外觀研討
外觀,對熱浸鍍鋅的防蝕性或質(zhì)量標準,實在完全沒有影響。亦因鋅層組織不同而無法得到有電鍍鋅那種美觀。熱浸鍍鋅皮膜的目的本來就不是裝飾,主要用在防蝕。因而,判定質(zhì)量良否,可忽略此點。
當然,外觀良好,可增加商品的價值,亦是鍍鋅業(yè)者技術(shù)開發(fā)的主要目標。以下說明外觀上的幾個缺陷及其影響。
1.局部沒鍍上:
指局部沒鍍上鋅皮膜,使鋼鐵露出呈黑點的狀態(tài)。研究報告指出直徑小于3 mm的黑點,或黑點面積總和不超過40 mm2時,因鋅本身的犧牲陽極保護作用,對整體的防蝕壽命幾無影響,故此時可合理的用富鋅(含95 ﹪以上鋅)涂料來補修。請參照圖18。
黑點發(fā)生的原因大都為前處理不良,或設(shè)計上的不適當?shù)?,為鍍鋅業(yè)者首要克服的技術(shù)問題。
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
洗過度的鋼材表面粗糙化時,擴散反應(yīng)激烈而易得,另冷卻時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間,亦自然會轉(zhuǎn)變成氧化鋅而成暗灰色。故吾人實不必太在意外
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狀或瘤狀,或鋅積滯于局部的狀態(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,惟須注意不可過力削落,會使其整個剝落而露出鋼鐵生銹。當然,嚴重的崩垂,會因搬運中的不小心撞擊而剝落,銳利的尖端會割刺手等。能避免則盡量減少其發(fā)生,若避免不了,個人認為盡量保持原態(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,有時鐵件相互間碰撞亦會產(chǎn)生。此時應(yīng)視傷痕大小和深度來判斷。一般傷痕只限于表面的鋅層,合金層仍完好無缺。傷痕,一般很難使其完全消失。
5.粗澀:
即皮膜表面生成無數(shù)微粒狀凹凸,以手套擦撫有被鉤拉感覺。在商品價值中很是忌諱,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,所吸藏的氣泡從浴中起出時成微細氣泡噴出,或展性脫炭層剝離成鱗片狀時亦會變得粗澀。此時就須鍍鋅業(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,有時亦因鋼構(gòu)形狀限制而很難消除。其在冷卻時常會剝落,或用鋼絲刷除去亦可。除去后對耐蝕性幾無影響。
7.局部過厚、起泡:
此因鋼材過厚,或酸洗過度,或不良品重鍍,合金層過度發(fā)達或材質(zhì)所致的異狀擴散(η+ζ層),或鍍鋅作業(yè)條件不良等所致。商品價值雖不良,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。冷卻時以空冷處理,常可降低變形度。
9.白銹:
即鋅的光澤喪失,嚴重時生成白粉謂之。主要決定因素仍在鍍鋅成品的儲存技術(shù)不良所致,請參照圖19,用重鉻酸鹽皮膜處理為最有效的方法。白銹對整體鋅層皮膜耐蝕性并無影響。
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)無關(guān)。
經(jīng)濟效益分析比較
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。
維護的費用,可能因系統(tǒng)不同而有顯著差異。若是再維護時難以靠近工作物,或需停止操作,或是需額外的產(chǎn)品及機械覆蓋作業(yè),或是需要架設(shè)鷹架等等,以上種種作業(yè)均可使維護花費大幅增加。
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格。不幸地,目前尚無法以各地通用標準擬定鍍鋅費用,但對其他表面處理系統(tǒng)而言情況亦是如此。
通常鍍鋅費用以工件重量計算。此點不同于一般涂裝以表面積計價方式。
以歐洲情況而言,熱浸鍍鋅初期成本會低于涂裝,因為涂裝較鍍鋅耗用更多人力成本。
欲比較各類防蝕系統(tǒng)所需耗費的總金額時,由于個別維護需求間隔可能改變。因此比較工作變得相當復(fù)雜。甚至在維護間格的這段時間維護費用即會變化。所以,鍍鋅所提供的長期防蝕壽命,加上即使出現(xiàn)小損傷也無礙抗蝕能力優(yōu)良特性,使得以長期防蝕的觀點而言,沒有其他的表面處理方法較熱浸鍍鋅更經(jīng)濟便利了。
防蝕保護系統(tǒng)所需花費的總經(jīng)費與使用年限、勞力成本、維護工作復(fù)雜性支附加費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用高,長期總防蝕費用卻較油漆涂裝費用低。工件形狀愈復(fù)雜單位重量只表面積很大,其鍍鋅處理所需費用與油漆相較會很有競爭力。而且鍍鋅可能在短時間內(nèi)完成,不會有現(xiàn)場施工延誤的危險造成成本負擔,上述的理由再加上長久的防蝕壽命,使得熱浸鍍鋅防蝕保護成為工程上最有競爭力的方法。
就長期經(jīng)濟效益而言,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。雖然初期的投資費用可能稍高于其它系統(tǒng),但因其具備了長期不須維修的特性,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 |
期初費用 |
單價 |
5,000元/噸 |
5,000+2,500元/噸 |
4,500元/噸 |
|
工程費 |
2,000萬元 |
3,000萬元 |
1,800萬元 |
2 |
覆蓋膜厚 |
80μm |
80μm+油漆 |
150μm |
3 |
免維護使用年限 |
50年 |
85年 |
5年 |
4 |
假設(shè)使用年數(shù) |
50年 |
85年 |
50年 |
85年 |
5 |
全部維護次數(shù) |
0 |
0 |
9次 |
16次 |
6 |
每次維護費用 |
0 |
0 |
2,500萬元 |
2,500萬元 |
7 |
總計維護費用 |
0 |
0 |
2億2,500萬元 |
4億 |
8 |
總防蝕費用 |
2,000萬元 |
3,000萬元 |
2億4,300萬元 |
4億1,800萬元 |
9 |
費用差異比率 |
A |
B |
較A增加2億2,300萬元 |
較B增加3億8,800萬元 |
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)量控制問題,2年即開始局部腐蝕,5~6年內(nèi)即需重新維修。
- 隨社會變遷缺工問題日益嚴重,油漆涂裝發(fā)包可能愈趨困難且價格昂貴。
- 熱浸鍍鋅加油漆防蝕年限依相關(guān)文獻數(shù)據(jù),可達兩者壽命和的1.5~2.3倍。
- 以一車鋼購為例施工期比較,熱浸鍍鋅為3天、油漆5天
※:合金用底漆+兩道面漆
※※:噴砂+無機鋅粉+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期經(jīng)濟效益最為優(yōu)良。尤其隨著工資的不斷上揚,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
本文主要在于簡單的介紹熱浸鍍鋅防蝕工程特性、優(yōu)點、防蝕能力及經(jīng)濟效益等。以為一般消費大眾明了,并作為爾后選擇防蝕作業(yè)時的參考數(shù)據(jù)。更希望能借著此文,將熱浸鍍鋅進一步的推廣至每一個角落,以為我國防蝕工程,作一有利的貢獻。