Włókno ze stali nierdzewnej w środowiskach korozyjnych: pokłady morskie, chemiczne i mostowe

Informacje branżowe · 15 czerwca 2019 r
Informacje branżoweWłókno staloweKorozja

Artykuł

15 czerwca 2019 r

W środowisku chlorkowym cena jednostkowa włókna nigdy nie jest głównym kosztem. Pytanie brzmi, czy w roku trzydziestym wzmocnienie będzie nadal obecne.

Gdzie włókno miedziowane przestaje działać

Warstwa miedzi na platerowanym włóknie stalowym ma grubość kilku mikrometrów. Spowalnia korozję i poprawia wiązanie z matrycą cementową; nie zapewnia długotrwałej ochrony. W suchych wnętrzach, zwykłych podłogach i łagodnych warunkach zewnętrznych utrzymuje projektowany okres użytkowania. W środowiskach chlorkowych, takich jak wybrzeża, gleby zasolone, zakłady chemiczne i odladzające solne drogi, chlorki przerywają warstwę pasywną, a gdy warstwa miedzi ulegnie miejscowemu uszkodzeniu, stalowy rdzeń zaczyna pękać. Wżery są niewidoczne i głębokie, więc zanim pojawią się plamy rdzy, znaczna ich część już zniknie. Dlatego w zakładach morskich i zbiornikach chemicznych nie stosuje się włókien miedziowanych.

Wybór pomiędzy 304 a 316L

Powszechnie stosowany gatunek stali nierdzewnej to 304, przy wytrzymałości na rozciąganie powyżej 2000 MPa i wytrzymałości do 650°C, i znacznie przewyższa włókno platerowane w mgle solnej: 180 dni testów pozostawia tylko 5,6% utraty wytrzymałości, podczas gdy włókno platerowane rdzewieje już dawno temu. 316L zawiera molibden i jest bardziej odporny na wżery chlorkowe przy wyższej cenie. Wybór zależy od stężenia i temperatury chlorków: otaczająca woda morska i atmosfera przybrzeżna są zwykle w porządku przy 304; wysoka temperatura i wysoka zawartość chlorków, jak w reaktorach chemicznych lub odsiarczaniu gazów spalinowych, wymagają 316L lub duplex. Wybór wyższej wartości nie jest marnotrawstwem, ale kosztuje; wybranie niższej oznacza odpryskiwanie kilka lat później.

Co właściwie oznacza strata 5,6% po 180 dniach

Liczba oznacza coś tylko w porównaniu. Zwykłe włókna niskowęglowe rdzewieją w ciągu kilku dni w komorze mgły solnej i tracą ponad połowę swojej wytrzymałości w ciągu kilkudziesięciu dni; włókno platerowane przeżywa miesiąc lub dwa, zanim wżery przyspieszą; 304 nadal ma 94,4% swojej wytrzymałości po 180 dniach. Dlatego też w tym samym środowisku morskim włókno ze stali nierdzewnej wytrzymuje dziesiątki razy dłużej niż włókno platerowane. To nie jest marginalna poprawa, to jest różnica między nadającą się do użytku a nie nadającą się do użytku, ponieważ konstrukcje morskie projektuje się na pięćdziesiąt lat i żadna powłoka nie jest w stanie przetrwać pięćdziesięciu lat chlorków.

0,16, 0,22 i 0,75 mm: trzy średnice, trzy zastosowania

Włókno o średnicy 0,16 i 0,22 mm to mikrodrut stosowany w cienkich ścianach, precyzyjnych zaprawach, elementach UHPC i wszędzie tam, gdzie wymagana jest gęsta trójwymiarowa sieć. Jest to gatunek konstrukcyjny o grubości 0,75 mm, stosowany w powłokach pomostów oraz jako zamiennik konwencjonalnego zbrojenia w elementach morskich. Mikrodrut daje znacznie więcej włókien na kilogram, więc przy równej dawce tworzy gęstszą sieć i przechwytuje drobniejsze pęknięcia; jego ograniczeniem jest mała pojemność na włókno, dlatego nie może zastąpić grubszej belki konstrukcyjnej. Najpierw należy sprawdzić szerokość pęknięcia, a następnie średnicę.

Zbiorniki chemiczne i ściekowe

Korozja w zbiornikach chemicznych pochodzi z trzech kierunków: środowiska kwaśne, chlorki oraz obieg mokry i suchy. Najbardziej niedoceniana jest jazda na rowerze, ponieważ beton na linii cieczy jest wielokrotnie zwilżany i suszony oraz koroduje znacznie szybciej niż beton trwale zanurzony. Zwykle stosuje się beton włóknisty 304 lub 316L, z większym dozowaniem lub wyższą klasą lokalnie na linii cieczy. Głębokość otuliny to kolejny szczegół: włókno ze stali nierdzewnej nie zastępuje pokrycia, a włókno odsłonięte na powierzchni nadal staje się miejscem korozji, dlatego wymagane jest pełne pokrycie wymaganego pokrycia.

Nakładki na pokład mostu morskiego

Nakładki na pomosty mostowe na przejściach morskich to zastosowanie o dużej wartości. Nakładka jest cienka, zwykle od 60 do 80 mm, wytrzymuje obciążenie zmęczeniowe pojazdu i jest osadzona w chlorku morskim, co oznacza trzy warunki naraz, których platerowane włókno nie jest w stanie przetrwać. W praktyce stosuje się mikrodrut ze stali nierdzewnej lub włókno 304 w ilości od 1% do 2% objętościowych, często z prętem pokrytym polimerem lub żywicą epoksydową. Kosztuje więcej na początku, ale w porównaniu z poważną naprawą przeprowadzaną co pięć lat, koszt przez cały okres użytkowania jest niższy. Dlatego też przetargi morskie często wybierają włókno ze stali nierdzewnej i odrzucają platerowany zamiennik.

Rachunek kosztów stali nierdzewnej: kiedy się opłaca i kiedy marnuje pieniądze

Włókno ze stali nierdzewnej kosztuje od sześciu do dziesięciu razy więcej niż drut miedziowany ciągniony na zimno, więc nigdy nie jest lepszym wyborem, jest jedynym wyborem. To, czy jest to uzasadnione, zależy od spełnienia trzech warunków: projektowanego okresu użytkowania przekraczającego 15 lat, narażenia na chlorki lub kwasy oraz lokalizacji, której nie da się naprawić lub której naprawa jest bardzo kosztowna. Rzuć którykolwiek, a pieniądze zostaną zmarnowane. Jest to wyraźnie opłacalne w strefie pływów platformy wiertniczej, wykładzinie zbiornika trawiącego zakładów chemicznych, obszarze wokół dylatacji pomostu oraz zbiorniku napowietrzającym oczyszczalni ścieków. Zdecydowanie nie opłaca się to na podłodze w pomieszczeniu, w suchej piwnicy, czy na fartuchu, który można dowolnie łatać, gdzie wystarczy drut miedziowany plus inhibitor korozji. Przy wyborze gatunku, 304 działa niezawodnie poniżej 200 ppm chlorku, 316L przenosi molibden i utrzymuje się na poziomie około 1000 ppm, a zanurzenie w wodzie morskiej lub sól odladzająca wymaga 316L; 446 to gatunek ferrytyczny, odporny na ciepło do 1400 stopni Celsjusza, ale nie na chlorki, więc nie umieszczaj go w niewłaściwym miejscu. Często pomija się jeden element kosztów: dozowanie stali nierdzewnej nie może po prostu odzwierciedlać wartości stali węglowej, ponieważ zakres rozciągania jest inny, a ta sama docelowa wytrzymałość na zginanie może wymagać innego ułamka objętościowego, co należy uwzględnić w ofercie. Porównanie obszaru plam rdzy po 180 dniach mgły solnej jest najbardziej bezpośrednią metodą bezpośrednią, dlatego należy zwrócić się do dostawców o dane w identycznych warunkach testowych, zamiast porównywać nazwy gatunków.

Kiedy warto zapłacić więcej

Decyzja ogranicza się do trzech pytań. Czy w środowisku występują chlorki pochodzące z wody morskiej, zasolonej gleby lub soli odladzającej? Czy element jest cienkościenny czy w strefie mokrej i suchej. Czy żywotność projektu przekracza trzydzieści lat. Dwie odpowiedzi „tak” sprawiają, że stal nierdzewna jest rozsądnym wyborem; jedno „tak” umożliwia podejście częściowe, nierdzewne w krytycznych miejscach i platerowane w innych miejscach; trzy brak odpowiedzi, a włókno platerowane jest całkowicie wystarczające. W przypadku gatunków, średnic i temperatur znamionowych w sekcji stali nierdzewnej na stronie produktów z włóknami stalowymi wymieniono asortyment 304 i mikrodrutów wraz ze średnicą, długością i wytrzymałością, które można wykorzystać bezpośrednio jako dane doboru.

Potrzebujesz niestandardowego rozwiązania?

Podaj nam swój scenariusz projektu i wymagania, a my dopasujemy odpowiednie rozwiązanie i przedstawimy wycenę w ciągu 24 godzin.

Uzyskaj bezpłatną wycenę

Zobacz szczegółowe informacje o dostawcy włókien stalowych konstrukcyjnych

Mikrodrut miedziowany, końcówka hakowa ciągniona na zimno, klejona rzędowo, szlifowana, stal nierdzewna 304 / 310S / 446 i włókno żaroodporne ciągnione w stanie stopionym, specjalne włókno syntetyczne UHPC, średnica 0,2 do 1,0 mm, długość 6 do 60 mm, wytrzymałość na rozciąganie 700 do 2850 MPa, pokrycie zawartości 0,5% do 2% objętości i 30 do 268 kg/m3. Produkcja może być zorganizowana zgodnie z ASTM A820 lub EN 14889-1 i można dostarczyć raporty z kontroli partii. Obsługiwane są trzy rodzaje opakowań: kartony, worki tonowe i luzem. Warunki handlowe są opcjonalne EXW / FOB / CIF / DDP.

Dowiedz się o doborze i wycenie włókien stalowych →
Poprzedni artykułZamówienia masowe na włókna stalowe: ładunki kontenerów, MOQ i czasy realizacjiNastępny artykułOdbiór włókien stalowych w miejscu produkcji: kulkowanie, rdza, dozowanie i wytrzymałość na zginanie