Антикоррозийная защита стальных конструкций: «броня», защищающая жизнь стали 

Сталь является основой современных зданий, но при воздействии естественной среды сталь легко «покрывается шрамами» окисления и коррозии и даже угрожает безопасности зданий. По статистике, ежегодные потери стали из-за коррозии составляют около 10% от ее производства во всем мире. Поэтому нанесение научной «антикоррозионной брони» на стальные конструкции является ключом к продлению срока их службы и обеспечению безопасности зданий.

1.«Невидимый убийца» ржавчины стали

Суть коррозии стали заключается в электрохимической реакции. Кислород и влага в воздухе вступают в контакт с железным элементом в стали, образуя оксид железа (ржавчину), который является рыхлым и пористым и не может предотвратить дальнейшую коррозию внутри. Факторы окружающей среды, такие как высокая температура, высокая влажность и промышленное загрязнение, ускоряют этот процесс. Например, коррозия от солевого тумана в прибрежных районах и эрозия кислотных дождей на химических заводах подвергают стальные конструкции серьезным испытаниям. Если вовремя не защитить, несущая способность конструкции в лучшем случае снизится, а в худшем — произойдут аварии с обрушением.

2.Многомерная антикоррозийная технология: построение трехмерной линии защиты

（1）Физический барьер «ношения золота и серебра» — горячее цинкование и покрытие

Горячее цинкование заключается в погружении стальных компонентов в цинковую жидкость при температуре 600°C для формирования плотного защитного слоя цинка на поверхности. Защитные анодные характеристики цинка могут быть подвергнуты коррозии в первую очередь, тем самым защищая стальную основу. Эта технология широко используется в наружных конструкциях, таких как опоры линий электропередач и мосты. Покрытие использует органические покрытия, такие как эпоксидные покрытия и полиуретан, для изоляции коррозионных сред. Оно гибкое по конструкции и недорогое, подходит для внутренних или слабокоррозионных сред, которые легко обслуживать.

（2）Генетически модифицированная атмосферостойкая сталь

Добавление в сталь таких легирующих элементов, как фосфор, медь и хром, естественным образом образует на ее поверхности антиокислительный слой. Атмосферостойкая сталь может служить долгое время в естественной среде без дополнительного покрытия. Ее ржавый слой стабилен и плотен, как и надевание «самозалечивающейся брони» на сталь. Мост Золотые Ворота в Сан-Франциско, США, является классическим примером применения атмосферостойкой стали.

（3）Электрохимическая защита «электронного щита»

Катодная защита использует внешний ток или жертвенный анод (например, цинковый блок), чтобы сделать стальную конструкцию катодом в электрохимической ячейке, чтобы предотвратить ее коррозию. Этот метод часто используется в особых условиях, таких как подводные стальные сваи и нефтяные резервуары, чтобы обеспечить защиту «электронного телохранителя» для конструкции.

3.«Управление жизненным циклом» антикоррозийной защиты: от строительства до обслуживания

Антикоррозийная защита не является одноразовым решением. Перед началом строительства сталь необходимо подвергнуть пескоструйной обработке для удаления ржавчины и обеспечения адгезии покрытия. В процессе строительства необходимо контролировать температуру (5-38°C) и влажность (относительная влажность ≤85%), чтобы избежать образования пузырьков или провисания покрытия. После ввода в эксплуатацию необходимо проводить регулярные проверки для своевременного ремонта поврежденных покрытий, как и «физический осмотр» стали. Например, Токийская башня в Японии проходит комплексное обслуживание покрытия каждые несколько лет, чтобы оно оставалось таким же ярким, как новое, даже через десятилетия.

4.Экологичная антикоррозия: двусторонний путь технологий и защиты окружающей среды

Традиционные антикоррозионные материалы, такие как краски на основе растворителей, несут в себе риски загрязнения. В настоящее время появляются экологически чистые технологии, такие как краски на водной основе и нанокерамические покрытия. Они нашли баланс между антикоррозионным эффектом и экологичностью благодаря своим нетоксичным растворителям и супергидрофобным структурам. Это не только технологическое обновление, но и ответственность, которую люди берут на себя перед природой.

Сталь молчит, но несет на себе бремя цивилизации. Антикоррозийная технология — это как дать ей «ген долголетия», позволяющий зданиям преодолеть эрозию времени и стать свидетелями прогресса человеческого общества. От древних мостов до современных небоскребов — каждое антикоррозийное покрытие — это обязательство по безопасности. Только используя науку как меч и ответственность как щит, мы можем защитить прочность стали и создать вечные инженерные чудеса.