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为什么要发展锌盾冷喷锌?

   日期:2019-10-07     来源:http://www.0750cl.com    作者:超联净水器网    浏览:58    评论:0    
核心提示:锌盾冷喷锌前期首次投资和热镀锌一致,在施工、维护方面比热镀锌具有更好的经济效益。目前,国际上普遍采用全寿命费用分析法(LIFE CYCLE COST---LCC)来评价工程设计的合理性, LCC系指一个系统或设备在全寿命周期内,为购置它和维持其正常运行所需支付的全部费用,即产品(设备)在其寿命周期内设计、研究与开发、制造、使用、维修和保障直至报废所需的直接、间接、重复性、一次性和其他有关费用之和。
  

一、为什么要发展冷喷锌

现在常用的热镀锌、热喷锌在取得了良好性能的同时带来了:

1         热变形:镀锌使工件受热变形,造成安装困难;

2         难施工:很多大型构件无法镀锌,现场无法镀锌;

3         高能耗:热镀热喷锌均需使金属锌加热融化,耗费大量能源;

4         高污染:大量的三废,国家已在严格控制镀锌行业发展;

5         高孔隙率、氧化率:活性金属锌在高温下氧化,削弱了阴极保护能力;

6         镀层破损难于修复:安装、运输、焊接等造成的镀锌层破损无法有效修复,成为整个系统的薄弱环境,从而影响整个防腐寿命,造成安全隐患,还有色差等问题。

基于以上原因,冷喷锌的出现,有效的解决了以上的问题,在近些年得到了快速的发展,在许多重点工程中得到广泛应用,取得了良好的社会和经济效益。

二、什么是锌盾冷喷锌

1、冷喷锌:高效重防腐材料。镀层含96%以上纯锌及特殊融合料,具备镀锌及普通涂料的双重优点,提供阴极保护及屏障保护双重功能,防腐性能优异,可常温便捷施工,将“镀锌”变得如用油漆一样简单,是替代热浸锌、热喷锌的最好材料。

2、锌盾冷喷锌特征

  • 1 干镀层中纯金属锌含量达96%以上
  • 2 连续镀层体积电阻约105 Ωcm
  • 3 双重防护—阴极防护+ 屏蔽防护
  • 4 单组分,施工便捷—室温下,像用涂料一样方便
  • 5 节能环保
  • 6 经济高效

三、锌盾冷喷锌保护原理

1、 双重保护

①   阴极保护

锌盾镀层中高纯锌含量达96%以上,金属锌原料的纯度在99.99%以上,同热浸镀锌、电弧喷锌等锌层一样,锌层为钢铁提供阴极保功能,直至镀层中的锌耗蚀完全。即使锌保护层有少许破损,锌层下的钢铁母体也不会锈蚀。

Zn--- Zn2++2e   E=-0.76

Fe--- Fe2++2e   E=-0.44

②   屏障式保护

特殊的反应机理使得锌盾镀层在涂装后还可以随时间推移,进一步自封闭,形成致密屏障,有效隔绝腐蚀因子,大大提高防腐能力。

4e + O2 + H2O       4 OH

Zn2+ + OH      Zn(OH)2

    锌盾结合了两种防护方式的优点,双重保护合二为一,突破传统涂料的限制,获得极佳的长效防腐能力。

优异防腐性能——冷喷低氧化率

传统热镀锌需达到450~500℃高温,热喷锌更是达到2000℃,高温造成活性金属锌氧化,失去阴极保护能力,一般热镀锌氧化率在5~15%,热喷锌由于冷却时局部收缩,一般存在3~10%孔穴率,而冷喷锌常温施工,氧化率很低,镀层致密,孔穴率大大降低,因此防护性能更加优异。

3对比检测及国家级检测中心的检测

3.1通过国家级检验机构检验,锌盾冷喷锌具有优异的附着力、柔韧性、耐冲击性能,具有良好耐磨性、耐酸雨、耐水性,冷喷锌具有和热镀锌一样优异的防腐性能,在耐海水腐蚀、耐酸雨腐蚀方面,优于热镀锌。

附:国家涂料质量监督检验中心检验报告

附着力 0级 GB 9286-1998

柔韧性 1mm GB1731-1993

耐冲击性 50cm GB 1732-1993

表干时间 ≤1小时 GB1728-1989

实干时间 ≤24小时 GB1728-1989

耐盐雾    1872小时 GB1771-1991

附着力(拉开法) 17.2 MPa GB 5210-85

3.2 根据标准电极电位测试,电极电位值冷喷锌<热镀锌<热喷锌,冷喷锌电极电位比热镀锌层更负,理解为锌层中氧化物含量最少,阴极电流流通顺畅,阴极防护能力较好。在中国非金属材料检验中心的对比测试中,显示了冷喷锌更优异的防腐性能,见下表:

序号

检验项目

检验方法

检测数据/结果

1

耐酸性

(24次循环)

盐雾试验

(360小时)

 

 

(对比一组)

试样在3%H2SO4溶液中每小时浸渍一次,每次30秒,连续24次。

试样在3%H2SO4溶液中每小时浸渍时的现象:1)锌盾冷喷锌试样表面有少量气泡产生;2)热浸锌试样表面有大量连续气泡产生。

2

经过上述耐酸性(24次循环)后接     按GB/T1771-1991作盐雾试验。 

耐酸性(24次循环)+盐雾试验后结果:

1) 锌盾冷喷锌试样表面有1%锈蚀产生;

2) 热浸锌试样表面有5%锈蚀产生。

3

盐雾试验

(2000小时)、

(对比二组)

对比盐雾试验

(2000小时)

对比盐雾试验(2000小时)试验后结果:

1)锌盾冷喷锌试样表面无起泡、无生锈、漆膜完好;

2)热浸锌试样表面有2%锈蚀产生   

4

耐酸雨性(30天)

 

 

按NaCl 5%用醋酸调节PH值至3.1—3.3,每天喷雾两次,每次10分钟。

锌盾冷喷锌无起泡、无生锈、漆膜完好。

3.3 根据英国 BNF检测报告,冷喷锌在浸泡 0.01M硫酸盐和氯化钠溶液中的腐蚀速率是 0.035mm/年,而热镀锌的腐蚀速率是 0.11mm/年。说明冷喷锌具有比热浸镀锌更好的防腐性能。

3.4 性能对比

冷喷锌

四、锌盾冷喷锌的特点

1、优异的防护性能

镀层中96%的金属锌保证了与热镀锌一致优异的防腐性能,结合致密的屏障保护性能,低氧化率,低孔穴率,镀层的防护能力更强,可单独使用,作为重防腐蚀涂层,亦可以作为底涂与其他配套涂料组合,有效保护年限长达30年。

2、 使用方便灵活

单组分体系的锌盾,无双组分的活化期限制,使用安全,可以刷涂、喷涂、浸涂、辊涂,无需电镀,一喷或一刷,可在现场方便灵活施工,用起来象刷漆一样容易。

3 、锌盾镀层与钢铁有良好结合力

锌盾中高含量高纯度的锌金属,与钢铁表面形成极性分子间强大化学键作用力,以及融合料的特有亲和力使之结合紧密,当受到破损时,锌层也难于脱落。

4、更加安全环保

锌盾本身无毒无害,不含任何铅、镉等重金属、不含异氰酸物、苯、甲苯、酮、氯代烃等不良组份。低VOC,施工不产生液体、固体废弃物,是对环境更友好的锌防护产品,符合国家资源节约型、环境友好型的发展方向。

5、 更好的经济效益,

锌盾冷喷锌良好的防腐能力,大大延长了钢铁防腐使用年限,减少了防腐维修费用,减少停工损失,可带来更好的经济效益。

五、适用领域   

1    行业的应用

广泛适用于各种钢铁构件表面防腐,如塔架,桥梁,管道,储罐,集装箱,船舶,车体,标牌,栅栏等。

冷喷锌

 

2   材料替换的应用

用于新钢材长效防腐,替代热浸镀锌、热喷锌、普通防腐体系,也可应用于镀锌层更新和修复。

3   多重功能的应用

可单层作为金属防腐蚀保护层,也可作为重防腐涂装体系底涂,防腐年限更长。

六、经济效益LCC分析

锌盾冷喷锌前期首次投资和热镀锌一致,在施工、维护方面比热镀锌具有更好的经济效益。目前,国际上普遍采用全寿命费用分析法(LIFE CYCLE COST---LCC)来评价工程设计的合理性, LCC系指一个系统或设备在全寿命周期内,为购置它和维持其正常运行所需支付的全部费用,即产品(设备)在其寿命周期内设计、研究与开发、制造、使用、维修和保障直至报废所需的直接、间接、重复性、一次性和其他有关费用之和。LCC把产品(设备)从规划设计直至改造、更新等各阶段所消耗的人力、物力和信息资源,均量化为可以进行比较的费用,以支持管理决策,使决策走向科学化。下表是不同防腐方式LCC分析

1 冷喷锌与热镀锌经济性比较

防腐方式

总膜厚(μm

防腐使用年限

冷喷锌防护体系

85~100 μm

30年

热镀锌体系

85~100 μm

30年

 

2 冷喷锌体系与有机涂料体系的对比分析

项 目

冷喷锌防护体系

涂料体系

重涂年限及方式

30年

免维护

7年左右必须彻底重涂,30年使用周期中至少重涂3次

 

2001年国务院颁发了“建设工程质量管理条例”(即279号令)。这是我国关于工程的使用年限首次以政令形式提出明确要求,使我国基础设施建设,从工程质量到确保使用年限进入了法治轨道,而近年来国家也在不断提高各种建设项目的使用寿命要求,从而促进了各行业对防腐的重新认识,良好的防腐设计将直接影响整个工程的使用寿命和综合效益,因此,越来越多的业主开始重视LCC分析,将整个防腐使用寿命过程的费用,包括前期投资、寿命中维修和保养的材料费、人工费、停工损失、材料损失等直接和间接有关费用之和进行综合评价,从而得出最优化方案。通过以上的分析,采用新型冷喷锌技术,可大大延长防腐寿命,较少重涂,同时重涂性能好,减少重涂难度和维修费用,减少维修停工等间接损失,LCC费用最低。因此,近年来冷喷锌得到了广泛应用,如国家大剧院、广州新白云国际机场、上海磁悬浮轨道、杭州湾大桥、珠海码头钢管桩、港珠奥大桥等重大项目,取得了良好的效果,得到各行业的认可及好评。

 

 
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