鋼結構防腐蝕的鍍鋅量到底咋確定?

2021-03-01 漫談結構設計

鋼結構除了塗裝外,經常採用熱鍍鋅來作為防腐蝕措施(尤其是涉外工程),比如平臺、鋼梯、格柵板、花紋鋼板、檁條、壓型鋼板等等,另外還有目前在大量推廣的冷彎薄壁型鋼房屋的輕鋼龍骨。常有人問我,這個鍍鋅量取多少好像沒規定啊,咋確定呢?

其實規範裡是有一點影子的,先貼兩個表,能看明白嗎? 


稍微解釋一下。表3.0.1出自《鋼結構防腐蝕塗裝技術規程》(CECS 343-2013),表C.0.1出自《壓型金屬板工程應用技術規範》(GB 50896-2013),其中都有一項,關於各環境類別的鍍鋅層厚度年損失率。那麼按照結構的工作環境進行分類(各防腐蝕規範基本是按這個分類),按上表給出的鋅損失速度,結合防腐蝕的使用年限或者說維護年限要求(如8~10年、10~15年),即可得到需要的鍍鋅層厚度(按鋅的密度就能換算為質量)。

但是這兩個表再細看看,你會發現有點問題:

1)表3.0.1腐蝕環境只有4類,其中關於C4強腐蝕性的描述,似乎與表C.0.1的C5混淆起來了,而鋅損失量還不同;

2)表3.0.1說明這是「第一年暴露後的厚度損失」,而表C.0.1說的是每年損失量。

每當出現這種情況,你就需要去查查這些規範的洋大哥(洋爸爸?)了。

CECS 343規範的條文說明提到了它是完全引用了國際標準《鋼結構防護塗料系統的防腐蝕保護》(《Corrosion protection of steel structures by protective paint systems》)ISO 12944:1998,下圖就是那個腐蝕環境類別表(表注說明,ISO 12944-2關於鋅損失的量同ISO 9223),顯然,這個和GB 50896規範的分類一致(2um以後的數值取整,ISO 14713的數據也取自ISO 9223),但同時確實說明,這個鋅損失是第一年暴露後損失量。

《Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Classification, determination and estimation》(ISO 9223:2012)中的表如下,確實一致。因此,很明顯,CECS 343規範表3.0.1腐蝕環境4類是搞錯了;GB 50896規範表C.0.1說的每年損失量也不對,應該是第一年。 

為啥強調鋅損失是第一年暴露後損失量,是因為,這個損失量並不是每年勻速的,所以直接拿第一年的損失量乘以防腐年限並不是需要的鍍鋅量。這事,在跟《Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres - Guiding values for the corrosivity categories》(ISO 9224-2012)規範中有更明確的規定,實際它給了一個按指數變化的計算公式,並給出了一張表,分別給出了1-20年的鋅損失量,可以參考。當然,第一年的腐蝕速率是最快的,按第一年的速率推算偏安全。

當然我們的規範對於有些鋼結構鍍鋅量另外也有一些具體規定,比如壓型鋼板、輕鋼龍骨,其實大致也是按鋅損失量和經驗定的。而本文的內容,至少可以讓你對防腐性能心裡有個底。

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