Tweet
Công nghệ chống ăn mòn kết cấu thép các công trình biển ở Nhật Bản
(29-01-2005) (Takeshi Oki)
Công nghệ chống ăn mòn các cấu kiện thép ở ngoài khơi Nhật Bản gần đây tiến bộ rõ rệt.Đặc biệt công nghệ chống ăn mòn mang tính vĩnh cửu được sử dụng tích cực đối với kết cấu lớn. Sơn lót chống ăn mòn cao lặp lại theo chu kì được sử dụng cho kết cấu phần trên của các cầu lớn trong khu vực khí hậu biển.Cọc ống thép, cọc ống ván thép phủ lớp lót hữu cơ chống ăn mòn nặng được sử dụng cho các kết cấu cảng biển. Lớp vỏ bọc bằng Titan và các biện pháp chống ăn mòn khác với tuổi thọ 100 năm đang được tiếp tục sử dụng cho các kết cấu phần dưới của các đường ngầm qua cảng Tokyo. Chống ăn mòn điện khí cũng được sử dụng cho các công trình dưới nước và dưới đáy biển.
Đối phó với mỗi tình trạng kết cấu thép bị ăn mòn khác nhau, đều có các biện pháp hữu hiệu để ngăn chặn.
Vật liệu thép sử dụng trong các công trình tại vùng chịu ảnh hưởng của khí hậu biển chịu sự ăn mòn của các phần tử muối trong không khí. Sơn là biện pháp thông dụng nhất để ngăn ngừa ăn mòn thép trong trường hợp này.
Những công trình thép bị ngập trong thủy triều hoặc bị nước biển bắn vào - là môi trường biển khắt khe nhất cho ăn mòn (0.3mm/năm)- người ta sử dụng lớp sơn phủ chống ăn mòn có hiệu suất cao với độ bền dài hạn và lớp lót vô cơ.
Sơn chống ăn mòn có hiệu suất cao của hệ sơn nhựa kẽm và than đá được sử dụng cho công nghệ chống ăn mòn những giếng khoan dầu, bệ , bến ngòai khơi và các kết cấu hàng hải khác trong vùng có thủy triều và bị nước biển bắn vào (tuổi thọ 20-30 năm). Vào những năm 1970-1980 nhiều loại sơn lót phủ khác nhau đã được dùng thử như sơn chống ăn mòn nặng sử dụng nhựa tổng hợp clorua, epoxi, poliester, sơn nhựa có mảnh thủy tinh hay lớp phủ cao su, FRP, xi măng, nhựa tổng hợp, hợp kim đồng và niken hay các băng chống ăn mòn. Hiện nay sơn chống ăn mòn có hiệu suất cao được sử dụng phù hợp với tiêu chuẩn được thiết lập bởi Hiệp hội đóng tàu Nhật bản, NACE và các tổ chức khác.
Các cầu tàu, neo đậu thuyền, kè bảo vệ và các kết cấu khác trong bến cảng, gần đây biện pháp chống ăn mòn dài hạn đã được kết hợp trong khâu thiết kế ban đầu. Kết quả là độ bền đã được duy trì trong phạm vi toàn bộ chu kì tuổi thọ của kết cấu. Ngày nay các biện pháp này đang thu hút sự quan tâm. Các sản phẩm chống ăn mòn hiệu quả cao đã được quảng bá từ giữa những năm 80. Gần đây các cọc ống thép chống ăn mòn hiệu suất cao đang được ứng dụng thử ở nhiều nơi. Các nhà sản xuất đã sử dụng lớp màng polyethylene hoặc polyuethane dày tối thiểu 2-2,5mm bao bọc các cọc ván thép, cọc ống ván thép. Biện pháp này đã đạt được 50% hiệu suất sử dụng trong các cấu kiện bến cảng. Trong vùng dưới nước thì những biện pháp này được sử dụng kết hợp với chống ăn mòn điện hóa, hoặc sử dụng độc lập.
Ngoài ra các biện pháp chống ăn mòn sử dụng lớp phủ kim loại cũng được sử dụng. Biện pháp này còn có thể đảm bảo độ bền, do lớp phủ kim loại chịu được va đập tốt hơn lớp phủ hữu cơ. Trong kết cấu phần dưới: các trụ cầu của cầu dẫn qua cảng Tokyo, lớp phủ titanium (1mmTi + 4mm thép tấm) đã được sử dụng như là biện pháp chống ăn mòn có hiệu suất cao trong những vùng có thủy triều và nước biển bắn vào. Lớp phủ Titan được chế tạo bằng công nghệ phôi cán nóng liên kết bản thép và bản Titan có hiệu suất cao. Khi vật liệu Titan được sử dụng riêng rẽ trong môi trường biển thì một lớp màng bám không mong muốn được hình thành trên bề mặt tấm Titan thành lớp màng chống ăn mòn. Và ăn mòn lưỡng kim xuất hiện giữa tấm Titan và thép trong nước biển được ngăn ngừa bằng mối nối hàn chống ăn mòn điện khí hóa. Khi lớp phủ Titan được kết hợp sử dụng với sơn thì mật độ chống ăn mòn hiện tại giảm và hi vọng độ bền là 100 năm.
Việc chống ăn mòn điện được sử dụng để ngăn ngừa ăn mòn của các cấu kiện thép trong nước biển, dưới đáy biển. Chống ăn mòn điện khí có kiểu cực dương lưu điện và kiểu nguồn điện bên ngoài. Mật độ dòng điện chống ăn mòn trong nước biển đối với thép rỗng trong các kết cấu cảng thông thường là 100 mA/m2. Có thể sử dụng giá trị cao hơn 1 chút trong môi trường biển bị ô nhiễm hoặc có dòng chảy từ nước sông vào, hoặc có sóng lớn, tốc độ dòng chảy lớn. Mật độ điện lưu chống ăn mòn của khối đá xây trong tường chắn, kè chắn hay dưới đáy biển là 50% hoặc 20% của giá trị dưới nước. Đôi khi giá trị nhỏ hơn được ước tính đối với các thành phần ở sâu dưới đáy biển.
Takeshi Oki (Tập đoàn thép JFE)
(29-01-2005) (Takeshi Oki)
Công nghệ chống ăn mòn các cấu kiện thép ở ngoài khơi Nhật Bản gần đây tiến bộ rõ rệt.Đặc biệt công nghệ chống ăn mòn mang tính vĩnh cửu được sử dụng tích cực đối với kết cấu lớn. Sơn lót chống ăn mòn cao lặp lại theo chu kì được sử dụng cho kết cấu phần trên của các cầu lớn trong khu vực khí hậu biển.Cọc ống thép, cọc ống ván thép phủ lớp lót hữu cơ chống ăn mòn nặng được sử dụng cho các kết cấu cảng biển. Lớp vỏ bọc bằng Titan và các biện pháp chống ăn mòn khác với tuổi thọ 100 năm đang được tiếp tục sử dụng cho các kết cấu phần dưới của các đường ngầm qua cảng Tokyo. Chống ăn mòn điện khí cũng được sử dụng cho các công trình dưới nước và dưới đáy biển.
Đối phó với mỗi tình trạng kết cấu thép bị ăn mòn khác nhau, đều có các biện pháp hữu hiệu để ngăn chặn.
Vật liệu thép sử dụng trong các công trình tại vùng chịu ảnh hưởng của khí hậu biển chịu sự ăn mòn của các phần tử muối trong không khí. Sơn là biện pháp thông dụng nhất để ngăn ngừa ăn mòn thép trong trường hợp này.
Những công trình thép bị ngập trong thủy triều hoặc bị nước biển bắn vào - là môi trường biển khắt khe nhất cho ăn mòn (0.3mm/năm)- người ta sử dụng lớp sơn phủ chống ăn mòn có hiệu suất cao với độ bền dài hạn và lớp lót vô cơ.
Sơn chống ăn mòn có hiệu suất cao của hệ sơn nhựa kẽm và than đá được sử dụng cho công nghệ chống ăn mòn những giếng khoan dầu, bệ , bến ngòai khơi và các kết cấu hàng hải khác trong vùng có thủy triều và bị nước biển bắn vào (tuổi thọ 20-30 năm). Vào những năm 1970-1980 nhiều loại sơn lót phủ khác nhau đã được dùng thử như sơn chống ăn mòn nặng sử dụng nhựa tổng hợp clorua, epoxi, poliester, sơn nhựa có mảnh thủy tinh hay lớp phủ cao su, FRP, xi măng, nhựa tổng hợp, hợp kim đồng và niken hay các băng chống ăn mòn. Hiện nay sơn chống ăn mòn có hiệu suất cao được sử dụng phù hợp với tiêu chuẩn được thiết lập bởi Hiệp hội đóng tàu Nhật bản, NACE và các tổ chức khác.
Các cầu tàu, neo đậu thuyền, kè bảo vệ và các kết cấu khác trong bến cảng, gần đây biện pháp chống ăn mòn dài hạn đã được kết hợp trong khâu thiết kế ban đầu. Kết quả là độ bền đã được duy trì trong phạm vi toàn bộ chu kì tuổi thọ của kết cấu. Ngày nay các biện pháp này đang thu hút sự quan tâm. Các sản phẩm chống ăn mòn hiệu quả cao đã được quảng bá từ giữa những năm 80. Gần đây các cọc ống thép chống ăn mòn hiệu suất cao đang được ứng dụng thử ở nhiều nơi. Các nhà sản xuất đã sử dụng lớp màng polyethylene hoặc polyuethane dày tối thiểu 2-2,5mm bao bọc các cọc ván thép, cọc ống ván thép. Biện pháp này đã đạt được 50% hiệu suất sử dụng trong các cấu kiện bến cảng. Trong vùng dưới nước thì những biện pháp này được sử dụng kết hợp với chống ăn mòn điện hóa, hoặc sử dụng độc lập.
Ngoài ra các biện pháp chống ăn mòn sử dụng lớp phủ kim loại cũng được sử dụng. Biện pháp này còn có thể đảm bảo độ bền, do lớp phủ kim loại chịu được va đập tốt hơn lớp phủ hữu cơ. Trong kết cấu phần dưới: các trụ cầu của cầu dẫn qua cảng Tokyo, lớp phủ titanium (1mmTi + 4mm thép tấm) đã được sử dụng như là biện pháp chống ăn mòn có hiệu suất cao trong những vùng có thủy triều và nước biển bắn vào. Lớp phủ Titan được chế tạo bằng công nghệ phôi cán nóng liên kết bản thép và bản Titan có hiệu suất cao. Khi vật liệu Titan được sử dụng riêng rẽ trong môi trường biển thì một lớp màng bám không mong muốn được hình thành trên bề mặt tấm Titan thành lớp màng chống ăn mòn. Và ăn mòn lưỡng kim xuất hiện giữa tấm Titan và thép trong nước biển được ngăn ngừa bằng mối nối hàn chống ăn mòn điện khí hóa. Khi lớp phủ Titan được kết hợp sử dụng với sơn thì mật độ chống ăn mòn hiện tại giảm và hi vọng độ bền là 100 năm.
Việc chống ăn mòn điện được sử dụng để ngăn ngừa ăn mòn của các cấu kiện thép trong nước biển, dưới đáy biển. Chống ăn mòn điện khí có kiểu cực dương lưu điện và kiểu nguồn điện bên ngoài. Mật độ dòng điện chống ăn mòn trong nước biển đối với thép rỗng trong các kết cấu cảng thông thường là 100 mA/m2. Có thể sử dụng giá trị cao hơn 1 chút trong môi trường biển bị ô nhiễm hoặc có dòng chảy từ nước sông vào, hoặc có sóng lớn, tốc độ dòng chảy lớn. Mật độ điện lưu chống ăn mòn của khối đá xây trong tường chắn, kè chắn hay dưới đáy biển là 50% hoặc 20% của giá trị dưới nước. Đôi khi giá trị nhỏ hơn được ước tính đối với các thành phần ở sâu dưới đáy biển.
Takeshi Oki (Tập đoàn thép JFE)