Vlákno z nerezové oceli v korozivním prostředí: námořní, chemické a mostovky

Článek

15. června 2019

V chloridovém prostředí není jednotková cena vlákna nikdy hlavním nákladem. Otázkou je, jestli tam ta posila je ještě ve třiceti.

Kde poměděné vlákno přestává fungovat

Vrstva mědi na pokovených ocelových vláknech má tloušťku několika mikrometrů. Zpomaluje korozi a zlepšuje vazbu s cementovou matricí; neposkytuje dlouhodobou ochranu. V suchých interiérech, běžných podlahách a mírných venkovních podmínkách vydrží designovou životnost. V chloridových prostředích, jako jsou pobřeží, slané půdy, chemické továrny a silnice s rozmrazovací solí, chlorid porušuje pasivní film, a jakmile je měděná vrstva lokálně poškozena, ocelové jádro začne praskat. Důlkování je neviditelné a hluboké, takže v době, kdy se objeví rezavé skvrny, je podstatná část již pryč. To je důvod, proč námořní závody a chemické nádrže nepoužívají poměděná vlákna.

Výběr mezi 304 a 316 l

Běžná nerezová třída je 304, pevnost v tahu nad 2000 MPa a provozuschopná do 650 C a výrazně překonává pokovená vlákna v solné mlze: 180 dní testování zanechá pouze 5,6% ztrátu pevnosti, zatímco pokovené vlákno prorezivělo již dávno předtím. 316L obsahuje molybden a lépe odolává chloridové důlkové korozi za vyšší cenu. Volba zapíná koncentraci chloridů a teplotu: okolní mořská voda a pobřežní atmosféra jsou obvykle v pořádku s 304; vysoká teplota a vysoký obsah chloridů, jako v chemických reaktorech nebo odsiřování spalin, vyžadují 316L nebo duplex. Volba vyšší není plýtvání, ale stojí to; volba nižší znamená odlupování o několik let později.

Co ve skutečnosti znamená ztráta 5,6 % po 180 dnech

Číslo znamená jen něco ve srovnání. Obyčejné nízkouhlíkové vlákno zreziví během dní v komoře se solnou mlhou a během desítek dní ztratí více než polovinu své pevnosti; pokovené vlákno přežije měsíc nebo dva, než se zrychlí tvorba důlků; 304 má stále 94,4 % své síly po 180 dnech. Ve stejném mořském prostředí proto nerezové vlákno vydrží desítkykrát déle než pokovené vlákno. To není marginální zlepšení, je to rozdíl mezi použitelnými a nepoužitelnými, protože námořní konstrukce jsou projektovány na padesát let a žádný nátěr nepřežije padesát let chloridu.

0,16, 0,22 a 0,75 mm: tři průměry, tři použití

V tloušťce 0,16 a 0,22 mm je vlákno mikrodrát, který se používá v tenkých stěnách, přesných maltách, UHPC prvcích a všude tam, kde je potřeba hustá trojrozměrná síť. S tloušťkou 0,75 mm je to konstrukční třída, která se používá v překrytích mostovek a jako náhrada konvenční výztuže v námořních prvcích. Mikro drát poskytuje mnohem více vláken na kilogram, takže při stejném dávkování tvoří hustší síť a zachycuje jemnější trhliny; jeho omezením je nízká kapacita na vlákno, takže nemůže nahradit silnější konstrukční tyč. Nejprve určete šířku trhliny, která má být řízena, a poté průměr.

Nádrže na chemikálie a odpadní vodu

Koroze v chemických nádržích přichází ze tří směrů: kyselé prostředí, chlorid a mokré a suché cyklování. Cyklistika je nejvíce podceňována, protože beton na lince kapaliny opakovaně vlhčí a vysychá a koroduje daleko rychleji než beton trvale ponořený. Obvyklý přístup je 304 nebo 316 l vláknobeton v celém objemu, s vyšším dávkováním nebo vyšším stupněm lokálně na potrubí kapaliny. Hloubka krytu je dalším detailem: nerezové vlákno nenahrazuje kryt a vlákno vystavené na povrchu se stále stává místem koroze, takže specifikovaný kryt musí být plně splněn.

Překrytí mostovky přes moře

Překryvy mostovky na námořních přechodech jsou vysoce hodnotnou aplikací. Povlak je tenký, obvykle 60 až 80 mm, nese únavové zatížení vozidla a je uložen v mořském chloridu, což jsou tři podmínky, kdy pokovené vlákno nemůže přežít. V praxi se používá nerezový mikro drát nebo vlákno 304 v 1% až 2% objemu, často s tyčí potaženou polymerem nebo epoxidem. Stojí to dopředu víc, ale oproti velké opravě každých pět let jsou náklady na celou dobu životnosti nižší. To je důvod, proč námořní tendry často specifikují nerezové vlákno a odmítají pokovenou náhradu.

Nerezový nákladový účet: Kdy se vyplatí a kdy utrácí peníze

Vlákno z nerezové oceli stojí šest až desetkrát víc než poměděný drát tažený za studena, takže nikdy není lepší volbou, je to jediná volba. Zda je to oprávněné, závisí na třech podmínkách, které platí současně: projektovaná životnost delší než 15 let, expozice chloridům nebo kyselinám a místo, které nelze opravit nebo je oprava velmi nákladná. Pusťte kohokoli a peníze jsou vyhozené. Jednoznačně platí v přílivové zóně pobřežní plošiny, vložce mořicí nádrže chemického závodu, oblasti kolem dilatační spáry mostovky a provzdušňovací nádrže čistírny odpadních vod. Jednoznačně se nevyplácí na vnitřní podlaze, v suchém sklepě nebo na zástěře, kterou lze libovolně záplatovat, kde stačí poměděný drát plus inhibitor koroze. Při výběru jakosti 304 spolehlivě funguje pod 200 ppm chloridu, 316L nese molybden a drží zhruba 1000 ppm a ponoření do mořské vody nebo rozmrazovací sůl vyžaduje 316L; 446 je feritická žáruvzdorná třída dobrá do 1400 stupňů Celsia, ale ne do chloridů, proto ji nedávejte na špatné místo. Jedna nákladová položka je pravidelně přehlížena: dávkování pro nerez nemůže jednoduše kopírovat údaj z uhlíkové oceli, protože rozsah tahu se liší a stejný cíl ohybové houževnatosti může vyžadovat jiný objemový podíl, který patří do nabídky. Porovnání plochy skvrn od rzi po 180 dnech solného postřiku je nejpřímější metodou „head-to-head“, takže místo porovnávání názvů jakosti požádejte dodavatele o údaje za stejných testovacích podmínek.

Když se vyplatí zaplatit víc

Rozhodnutí se redukuje na tři otázky. Je v životním prostředí chlorid z mořské vody, zasolené půdy nebo posypové soli? Je prvek tenkostěnný nebo v mokré a suché zóně. Životnost designu přesahuje třicet let. Dvě odpovědi ano činí z nerezové oceli rozumnou volbu; jedno ano umožňuje částečné přiblížení, nerezové na kritických místech a pokovené jinde; tři žádné odpovědi a pokovené vlákno je zcela dostačující. Co se týče jakostí, průměrů a teplotních jmenovitých hodnot, nerezová část produktové stránky z ocelových vláken uvádí řady 304 a mikro drátů s průměrem, délkou a pevností, které lze přímo použít jako data výběru.