năng chống ăn mòn tốt hơn so với mạ kẽm thông thường nhưng không thể chấp nhận các sợi mạ kẽm nhúng nóng dày. Đối với bu lông cường độ cao, điều đặc biệt quan trọng là phải xác định chính xác hệ thống lớp phủ và yêu cầu thực hiện kiểm tra thay vì chỉ viết “Dacromet.”
3. Hệ thống song công: Sơn mạ kẽm nhúng nóng hoặc sơn tĩnh điện
Hệ thống song công kết hợp mạ kẽm nhúng nóng với sơn hoặc sơn tĩnh điện. Điều này thường được sử dụng khi một lớp kẽm đơn lẻ có thể không cung cấp đủ độ bền trong môi trường công nghiệp hoặc ven biển khắc nghiệt.
ISO 12944-9 bao gồm các hệ thống sơn bảo vệ và các phương pháp kiểm tra hiệu suất trong phòng thí nghiệm đối với các công trình ngoài khơi và các công trình liên quan tiếp xúc với khí quyển biển, nước biển hoặc nước lợ, bao gồm loại ăn mòn CX và loại ngâm Im4 như được định nghĩa trong ISO 12944-2. ISO 12944-5 cũng cung cấp hướng dẫn lựa chọn hệ thống sơn bảo vệ cho kết cấu thép trong các môi trường khác nhau, ngoại trừ loại CX và Im4.
Tốt nhất cho
- Cầu ven biển
- Cấu trúc cảng
- Công trình thép liên quan đến ngoài khơi
- Khung thép nhà máy hóa chất
- Cấu trúc ngoài trời phục vụ lâu dài
- Các mối nối bắt vít lộ ra ngoài, nơi khó sơn lại
Strengths
- Bảo vệ lâu dài tốt hơn so với chỉ phủ một lớp khi tiếp xúc mạnh
- Lớp sơn làm chậm quá trình tiêu thụ kẽm
- Lớp kẽm bảo vệ thép nếu sơn bị trầy xước
- Kết hợp màu sắc và kiểm tra trực quan dễ dàng hơn
Limitations
- Đắt hơn so với lớp phủ đơn
- Yêu cầu chuẩn bị bề mặt chính xác
- Độ dày lớp sơn có thể ảnh hưởng đến độ khít của bu lông/đai ốc nếu được sơn sau khi lắp ráp
- Các khu vực bắt vít có thể cần các quy trình lắp đặt đặc biệt
- Phương án sửa chữa hư hỏng hiện trường phải rõ ràng
Phán quyết của chuyên gia
Đối với môi trường ven biển khắc nghiệt, hệ thống song công thường thực tế hơn so với mong đợi các bu lông mạ kẽm tiêu chuẩn sẽ không bị rỉ sét trong nhiều thập kỷ mà không cần bảo trì. Điều quan trọng không chỉ là lựa chọn lớp phủ mà còn là cách xử lý bu lông, đai ốc, vòng đệm và các khu vực chỉnh sửa trong quá trình lắp đặt.
4. Bu lông kết cấu thép không gỉ
Thép không gỉ chống gỉ vì crom tạo thành một lớp màng thụ động trên bề mặt. Đối với môi trường ven biển và hóa học, thép không gỉ thường được xem xét khi lớp phủ thép carbon là không đủ.
Các lựa chọn không gỉ phổ biến bao gồm:
| Lớp không gỉ | Hướng sử dụng chung |
|---|---|
| 304 / A2 | Sử dụng chung ngoài trời và ăn mòn nhẹ |
| 316 / A4 | Môi trường ven biển, clorua, liền kề biển, ẩm ướt |
| Thép không gỉ song công | Độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn ứng suất clorua tốt hơn so với các loại austenit tiêu chuẩn trong một số ứng dụng |
| Thép không gỉ siêu song công | Môi trường clorua và hóa chất khắc nghiệt, phải được phê duyệt kỹ thuật |
Tốt nhất cho
- Công trình ven biển có yêu cầu tuổi thọ cao
- Các tổ hợp liền kề biển
- Thiết bị hóa chất
- Nhà máy thực phẩm và xử lý nước thải
- Các ứng dụng mà hư hỏng lớp phủ là không thể chấp nhận được
- Các cụm lắp ráp nhỏ hơn trong đó chi phí bảo trì dài hạn quan trọng hơn chi phí chi tiết siết chặt
Strengths
- Khả năng chống ăn mòn đến từ chính vật liệu, không chỉ lớp phủ bề mặt
- Không có lớp kẽm để tiêu thụ
- ngoại hình đẹp
- Hữu ích khi việc sửa chữa lớp phủ khó khăn
- 316 không gỉ hoạt động tốt hơn 304 trong môi trường clorua
Limitations
- Chi phí cao hơn
- Cấp độ bền có thể không phù hợp với bu lông thép cacbon kết cấu cường độ cao tiêu chuẩn
- Nguy cơ dồn nén trong quá trình cài đặt
- Không phải tất cả bu lông không gỉ đều được phê duyệt thay thế cho bu lông kết cấu
- Vết nứt do ăn mòn ứng suất clorua có thể là mối lo ngại trong một số điều kiện clorua, nhiệt độ cao, ứng suất cao
Phán quyết của chuyên gia
Thép không gỉ tự động không phải là sự thay thế trực tiếp cho các bu lông kết cấu ASTM F3125 A325 hoặc A490. Nếu mối nối có kết cấu và chịu lực, kỹ sư phải xác nhận độ bền, độ dẻo, phương pháp tải trước, khả năng tương thích của đai ốc, độ cứng của vòng đệm và sự tuân thủ tiêu chuẩn.
5. PTFE hoặc Bu lông được phủ Fluoropolymer
Lớp phủ PTFE và fluoropolymer thường được sử dụng trong các nhà máy hóa chất, thiết bị ngoài khơi, van, mặt bích và kết nối đường ống. Chúng cung cấp khả năng chống ăn mòn, kháng hóa chất và ma sát thấp hơn.
Tốt nhất cho
- Thiết bị xử lý hóa chất
- Mặt bích và giá đỡ đường ống
- Nhà máy hóa dầu
- lắp ráp ngoài khơi
- Chốt tiếp xúc với hóa chất bắn tung tóe hoặc khói
- Các ứng dụng cần kiểm soát ma sát trong quá trình siết chặt
Strengths
- Kháng hóa chất tốt tùy thuộc vào hệ thống sơn
- Giảm ma sát có thể giúp cài đặt
- Lớp phủ mã màu có thể đơn giản hóa việc nhận dạng
- Hữu ích cho các bu lông cần tháo thường xuyên
Limitations
- Lớp phủ có thể bị hư hỏng trong quá trình lắp đặt
- Mối quan hệ mô-men xoắn-độ căng thay đổi vì ma sát thấp hơn
- Không phải tất cả các lớp phủ đều phù hợp cho các mối nối kết cấu chịu trượt (PTFE)
- Yêu cầu xử lý, đóng gói và kiểm tra cẩn thận
Phán quyết của chuyên gia
Bu lông được phủ PTFE rất hữu ích trong môi trường hóa học nhưng người mua không được bỏ qua việc kiểm soát mô-men xoắn. Ma sát thấp hơn có thể làm tăng độ căng của bu lông ở cùng một mô-men xoắn, vì vậy quy trình lắp đặt phải phù hợp với hệ thống lớp phủ.
Cách chọn giải pháp chống gỉ phù hợp
Bước 1: Xác định môi trường ăn mòn
Trước khi chọn lớp phủ bu lông kết cấu, hãy xác định rõ mức độ tiếp xúc.
| Environment | Rủi ro ăn mòn chính | Hướng lựa chọn tốt hơn |
|---|---|---|
| Kết cấu thép khô trong nhà | Độ ẩm thấp | Mạ kẽm hoặc trơn bằng dầu, tùy theo yêu cầu |
| nội địa ngoài trời | Mưa và độ ẩm | Mạ kẽm nhúng nóng hoặc mạ kẽm |
| Vùng ven biển nhưng không có vùng bắn tung tóe | Không khí và độ ẩm clorua | HDG, lớp phủ kẽm hoặc lớp phủ kép |
| Vùng giật gân ven biển | Chu trình phun muối và khô ướt | Lớp phủ kép, 316 không gỉ, không gỉ song công, hoặc hệ thống kỹ thuật |
| Giá đỡ ống ngoài trời của nhà máy hóa chất | Hơi hóa chất + độ ẩm | PTFE lớp phủ, lớp phủ kẽm, lớp phủ không gỉ hoặc lớp phủ đặc biệt |
| Môi trường axit | Axit tấn công kẽm và thép | Lớp phủ không gỉ, hợp kim hoặc kháng hóa chất |
| Rửa trôi bằng kiềm | Nguy cơ xuống cấp lớp phủ | Xác nhận khả năng tương thích hóa học trước khi lựa chọn |
| Ngoài khơi / biển khắc nghiệt | CX ăn mòn, muối, gió, ẩm ướt | Hệ thống song công, không gỉ hoặc lớp phủ theo dự án |
Cùng một nhãn “ven biển” có thể có nhiều ý nghĩa khác nhau. Một chiếc bu-lông cách bờ dưới một mái nhà không giống như một chiếc bu-lông trên một bến tàu bị phun muối.
Bước 2: Quyết định xem Bu lông có thực sự có kết cấu hay không
Điều này rất quan trọng vì việc bảo vệ chống ăn mòn không thể được lựa chọn độc lập với hiệu suất cơ học.
Hỏi:
- Bu lông có chịu tải kết cấu không?
- Đây có phải là một khớp cấu trúc được tải trước?
- Nó có bị trượt nghiêm trọng không?
- Nó có được bao phủ bởi ASTM F3125, EN 14399, ISO 898, hay bản vẽ dự án không?
- Có được phép thay thế bằng thép không rỉ không?
- Các đai ốc và vòng đệm có phải là bộ phận của tổ hợp đã được phê duyệt không?
- Kiểm tra công suất quay có cần thiết không?
Nếu bu lông là một phần của kết nối thép kết cấu quan trọng, không được thay thế lớp phủ hoặc vật liệu mà không được phê duyệt.
Bước 3: Kết hợp Bu lông, Đai ốc và Vòng đệm thành một Hệ thống
Rỉ sét thường bắt đầu ở những nơi sử dụng các bộ phận không khớp. Bu lông mạ kẽm nhúng nóng có đai ốc trơn không phải là bộ phận chống ăn mòn. Bu lông không gỉ có vòng đệm bằng thép cacbon có thể tạo ra điểm yếu ăn mòn. Bu lông có lớp phủ với vòng đệm không được phủ có thể bị gỉ xung quanh bề mặt ổ trục.
Đối với môi trường ven biển và hóa chất, chỉ định lắp ráp hoàn chỉnh:
- Vật liệu bu lông và lớp
- Lớp hạt và kết thúc
- Tiêu chuẩn vòng đệm và hoàn thiện
- Tiêu chuẩn sơn
- Yêu cầu bôi trơn
- Phương pháp đóng gói
- Yêu cầu chứng chỉ kiểm tra
Một RFQ tốt hơn là:
ASTM F3125 Cấp A325 Cụm bu lông kết cấu lục giác nặng, mạ kẽm nhúng nóng đến ASTM F2329/F2329M, với đai ốc lục giác nặng mạ kẽm phù hợp và vòng đệm F436
không chỉ đơn giản là:
Bu lông kết cấu mạ kẽm
Bước 4: Chọn độ dày và tiêu chuẩn lớp phủ, không chỉ tên lớp phủ
“Mạ kẽm” có thể có nghĩa khác nhau ở các thị trường khác nhau. Nó có thể đề cập đến mạ kẽm điện, mạ kẽm cơ học hoặc mạ kẽm nhúng nóng. Những điều này không bằng nhau khi tiếp xúc với vùng ven biển.
| Tên lớp phủ trong RFQ | Ý nghĩa có thể | Rủi ro |
|---|---|---|
| mạ kẽm | kẽm mạ điện | Thường quá nhẹ để sử dụng ngoài trời khắc nghiệt |
| Galvanized | Ambiguous | Nhà cung cấp có thể báo giá điện kẽm hoặc HDG |
| HDG | Mạ kẽm nhúng nóng | Tốt hơn nhưng phải quy định tiêu chuẩn |
| Dacromet / Geomet | Lớp phủ vảy kẽm | Cần lớp phủ và yêu cầu hiệu suất |
| PTFE tráng | Lớp phủ Fluoropolymer | Cần độ dày, độ bám dính, kháng hóa chất, dữ liệu ma sát |
Ngôn ngữ mua hàng an toàn nhất là đặt tên cho yêu cầu về tiêu chuẩn và hiệu suất.
Bước 5: Xem xét nguy cơ gây giòn do hydro
Các ốc vít có độ bền cao nhạy cảm hơn với hiện tượng giòn hydro so với các ốc vít có độ bền thấp. Quá trình mạ điện có thể tạo ra hydro nếu không được kiểm soát đúng cách.
Đối với bu lông kết cấu cường độ cao, người mua nên cẩn thận với lớp phủ mạ điện. Lớp phủ vảy kẽm không điện phân và mạ kẽm nhúng nóng có thể phù hợp hơn khi được thông số kỹ thuật cho phép, nhưng quyết định cuối cùng phải tuân theo cấp độ bu lông và tiêu chuẩn dự án.
Đây là lý do tại sao lớp phủ chi tiết siết chặt cường độ cao không nên chỉ thay đổi về hình thức bên ngoài.
Bước 6: Kiểm tra hư hỏng cài đặt
Ngay cả lớp phủ tốt nhất cũng sẽ sớm hỏng nếu quá trình lắp đặt làm hỏng nó.
Các điểm thiệt hại phổ biến bao gồm:
- Tiếp xúc ổ cắm cờ lê tác động trên đầu bu lông
- Lớp phủ cạo xoay đai ốc
- Hư hỏng bề mặt vòng đệm
- Sự tắc nghẽn của chủ đề
- Doa sau khi phủ
- Cắt hoặc mài gần lỗ bu lông
- Sơn lại bị bỏ qua sau khi lắp đặt
- Ốc vít tráng được kéo trên mặt đất trước khi lắp ráp
Đối với các bu lông kết cấu có lớp phủ, việc đóng gói và lắp đặt là một phần của biện pháp chống ăn mòn.
Ma trận lựa chọn thực tế
| Tình trạng dự án | Bảo vệ bu lông được đề xuất | Lý do |
|---|---|---|
| Khung thép trong nhà | Mạ kẽm hoặc oxit đen với dầu | Nguy cơ ăn mòn thấp |
| Cấu trúc nội địa ngoài trời | Mạ kẽm nhúng nóng | Chi phí thực tế và độ bền |
| Lắp đặt năng lượng mặt trời gần bờ biển | HDG, vảy kẽm, hoặc 316 không gỉ tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc | Rủi ro về clorua và độ ẩm |
| Kết cấu kho cảng | HDG + kế hoạch chỉnh sửa hoặc hệ thống song công | Không khí muối và mối quan tâm bảo trì |
| Khu vực bến tàu / giật gân | Lớp phủ kép, 316/không gỉ song công, hoặc hệ thống được dự án phê duyệt | Tiếp xúc trực tiếp với clorua |
| Giá đỡ ống nhà máy hóa chất | PTFE, dạng vảy kẽm, không gỉ, hoặc lớp phủ đặc biệt | Hơi hóa chất và độ ẩm |
| Tiếp xúc với hóa chất có tính axit | Hợp kim không gỉ hoặc niken sau khi kiểm tra tính tương thích | Kẽm có thể bị axit tấn công |
| Mối nối chịu trượt cường độ cao | Tuân thủ chính xác đặc điểm kỹ thuật kết cấu | Lớp phủ ảnh hưởng đến ma sát và tải trước |
| Trang web bị hạn chế bảo trì | Hệ thống không gỉ hoặc song công | Rủi ro bảo trì dài hạn thấp hơn |
Những sai lầm thường gặp gây rỉ sét trên bu lông kết cấu
Sai lầm: Lựa chọn Mạ kẽm cho công trình ven biển
Mạ kẽm có thể trông sạch sẽ khi giao hàng, nhưng nó thường không đủ để tiếp xúc với biển hoặc hóa chất. Đối với các công trình ven biển ngoài trời, nên xem xét mạ kẽm nhúng nóng, mạ kẽm, hệ thống song công hoặc vật liệu không gỉ.
Sai lầm: Chỉ định “Mạ kẽm” không chuẩn
Từ "mạ kẽm" quá mơ hồ. Luôn xác định rõ đó là mạ kẽm nhúng nóng, mạ kẽm điện, mạ kẽm cơ học hay tráng kẽm.
Sai lầm: Trộn linh kiện có phủ và không tráng
Bu lông mạ kẽm có đai ốc hoặc vòng đệm trơn sẽ vẫn bị gỉ ở bộ phận không được bảo vệ. Chỉ định bu lông, đai ốc và vòng đệm cùng nhau.
Sai lầm: Thay Bu lông Kết cấu Thép Carbon bằng Thép Không gỉ mà Không Xem xét Kỹ thuật
Thép không gỉ có thể chống ăn mòn tốt hơn, nhưng nó có thể không đáp ứng các yêu cầu cơ học tương tự như bu lông kết cấu cường độ cao. Không bao giờ thay thế vật liệu trong mối nối kết cấu chịu lực mà không được phê duyệt.
Sai lầm: Bỏ qua sự ăn mòn ở kẽ hở
Rỉ sét thường bắt đầu dưới các vòng đệm, giữa các tấm được kết nối hoặc xung quanh các rễ ren nơi hơi ẩm bị giữ lại. Thiết kế nên cho phép thoát nước và tránh túi nước.
Sai lầm 6: Quên Touch-Up và Bảo trì
Lớp phủ có thể bị trầy xước trong quá trình vận chuyển, lắp đặt hoặc siết chặt. Đối với các dự án ngoài trời, kế hoạch bảo trì phải bao gồm các phương pháp kiểm tra và chỉnh sửa đã được phê duyệt.
Sai lầm 7: Lựa chọn theo giờ phun muối thôi
Thử nghiệm phun muối có thể so sánh các lớp phủ, nhưng nó không thể hiện hoàn hảo môi trường ven biển hoặc môi trường hóa học thực tế. Phơi nhiễm ngoài hiện trường bao gồm tia cực tím, chu trình khô ướt, chất ô nhiễm, nhiệt độ, hư hỏng cơ học và điều kiện thoát nước.
Người mua nên chỉ định những gì trong một RFQ
Đối với môi trường ven biển hoặc hóa học, một RFQ hoàn chỉnh nên bao gồm:
| Mục | Những gì cần chỉ định |
|---|---|
| Bu lông tiêu chuẩn | ASTM F3125, EN 14399, ISO, DIN, bản vẽ dự án |
| Lớp | A325, A490, 8.8, 10.9, v.v. |
| Kích thước | Đường kính, chiều dài, chiều dài ren |
| Assembly | Bu lông + đai ốc + vòng đệm |
| Lớp phủ | HDG, tấm kẽm, PTFE, song công, không gỉ, v.v. |
| Tiêu chuẩn sơn | ASTM F2329/F2329M, ISO 10684, ASTM F3393, thông số dự án |
| Environment | Ven biển, vùng bắn tung tóe, hơi hóa chất, axit, kiềm, nước thải |
| Installation | Phương pháp gia tải trước, hạn chế trượt, loại ổ trục, mô men xoắn |
| Documents | MTC, báo cáo độ dày lớp phủ, báo cáo kiểm tra, CO, kiểm tra của bên thứ ba nếu cần |
| Đóng gói | Bao bì chống ẩm, ghi nhãn, truy xuất nguồn gốc lô hàng |
| Nhu cầu tùy chỉnh | Vật liệu đặc biệt, độ dày lớp phủ, phụ cấp ren, đánh dấu |
Đối với các môi trường bất thường, vật liệu tùy chỉnh, lớp phủ đặc biệt hoặc bu lông dựa trên bản vẽ, hãy sử dụng Dịch vụ tùy chỉnh trang cung cấp các điều kiện làm việc, bản vẽ, mẫu hoặc các yêu cầu về lớp phủ.
Mẹo bảo trì để giảm rỉ sét sau khi lắp đặt
Ngay cả việc lựa chọn bu lông chính xác cũng cần phải thực hành tốt tại hiện trường.
1. Bảo quản bu lông khô trước khi lắp đặt
Không để bu lông mạ kẽm hoặc tráng trong túi ướt, thùng carton mở hoặc nước đọng. Bệnh rỉ sét trắng trên lớp mạ kẽm thường xuất phát từ việc bảo quản kém trước khi lắp đặt.
2. Tránh làm hỏng lớp phủ trong quá trình siết chặt
Sử dụng ổ cắm và công cụ cài đặt thích hợp. Không sử dụng các ổ cắm bị hỏng làm bong lớp phủ khỏi đầu bu lông và đai ốc.
3. Giữ thoát nước xung quanh các khớp bắt vít
Nước bị mắc kẹt xung quanh vòng đệm và các khoảng trống của tấm làm tăng tốc độ ăn mòn. Thiết kế kết cấu nên tránh túi nước nếu có thể.
4. Trước tiên hãy kiểm tra các khu vực có rủi ro cao
Kiểm tra các khu vực thấp hơn, khu vực bắn nước, các khớp có bóng râm, khu vực có hơi hóa chất và các điểm nối gần các điểm thoát nước.
5. Sửa chữa sớm hư hỏng lớp phủ
Các khu vực bị hư hỏng nhỏ cần được sửa chữa trước khi ăn mòn lan rộng. Sử dụng vật liệu sửa chữa đã được phê duyệt theo hệ thống sơn phủ của dự án.
6. Không trộn ốc vít thay thế ngẫu nhiên
Trong quá trình bảo trì, các bu lông thay thế phải phù hợp với thông số kỹ thuật về cấp, lớp phủ, đai ốc và vòng đệm ban đầu.
Để báo giá dự án hoặc xác nhận kỹ thuật, người mua có thể gửi yêu cầu thông qua Liên hệ với chúng tôi trang. Để hiểu năng lực của nhà cung cấp và kinh nghiệm xuất khẩu, hãy truy cập Về chúng tôi.
Bài học chính
- Phòng chống rỉ sét bắt đầu bằng việc phân loại môi trường. Clorua ven biển, hơi hóa chất, vùng bắn nước và độ ẩm trong nhà đòi hỏi các chiến lược bảo vệ bu lông khác nhau.
- Bu lông mạ kẽm thường không đủ để sử dụng cho các kết cấu ven biển hoặc hóa học. Cần đánh giá mạ kẽm nhúng nóng, lớp phủ vảy kẽm, hệ thống song công, thép không gỉ hoặc lớp phủ đặc biệt.
- Bu lông kết cấu mạ kẽm nhúng nóng là một giải pháp ngoài trời thiết thực nhưng không phải là giải pháp phổ quát. Tiếp xúc nghiêm trọng với biển hoặc hóa chất có thể yêu cầu lớp phủ hai lớp, thép không gỉ hoặc bảo vệ dành riêng cho dự án.
- Bu lông, đai ốc và vòng đệm phải được chỉ định là một bộ phận chống ăn mòn. Một bộ phận không được phủ có thể trở thành điểm rỉ sét đầu tiên.
- Không thay thế thép không gỉ bằng bu lông thép cacbon kết cấu mà không có sự chấp thuận kỹ thuật. Khả năng chống ăn mòn không tự động có nghĩa là hiệu suất kết cấu tương đương.
FAQ
1. Lớp phủ nào tốt nhất để ngăn chặn rỉ sét trên các bu lông kết cấu gần biển?
Đối với các cấu trúc ngoài trời ven biển nói chung, mạ kẽm nhúng nóng thường là điểm khởi đầu thực tế. Đối với những khu vực bị phun muối nhiều, vùng bắn nước hoặc cơ sở hạ tầng có tuổi thọ cao, có thể cần một hệ thống song công, thép không gỉ, thép không gỉ song công hoặc hệ thống phủ được dự án phê duyệt. Lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc, yêu cầu về cấu trúc, ngân sách và khả năng tiếp cận bảo trì. (316)
2. Bu lông mạ kẽm có phù hợp với môi trường ven biển không?
Thường không được sử dụng cho kết cấu lâu dài. Mạ kẽm thường tốt hơn cho môi trường trong nhà hoặc ôn hòa. Môi trường ven biển đòi hỏi sự bảo vệ mạnh mẽ hơn như mạ kẽm nhúng nóng, lớp phủ vảy kẽm, lớp phủ song công hoặc thép không gỉ.
3. Bu lông thép không gỉ có thể thay thế bu lông kết cấu mạ kẽm?
Không tự động. Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tốt hơn trong nhiều môi trường, nhưng nó có thể không phù hợp với độ bền, độ dẻo, trạng thái tải trước hoặc các yêu cầu tiêu chuẩn của bu lông thép cacbon kết cấu. Bất kỳ sự thay thế nào trong mối nối kết cấu đều phải được kỹ sư hoặc đặc điểm kỹ thuật của dự án phê duyệt.
4. Tại sao bu lông mạ kẽm vẫn rỉ sét?
Bu lông mạ kẽm có thể bị rỉ nếu lớp mạ kẽm bị hư hỏng, bị hao mòn, bảo quản kém, tiếp xúc với clorua hoặc hóa chất mạnh hoặc kết hợp với các đai ốc và vòng đệm không được tráng phủ. Rỉ sét cũng có thể bắt đầu ở các kẽ hở nơi nước và muối vẫn bị giữ lại.
5. Tôi nên bao gồm những gì trong bu lông kết cấu cho các dự án ven biển hoặc hóa chất? (RFQ)
Bao gồm tiêu chuẩn bu lông, cấp độ, kích thước, yêu cầu về đai ốc và vòng đệm, tiêu chuẩn lớp phủ, chi tiết môi trường, phương pháp lắp đặt, tài liệu kiểm tra và yêu cầu đóng gói. Tránh những thuật ngữ mơ hồ như “bu lông chống gỉ” hay “bu lông mạ kẽm” mà không có tiêu chuẩn.
Conclusion
Việc ngăn chặn rỉ sét trên các bu lông kết cấu trong môi trường ven biển và hóa chất đòi hỏi nhiều điều hơn là chỉ chọn một lớp phủ sáng bóng. Giải pháp chính xác phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc thực tế: không khí muối, vùng bắn tung tóe, độ ẩm, hơi hóa chất, axit, môi trường kiềm, nhiệt độ, hệ thống thoát nước và khả năng tiếp cận bảo trì.
Đối với thép kết cấu ngoài trời thông thường, bu lông mạ kẽm nhúng nóng thường là sự lựa chọn chắc chắn và tiết kiệm. Để kiểm soát ren chặt chẽ hơn và hiệu suất ăn mòn cao, lớp phủ vảy kẽm có thể phù hợp khi được đặc điểm kỹ thuật cho phép. Đối với tình trạng tiếp xúc nghiêm trọng ở ven biển hoặc công nghiệp, hệ thống song công hoặc thép không gỉ có thể mang lại khả năng bảo vệ lâu dài tốt hơn. Đối với các nhà máy hóa chất, có thể cần đến lớp phủ hoặc lớp phủ đặc biệt nhưng phải kiểm soát được hư hỏng do mô-men xoắn và lớp phủ. (PTFE)
Phương pháp mua hàng đáng tin cậy nhất là chỉ định bu lông, đai ốc, vòng đệm, vật liệu, tiêu chuẩn lớp phủ, môi trường và tài liệu kiểm tra như một hệ thống hoàn chỉnh. Khi rủi ro ăn mòn cao hoặc kết cấu có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn, đừng chỉ chọn theo giá cả. Trước tiên hãy xác nhận các điều kiện làm việc, sau đó chọn phương pháp bảo vệ phù hợp với cả khả năng chống ăn mòn và hiệu suất kết cấu.