外觀研討
外觀,對(duì)熱浸鍍鋅的防蝕性或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),實(shí)在完全沒(méi)有影響。亦因鋅層組織不同而無(wú)法得到有電鍍鋅那種美觀。熱浸鍍鋅皮膜的目的本來(lái)就不是裝飾,主要用在防蝕。因而,判定質(zhì)量良否,可忽略此點(diǎn)。
當(dāng)然,外觀良好,可增加商品的價(jià)值,亦是鍍鋅業(yè)者技術(shù)開(kāi)發(fā)的主要目標(biāo)。以下說(shuō)明外觀上的幾個(gè)缺陷及其影響。
1.局部沒(méi)鍍上:
指局部沒(méi)鍍上鋅皮膜,使鋼鐵露出呈黑點(diǎn)的狀態(tài)。研究報(bào)告指出直徑小于3 mm的黑點(diǎn),或黑點(diǎn)面積總和不超過(guò)40 mm2時(shí),因鋅本身的犧牲陽(yáng)極保護(hù)作用,對(duì)整體的防蝕壽命幾無(wú)影響,故此時(shí)可合理的用富鋅(含95 ﹪以上鋅)涂料來(lái)補(bǔ)修。請(qǐng)參照?qǐng)D18。
黑點(diǎn)發(fā)生的原因大都為前處理不良,或設(shè)計(jì)上的不適當(dāng)?shù)?,為鍍鋅業(yè)者首要克服的技術(shù)問(wèn)題。
2.燒 灰:
這是皮膜上的純鋅層完全轉(zhuǎn)變成合金化的顏色,主要還是決定于鋼材的材質(zhì),如(Si , semi-killeld steel)Si 脫氧的半凈鋼,或噴砂或酸
洗過(guò)度的鋼材表面粗糙化時(shí),擴(kuò)散反應(yīng)激烈而易得,另冷卻時(shí)間及速度控制亦是一大主因。燒掉或合金化,雖缺乏金屬光澤,但在大氣中
的防蝕性及防白銹性,均比光亮的純鋅層好,純鋅層在大氣中放置一段時(shí)間,亦自然會(huì)轉(zhuǎn)變成氧化鋅而成暗灰色。故吾人實(shí)不必太在意外
觀光亮度。
3.鋅垂、積滯:
即鋅在制品端部殘留成臘燭般的崩垂?fàn)罨蛄鰻睿蜾\積滯于局部的狀態(tài)。此主要決定于鍍鋅業(yè)者的技術(shù)及設(shè)備。此多余的鋅有助于耐蝕性,可用銼刀輕輕磨平,惟須注意不可過(guò)力削落,會(huì)使其整個(gè)剝落而露出鋼鐵生銹。當(dāng)然,嚴(yán)重的崩垂,會(huì)因搬運(yùn)中的不小心撞擊而剝落,銳利的尖端會(huì)割刺手等。能避免則盡量減少其發(fā)生,若避免不了,個(gè)人認(rèn)為盡量保持原態(tài)為宜。
4.傷 痕:
形狀復(fù)雜或大形鐵件,鍍鋅治具的接觸處,或磨擦處易留下傷痕,有時(shí)鐵件相互間碰撞亦會(huì)產(chǎn)生。此時(shí)應(yīng)視傷痕大小和深度來(lái)判斷。一般傷痕只限于表面的鋅層,合金層仍完好無(wú)缺。傷痕,一般很難使其完全消失。
5.粗澀:
即皮膜表面生成無(wú)數(shù)微粒狀凹凸,以手套擦撫有被鉤拉感覺(jué)。在商品價(jià)值中很是忌諱,但以耐蝕性而言不大有影響,輕輕以銼刀銼平即可。
此粗澀發(fā)生的原因常為浮渣dross附著所致。如鉆床的鉆屑在鋅浴中剝離,流成浮渣附著皮膜,或鑄造品在前處理時(shí),所吸藏的氣泡從浴中起出時(shí)成微細(xì)氣泡噴出,或展性脫炭層剝離成鱗片狀時(shí)亦會(huì)變得粗澀。此時(shí)就須鍍鋅業(yè)者的技術(shù)加以克服。
6.flux渣層:
此為鋅浴面上的氧化渣或flux化合物附著而成。常因操作者撇渣不良造成,有時(shí)亦因鋼構(gòu)形狀限制而很難消除。其在冷卻時(shí)常會(huì)剝落,或用鋼絲刷除去亦可。除去后對(duì)耐蝕性幾無(wú)影響。
7.局部過(guò)厚、起泡:
此因鋼材過(guò)厚,或酸洗過(guò)度,或不良品重鍍,合金層過(guò)度發(fā)達(dá)或材質(zhì)所致的異狀擴(kuò)散(η+ζ層),或鍍鋅作業(yè)條件不良等所致。商品價(jià)值雖不良,耐蝕性卻超群。
8.變形:
鋼材原有或二次加工所附加的殘留應(yīng)力、素材形狀、裝配構(gòu)造等設(shè)計(jì)上的要素為主因。此外,鍍鋅作業(yè)的技術(shù)亦大大影響變形程度。冷卻時(shí)以空冷處理,常可降低變形度。
9.白銹:
即鋅的光澤喪失,嚴(yán)重時(shí)生成白粉謂之。主要決定因素仍在鍍鋅成品的儲(chǔ)存技術(shù)不良所致,請(qǐng)參照?qǐng)D19,用重鉻酸鹽皮膜處理為最有效的方法。白銹對(duì)整體鋅層皮膜耐蝕性并無(wú)影響。
10.泡裂、接縫、迭層:
即呈現(xiàn)松散、線狀突起、局部剝離等異狀。主要為鋼材在制煉或軋延上的缺陷所致,與鍍鋅作業(yè)無(wú)關(guān)。
經(jīng)濟(jì)效益分析比較
防銹系統(tǒng)選擇考慮經(jīng)常是植基于經(jīng)濟(jì)上的。但初期成本往往不能代表各類防銹系統(tǒng)所需整體花費(fèi)。
維護(hù)的費(fèi)用,可能因系統(tǒng)不同而有顯著差異。若是再維護(hù)時(shí)難以靠近工作物,或需停止操作,或是需額外的產(chǎn)品及機(jī)械覆蓋作業(yè),或是需要架設(shè)鷹架等等,以上種種作業(yè)均可使維護(hù)花費(fèi)大幅增加。
由于構(gòu)造物或工作尺寸可能影響其處理難易程度,故亦影響鍍鋅處理價(jià)格。不幸地,目前尚無(wú)法以各地通用標(biāo)準(zhǔn)擬定鍍鋅費(fèi)用,但對(duì)其他表面處理系統(tǒng)而言情況亦是如此。
通常鍍鋅費(fèi)用以工件重量計(jì)算。此點(diǎn)不同于一般涂裝以表面積計(jì)價(jià)方式。
以歐洲情況而言,熱浸鍍鋅初期成本會(huì)低于涂裝,因?yàn)橥垦b較鍍鋅耗用更多人力成本。
欲比較各類防蝕系統(tǒng)所需耗費(fèi)的總金額時(shí),由于個(gè)別維護(hù)需求間隔可能改變。因此比較工作變得相當(dāng)復(fù)雜。甚至在維護(hù)間格的這段時(shí)間維護(hù)費(fèi)用即會(huì)變化。所以,鍍鋅所提供的長(zhǎng)期防蝕壽命,加上即使出現(xiàn)小損傷也無(wú)礙抗蝕能力優(yōu)良特性,使得以長(zhǎng)期防蝕的觀點(diǎn)而言,沒(méi)有其他的表面處理方法較熱浸鍍鋅更經(jīng)濟(jì)便利了。
防蝕保護(hù)系統(tǒng)所需花費(fèi)的總經(jīng)費(fèi)與使用年限、勞力成本、維護(hù)工作復(fù)雜性支附加費(fèi)用及利率等因素息息相關(guān)。熱浸鍍鋅初期成本較油漆涂裝費(fèi)用高,長(zhǎng)期總防蝕費(fèi)用卻較油漆涂裝費(fèi)用低。工件形狀愈復(fù)雜單位重量只表面積很大,其鍍鋅處理所需費(fèi)用與油漆相較會(huì)很有競(jìng)爭(zhēng)力。而且鍍鋅可能在短時(shí)間內(nèi)完成,不會(huì)有現(xiàn)場(chǎng)施工延誤的危險(xiǎn)造成成本負(fù)擔(dān),上述的理由再加上長(zhǎng)久的防蝕壽命,使得熱浸鍍鋅防蝕保護(hù)成為工程上最有競(jìng)爭(zhēng)力的方法。
就長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益而言,熱浸鍍鋅防蝕作業(yè)。是所有其它防蝕系統(tǒng)中,最為優(yōu)良的。雖然初期的投資費(fèi)用可能稍高于其它系統(tǒng),但因其具備了長(zhǎng)期不須維修的特性,故總成本比其它系統(tǒng)低了很多。
表10 鋼結(jié)構(gòu)熱浸鍍鋅與油漆經(jīng)濟(jì)效益比較
工程量:4000噸 |
熱浸鍍鋅 |
熱浸鍍鋅+油漆※ |
油漆※※ |
1 |
期初費(fèi)用 |
單價(jià) |
5,000元/噸 |
5,000+2,500元/噸 |
4,500元/噸 |
|
工程費(fèi) |
2,000萬(wàn)元 |
3,000萬(wàn)元 |
1,800萬(wàn)元 |
2 |
覆蓋膜厚 |
80μm |
80μm+油漆 |
150μm |
3 |
免維護(hù)使用年限 |
50年 |
85年 |
5年 |
4 |
假設(shè)使用年數(shù) |
50年 |
85年 |
50年 |
85年 |
5 |
全部維護(hù)次數(shù) |
0 |
0 |
9次 |
16次 |
6 |
每次維護(hù)費(fèi)用 |
0 |
0 |
2,500萬(wàn)元 |
2,500萬(wàn)元 |
7 |
總計(jì)維護(hù)費(fèi)用 |
0 |
0 |
2億2,500萬(wàn)元 |
4億 |
8 |
總防蝕費(fèi)用 |
2,000萬(wàn)元 |
3,000萬(wàn)元 |
2億4,300萬(wàn)元 |
4億1,800萬(wàn)元 |
9 |
費(fèi)用差異比率 |
A |
B |
較A增加2億2,300萬(wàn)元 |
較B增加3億8,800萬(wàn)元 |
10 |
使用后情況 |
視情況考慮油漆 |
可能需重建 |
注:
- 油漆用于鋼構(gòu),施工質(zhì)量控制問(wèn)題,2年即開(kāi)始局部腐蝕,5~6年內(nèi)即需重新維修。
- 隨社會(huì)變遷缺工問(wèn)題日益嚴(yán)重,油漆涂裝發(fā)包可能愈趨困難且價(jià)格昂貴。
- 熱浸鍍鋅加油漆防蝕年限依相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù),可達(dá)兩者壽命和的1.5~2.3倍。
- 以一車鋼購(gòu)為例施工期比較,熱浸鍍鋅為3天、油漆5天
※:合金用底漆+兩道面漆
※※:噴砂+無(wú)機(jī)鋅粉+兩道中途漆+兩道面漆 |
由以上圖表,可知熱浸鍍鋅防蝕工程長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益最為優(yōu)良。尤其隨著工資的不斷上揚(yáng),涂裝成本及維修成本均將日益高漲,更可顯示出熱浸鍍鋅的優(yōu)異性。
結(jié)論
本文主要在于簡(jiǎn)單的介紹熱浸鍍鋅防蝕工程特性、優(yōu)點(diǎn)、防蝕能力及經(jīng)濟(jì)效益等。以為一般消費(fèi)大眾明了,并作為爾后選擇防蝕作業(yè)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。更希望能借著此文,將熱浸鍍鋅進(jìn)一步的推廣至每一個(gè)角落,以為我國(guó)防蝕工程,作一有利的貢獻(xiàn)。