CN112593222A - 一种耐候钢锈层加速稳定化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐候钢锈层加速稳定化处理方法，属于金属表面处理技术领域。该方法利用介质水加速耐候钢表面锈层的形成，并通过对处理地点进行分类，根据处理地点的环境参数，具体制定了表面喷水操作的处理规程，从而实现了在累计4～6周的处理日使得耐候钢表面锈层快速形成并稳定。方法简单易于实施，成本低廉且环保，适用于工业规模化应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐候钢锈层处理方法，具体涉及一种耐候钢锈层加速稳定化处理方法。
背景技术
与普通碳钢相比，耐候钢在大气中能够形成致密和粘附性良好的稳定锈层，能够有效地阻挡腐蚀介质深入到内部腐蚀基体，因此具有较为优异的耐蚀性能。但是耐候钢在使用的过程中会遇到以下问题，在自然条件下耐候钢形成稳定的锈层一般需要数年的时间，只有形成了稳定的锈层，腐蚀速率才能得到显著地降低。而且裸露的耐候钢在使用的过程中会与普通碳钢一样会产生红锈和黄锈等疏松的锈层，还会锈液流挂飞散现象，影响耐候钢外观和污染环境。
耐候钢在免涂装使用时，需要一定的时间才能形成致密稳定的锈层。在大气环境下锈层演变是个漫长的过程，通常在3～5年左右才可达到稳定化状态。在演变过程中，外界环境的变化可能会对最终锈层的耐蚀性能造成影响。有研究发现在Cl-浓度较低的海洋大气环境中，有利于稳定致密的α-FeOOH和活性较高的γ-FeOOH的生成；在Cl-浓度较高的海洋大气环境中，α-FeOOH难于形成，极易生成疏松多孔结构的β-FeOOH，使氧气和Cl-易于穿透锈层到达钢基体表面，从而加快钢的腐蚀速率。在含SO2的工业大气环境中，β-FeOOH不生成，锈层组成为α-FeOOH、γ-FeOOH、少量Fe3O4和一些无定形物质。在锈层的各组分中，起保护作用的主要是α-FeOOH和Fe3O4，而β-FeOOH和γ-FeOOH则会加速钢的腐蚀速率。耐候钢锈层在稳定之前的腐蚀产物主要以β-FeOOH(海洋环境)和γ-FeOOH为主，这种不稳定状态下的锈层疏松多孔，在风吹雨淋等外力作用下，极容易形成流挂、偏色等现象，对环境造成污染。因此，在耐候钢使用之前，使致密稳定的锈层快速生成，是耐候钢广泛应用亟需解决的问题之一。
在对耐候桥梁钢锈层稳定化操作时，直接采用周期喷淋水处理最为环保、经济的方式。虽然水处理操作工艺看似简单，但是目前对于水处理操作仍然存在许多的问题与不足。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种耐候钢锈层加速稳定化处理方法，该方法能够使耐候钢锈层快速稳定。
技术方案：本发明所述的一种耐候钢锈层加速稳定化处理方法，包括如下步骤：
(1)查询确定处理地点的环境参数，对处理地点分类，相对湿度RH＜70％为第一类，相对湿度RH≥70％为第二类，沿海城市为第三类；
(2)根据处理地点环境参数，选取当日具有能够保证耐候钢表面从潮湿状态自然晾干的天气作为处理日，在处理日间隔进行多次表面喷水处理，每一次所述表面喷水处理要求对耐候钢表面喷水至完全潮湿后自然晾干，并且干湿循环至少三次；处理日累计4～6周；
其中，对于第一类处理地点，每个处理日至少进行六次所述表面喷水处理；对于第二类处理地点，每个处理日至少进行四次所述表面喷水处理；对于第三类处理地点，每个处理日进行不超过四次所述表面喷水处理。
具体的，所述步骤(1)中，环境参数包括空气相对湿度RH、温度、空气污染物以及风级。
作为优选，所述步骤(1)中，查询确定处理地点之前至少一年的环境参数样本。
所述步骤(2)中，对于第一类处理地点，开始以每个处理日六次的频率进行表面喷水处理，根据处理效果选择增加或维持表面喷水处理的频率。
所述步骤(2)中，对于第二类处理地点，当相对湿度RH持续在80％以上，则在处理日选择有阳光直射或者有风的时间段进行表面喷水处理。
所述步骤(2)中，对于第三类处理地点，若空气污染物中腐蚀粒子沉降量过高，开始以每个处理日四次的频率进行表面喷水处理，在处理后期降低处理的频率。
有益效果：与现有技术相比，该方法利用介质水加速耐候钢表面锈层的形成，并通过对处理地点进行分类，根据处理地点的环境参数，具体制定了表面喷水操作的处理规程，从而实现了在累计4～6周的处理日使得耐候钢表面锈层快速形成并稳定。方法简单易于实施，成本低廉且环保，适用于工业规模化应用。
附图说明
图1为本发明实施例1中处理累计4周试样宏观形貌图；
图2为本发明实施例2中处理累计4周试样宏观形貌图；
图3为本发明实施例3中处理累计4周试样宏观形貌图；
图4为本发明对比例1中处理2周试样宏观形貌图；
图5为本发明对比例2中处理2周试样宏观形貌图。
具体实施方式
接下来，提供在国内几个城市进行锈层稳定化处理的实施案例，以此对本发明做进一步说明。在以下实施例中，各耐候钢均加工成100mm*100mm*4mm大小试样。
实施例1：在宝鸡市采用本发明的方法进行锈层稳定化处理操作，对宝鸡市的之前一年的环境参数进行调研，可将宝鸡市划分为相对空气湿度较低的第一类处理地点(RH＜70％)。选择处理日的每天上午九点、十点、十一点，下午两点、三点、四点进行表面喷水处理操作，喷洒水处理过程中，需要将被处理试样表面注意维持干湿交替状态，润湿的表面干燥后需再进行洒水，至少干湿循环三次使试件表面生成致密均匀的锈层。水处理累计周期为4周。其处理效果如图1所示。经过4周处理后表面形貌均匀，未出现流锈现象。
对比例1：同样在宝鸡市，选择每天上午九点、十一点，下午两、四点进行常规喷水处理操作，处理周期为2周。其处理效果如图4所示。经过2周处理后表面未被锈层全部覆盖，处理效果并不理想。
实施例2：在扬州市采用本发明方法进行锈层稳定化水处理操作，对扬州的一年的环境参数进行调研，可将扬州市划分为相对空气湿度较高的第二类处理地点(RH≥70％)。每天上午九点、十一点，下午两、四点进行表面喷水处理操作，处理过程同样严格按照要求执行。且当处理日相对湿度RH持续在80％以上，则当日选择有阳光直射或者有风的时间段进行表面喷水处理。水处理周期控制在4周。其处理效果如图2所示。经过4周处理后表面形貌均匀，未出现流锈现象。
实施例3：在秦皇岛市采用本发明方法进行锈层稳定化水处理操作，对秦皇岛的一年的环境参数进行调研，秦皇岛市为沿海城市，可将其划分为第三类处理地点：每天上午九点、十一点，下午两、四点进行水处理操作，喷洒水处理过程中，需要将被处理试样表面注意维持干湿交替状态，润湿的表面干燥后需再进行洒水，至少干湿循环三次使杆件表面生成致密均匀的锈层。水处理周期控制在4周。其处理效果如图3所示。经过4周处理后表面形貌均匀，未出现流锈现象。
对比例2：同样在秦皇岛市，每天上午九点、十一点，下午两、四点进行常规喷水处理操作，水处理周期控制在2周。其处理效果如图5所示。过2周处理后表面未被锈层全部覆盖，处理效果不理想。
Claims (6)
1.一种耐候钢锈层加速稳定化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)查询确定处理地点的环境参数，对处理地点分类，相对湿度RH＜70％为第一类，相对湿度RH≥70％为第二类，沿海城市为第三类；
(2)根据处理地点环境参数，选取当日具有能够保证耐候钢表面从潮湿状态自然晾干的天气作为处理日，在处理日间隔进行多次表面喷水处理，每一次所述表面喷水处理要求对耐候钢表面喷水至完全潮湿后自然晾干，并且干湿循环至少三次；处理日累计4～6周；
其中，对于第一类处理地点，每个处理日至少进行六次所述表面喷水处理；对于第二类处理地点，每个处理日至少进行四次所述表面喷水处理；对于第三类处理地点，每个处理日进行不超过四次所述表面喷水处理。
2.根据权利要求1所述的耐候钢锈层加速稳定化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，环境参数包括空气相对湿度RH、温度、空气污染物以及风级。
3.根据权利要求1所述的耐候钢锈层加速稳定化处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，查询确定处理地点之前至少一年的环境参数样本。
4.根据权利要求1所述的耐候钢锈层加速稳定化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对于第一类处理地点，开始以每个处理日六次的频率进行表面喷水处理，根据处理效果选择增加或维持表面喷水处理的频率。
5.根据权利要求1所述的耐候钢锈层加速稳定化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对于第二类处理地点，当相对湿度RH持续在80％以上，则在处理日选择有阳光直射或者有风的时间段进行表面喷水处理。
6.根据权利要求1所述的耐候钢锈层加速稳定化处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，对于第三类处理地点，若空气污染物中腐蚀粒子沉降量过高，开始以每个处理日四次的频率进行表面喷水处理，在处理后期降低处理的频率。
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| 李军平: "免涂装耐候钢在雅鲁藏布江钢管拱桥上的研究应用", 《钢结构》 * |
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