Cinkovanje Vs. Bojenje

Pojedinosti vezane za prvenstvo toplog cinkovanja, u poređenju sa bojenjem

Toplo cinkovanje

vs

Bojenje

 

Barijera + Katodna

Vrsta zaštite

Barijera

Sveže bojenje
3600 psi (pound force per square inch) Jačina prianjanja 300-600 psi
179-250 DPN (Diamond Pyramid Number) Otpornost na abraziju Promenljiva i mnogo manja u odnosu na cinkovanje
50-100 godina Životni vek 2-4 godine 10 catafor.
Direktno: 1,7 Indirektno: 0 Trošak životni vek Direktno: 1,27 Indirektno:8-10 Nakon 4 godine
100 i 350 gr.C Radna oblast  20 i 200 gr.C
1500 sati bez mrlja Test Soba slane magle Nakon 24 sata pojavljuju se mrlje

Analiza početne cene i održavanja

Sistem zaštite

Period ekploatisanja u godinama

Ukupno NPV $

0

5

10

15

20

25

30

 $/mp

               Troškovi u  $

Čelik  pocinkan na toplo

17,9

17,9

Epoksidna boja

21,4

3,33 retuširanje

47,74 održavanja popravke

29,1

Akrilna boja

20,32

3,54 retuširanje

4,94 održavanja popravke

34,83

Epoxy/acrylic urethane boja

28,17

0,34 retuširanje

0,34 održavanja popravke

36,45

Boja tipa lateks

20,9

5,05 retuširanje

7,95 održavanja popravke

11,04 važne popravke

2 retuširanje

2,1 održavanja popravke

50,64

Životni kraj proizvoda

Proučeni slučaj:

–          60 godina životnog veka;

–          brzina korozije zaštitnog sloja legure cinka je između 0,5 i 1,0 mikrona godišnje (ISO 14713);

–          778 Kg toplo pocinkanog čelika; 39 m2 obojenog čelika;

–          korišćeni sistem bojenja: epoksidna boja bogata Zn (40 mikrona), posredna epoksidna boja (160 mikrona), boja na bazi poliuretana (40 mikrona);

–          održavanje bojenja određuje: intervencije u 15, 30 i 45 godini (ISO 12944).

Rezultati:

Energija koju jedan balkon potroši u periodu proizvodnje, korišćenja i pri životnom kraju je: u slučaju toplog cinkovanja u vrednosti od 23MJ (30,5 MJ/Kg).

Isti balkon zahteva 64,7 MJ (83,2 MJ/Kg) tokom gore navedenih etapa, od kojih održavanje zahteva ponovno bojenje svakih 15 godina.

Toplo cinkovanje vs.Bojenje, što se tiče Životnog veka

Proučavanje slučaja. Zaštita strukture jednog balkona

Životni rok  (life-cycle assessments -LCA) nekog proizvoda predstavlja vremenski period u kom se proizvod / marka nalaze na tržištu, počevši od njegovog unošenja i završavajući njegovim povlačenjem sa tržišta, odnosno njegovim ponovnim stavljanjem u promet.

VTT Technical Research Institut iz Finske izvršio je uporedno procenu životnog veka u slučaju u kom bi struktura jednog balkona bila zaštićena protiv korozije, u dve situacije:

  1. toplim cinkovanjem;
  2. bojenjem;

Cilj procene životnog veka jednog proizvoda je identifikovanje materija i energija koje se nalaze na ulazu, odnosno izlazu, i njihova cena tokom svih etapa u kojima se proizvod nalazi: Proizvodnja, Korišćenje, Životni kraj.

Jedan drugi eksperiment preduzet je od strane Asocijacije cinkatora iz Engleske (Galvanizers Association) zajedno sa The Steel Protection Consultancy Ltd. şi WS Atkins, koji su proračunali troškove radi zaštite 240 t čelika potrebnog u građevinarstvu. Išli su na dve varijante:

  1. varijanta pravilnog cinkovanja
  2. varijanta zaštite bojenjem, koristeći sistem bojenja sa tri sloja, koji da dostignu debljinu od 250.

Dobili su troškove od osam proizvođača struktura koji su koristili jedan od ova dva postupka, nakon čega su napravili prosek.

Zaključak: zaštita bojenjem je 35% skuplja nego zaštita toplim cinkovanjem.

Poređenje zaštite čelika toplim cinkovanjem i pokrivenjem bojom bogatom cinkom

Toplo cinkovanje vs. pokrivanje Bojom bogatom cinkom

Toplo cinkovanje

Karakteristike

Pokrivanje bojom bogatom cinkom

Trajnost

< 100 godina

Ruralna

27 godina

> 90 godina

Urbana

7 godina

> 70 godina

Industrijska

12 godina

> 50 godina

Morska

12 godina

> 4 mikrona unutar i spolja

Debljina sloja

Promenljiva, isključivo spolja

Direktno

Indirektno

Trošak životni vek

Direktno

Indirektno

19$/mp

0

Ruralni

13,6$/mp

68,3-136,6$/mp

19$/mp

0

Urbani

18,9$/mp

93,5 -187$/mp

19$/mp

0

Industrijski

24,4$/mp

122-244$/mp

19$/mp

0

Morski

24,4$/mp

122-244$/mp

        Da, 100%

Katodna zaštita

Praktično           nepostojeća

Ne utiče na sloj Zn

Potapanje 2000 sati u slanom rastvoru

Sloj boje upija vodu, favorizirajući koroziju

Ne utiče na performanse

Izlaganje ultraljubičastim zracima

Degradiranje, ali ne strogo

Čvrstina nanetog sloja legure dostiže 179-250 DPN

Otpornost na abraziju

Smanjena čvrstina, 33% manja u odnosu na toplo cinkovanje

Između 100 -350 grC.

Oblast radnih temperatura

Oštećuje se na temperaturi od 250 gr.C.

Dokumentovana, bogato iskustvo

Procedura primenjivanja

U odnosu na iskustvo operatera

Zavise od veličine kade za cinkovanje

Razmere delova

Bilo koje razmere

Često se pokrivanje metala bojom bogatom cinkom pogrešno naziva cinkovanje na hladno ili galvanizacija.

Ova zaštita testirana je 1969. u Nemačkoj od Zivilsenats des Bundesgerichthof, i došlo se do zaključka da se izraz cinkovanje na hladno koristi ilegalno.

Razlike su velike u poređenju sa toplim cinkovanjem i prikazaćemo ih u daljem tekstu.

Boja na osnovu cinka prvi put je proizvedena u Australiji 1930. godine. Vremenom, sastav ovog proizvoda se menjao – menjana je koncentracija cinka, veziva i postupci nanošenja. Ove boje imaju u sastavu veću količinu cink oksida, a obično se nanose četkom ili raspršivanjem, nakon prethodnog čišćenja površine peskarenjem ili drugim postupcima. Dobijeni sloj ima debljinu do 3,5 mikrona, dakle znatno je tanji i manje otporan na ogrebotine od sloja dobijenog toplim cinkovanjem.

Postoje dva tipa ovih proizvoda:

– anorganski, koji su otporniji, a kao vezivo se koristi cinkov silikat (78% cinka);

– organski kod kojih se kao vezivo koristi organska epoksidna smola sa 90% cinka.

Čelik se može zaštititi od korozije bilo stvaranjem polupropusne barijere, kao što je slučaj kod bojenja, bilo barijerom + katodnom zaštitom, kao u slučaju toplog cinkovanja.

Svaki sistem bojenja, bilo na osnovu smola, cinka ili drugih komponenti, ostvaruje zaštitu jedino stvaranjem barijere za elemente koji dovode do korozije.

U slučaju toplog cinkovanja, kako je cink elektronegativniji od čelika, kada ova dva metala dođu u dodir u prisustvu nekog elektrolita, proces odvajanja elektrona iz čelika je poništen žrtvovanjem sloja cinka koji mu ustupa elektrone.

Toplo cinkovanje se primenjuje u velikom broju industrijskih procesa, budući da je proces koji se lako kontroliše na osnovu nagomilanog iskustva. Za razliku od bojenja koje zahteva vreme i mnogo rada da bi se nanela tri zaštitna sloja, u slučaju toplog cinkovanja potapanjem u leguru cinka, metalurškom reakcijom stvaraju se četiri zaštitna sloja od kojih su tri formirana od legure cinka i gvožđa, a četvrti je spoljni sloj čistog cinka. Svaki od ovih slojeva ima različitu črstoću.

Prednosti toplog cinkovanja u odnosu na pokrivanje bojom bogatom cinkom

– metalurška reakcija između tečnog cinka i gvožđa dovodi do formiranja tvrde legure na površini čelika koja predstavlja značajnu barijeru za činioce korozije.

– u dodiru cinka i čelika, cink ima ulogu žrtvene anode, čime štiti čelik na osnovu činjenice da lakše ustupa elektrone

– procesom toplog cinkovanja štite se kako spoljnje, tako i unutrašnje površine

– sloj legure nanet toplim cinkovanjem je ravnomerno nanet na sve površine, uključujući uglove i ivice, za razliku od boje na bazi cinka, gde je pokrivanje ivica problematično.

– proba otpornosti na morsku sredinu (test sa slanom maglom) pokazao je nula tačaka korozije nakon 1500 časova, dok su delovi zaštićeni bojom na bazi cinka počele da korodiraju nakon 1000 časova.

– provera ponašanja u industrijskoj sredini (test vlažne sredine opterećene sumpor dioksidom) nije pokazao znake korozije nakon 40 ciklusa. Kod boja na bazi cinka znaci korozije su se pojavili nakon samo devet ciklusa,

– test potapanjem u morsku vodu, dovodi do formiranja stabilnog zaštitnog sloja cinka u slučaju toplog cinkovanja, dok se kod u slučaju bojenja cinkom zaštitni sloj zasiti rastvorom cinka, što dovodi do korozije

– ultraljubičasti zraci ne napadaju sloj legure nanet toplim cinkovanjem, ali lako pogađa slojeve dobijene bojenjem bojom bogatom cinkom.

– provera na abraziju pokazuje da je sloj nanet toplim cinkovanjem vrlo otporan (180-250 DPN), dok zaštita bojenjem bojom bogatom cinkom ima tri puta manju otpornost.

– legura cinka naneta metalurškom reakcijom otporna je do 350 Celzijusovih stepeni, dok se zaštita bojenjem na bazi cinka ošteti u blizini temperature od 250 Celzijusovih stepeni.

About ETNOUS

Sprijinim creatia! Publicam carti in tiraje mici si mijlocii, prin www.edituraetnous.eu Realizam jucarii din lemn (www.lizuc.ro)
Acest articol a fost publicat în SERBIAN. Pune un semn de carte cu legătura permanentă.

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile despre tine sau dă clic pe un icon pentru autentificare:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s