彩钢板的适应性有多强?
钢结构技术
从普通工业厂房、化工车间、冶金电力、公用及民用建筑等12个行业及地区的特点出发,简要提出了一些特殊行业行及特殊地区的彩板选用方案。
普通工业厂房、仓储物流库房
行业特点:普通工业厂房及仓储物流库房,本身不对彩板产生腐蚀,对彩板的耐腐蚀性、抗老化等要求不高,更多考虑厂房建设的实用性及性价比
选用方案:普通PE聚酯彩板由于其较高的性价比,在普通工业厂房及仓储物流库房的围护系统中应用较为广泛。
化工行业
行业特点:化工产品具有挥发性特点,容易产生酸性或碱性等腐蚀性较大的挥发性物质,遇水后容易形成露珠附着在彩板表面,对彩板的涂层产生腐蚀,并有可能进一步腐蚀到锌层甚至钢板。
选用方案:建议选用PVDF氟碳彩板、SDP**耐候彩板或HDP高耐候彩板,其防腐性能对比:PVDF氟碳彩板>SDP**耐候彩板>HDP高耐候彩板,造价成本对比:PVDF氟碳彩板>SDP**耐候彩板>HDP高耐候彩板。
冶金、电力行业
行业特点:有色金属冶炼厂(铜、锌、铝、铅等)是较挑战彩板使用年限的,钢厂、电厂等也会产生腐蚀性的介质,对彩板的抗腐蚀要求较高。
选用方案:鉴于冶金电力行业的特殊性,一般建议选用PVDF氟碳彩板、SDP**耐候彩板或HDP高耐候彩板。
公用及民用建筑
行业特点:公用及民用建筑,如体育场馆、高铁车站、住宅小区等,美观、经久耐用是彩涂钢板首要考虑的因素。因此,涂层抗变色、抗粉化以及涂层表面完整细腻就相当重要。
选用方案:公用及民用建筑关注的人多,且近距离,因此,选择一般采用PVDF氟碳、SDP**耐候或HDP高耐候彩板,并且多选择浅颜色。
沿海地区
行业特点:沿海地区由于常年湿度大,且海水形成的盐雾性气候对彩板的腐蚀破坏程度大,在彩板的选择上主要考虑耐腐蚀性。在海边使用彩板,需要厚涂层的彩板或者涂层相对致密的涂料品种,因为海水中的氯离子渗透能力很强,它能透过薄涂层或者不致密的涂层直接腐蚀基体镀层。在海水能溅到的地方,不建议采用彩涂钢板。
选用方案:考虑沿海地区的盐雾环境,建议采用耐盐雾的PVDF氟碳、SDP**耐候或HDP高耐候彩板。
紫外线照射强烈的高原地区
行业特点:我国的西北高原,紫外线照射强烈,容易导致彩板涂层粉化,所以在彩板的选择上,主要考虑涂层抗紫外线的性能。
选用方案:高原地区建议采用抗紫外线、耐腐蚀性较强的PVDF氟碳、SDP**耐候或HDP高耐候彩板。
风沙严重地区
行业特点:我国的新疆地区,由于沙漠所占面积较大,常年风沙严重,对彩板涂层表面的破坏性较大。
选用方案:SMP硅改性聚酯彩板由于其涂层硬度、耐磨性、不粉化性、耐久性等特点,比较适用于风沙严重地区,包括矿山开采等行业。
食品药品行业行业特点:食品药品行业属于国家特殊监管行业,对生产车间的卫生环境要求较其严格,不合格的卫生环境将直接影响到食品和药品的安全。
选用方案:抗菌彩板涂层中由于使用了特殊搪瓷系列抗菌剂,具有无毒性及半*性抗菌效果和远红外线辐射效果,对大肠菌与黄色葡萄球菌能产生99%以上的抗菌率,在制药、食品加工等对抗菌要求较严的领域得到广泛应用。同时,易清洁彩板也因为涂层良好的亲水性能,板面易于清洁,而被广泛应用于食品药品行业。所以食品药品行业建议采用抗菌彩板或易清洁彩板。
纺织、电子行业
行业特点:纺织、电子车间由于其行业特点,静电是非常大的危害,轻者影响正常生产,重者导致安全事故。
选用方案:抗静电彩板由于涂层涂料中添加了特殊导电颜料,彩板表面具有电阻,静电可通过电阻形成电能释放,防止粉尘附着,且容易清除,在纺织、电子、光学器械、医疗设施等需要防尘、防静电的生产环境得到广泛应用。
大跨度拱形屋顶
行业特点:拱形屋顶因其无梁无檩、空间开阔、跨越能力大、低造价、投资少、工期短、经济实惠等特点,在体育场馆、交易市场、展览展厅、仓储物流等领域得到广泛应用。由于无梁无檩、空间跨度大的建造结构,拱形屋顶对彩板的强度要求较高。
选用方案:根据拱形屋顶跨度大小,建议选用基板屈服强度为280-550Mpa的结构用高强彩板,其牌号为:TS280GD+Z~TS550GD+Z
矿山开采行业
行业特点:矿山开采现场环境比较恶劣,沙尘比较严重,沙尘中夹杂金属粉尘,沉淀在彩板表面经雨水浸泡后会形成锈蚀,对彩板的腐蚀破坏性较大。沉淀在彩板表面的矿砂经风吹动后,对涂层表面的损伤也比较厉害。
选用方案:建议选用抗腐蚀、抗划伤、耐磨的SMP硅改性聚酯彩板。
彩钢活动房
行业特点:活动房主要应用于各施工工地,作为临时办公、住宿、仓储用,在确保安全的情况下,所以更多考虑经济实用型,更加关注价格。
选用方案:建议采用性价比较高的普通PE聚酯彩板。
耐候钢
耐候钢, 即耐大气腐蚀钢,是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。 耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架、光伏、高速工程等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
耐候钢其特征在于:耐候钢的合金成分及重量百分比含量为:C:≤0.12、Si:0.25~0.75、Mn:0.2~0.5、S ≤0.02、P:0.06~0.12、Cu:0.25~0.5、Cr:0.3~1.25、Ni:0.12~0.65,其余为Fe和微量元素。通过Cu、 Mn、Si、Al等合金化,并简单调整普通低碳钢(Q235钢)的部分元素含量,在不需改变Q235钢生产工艺条件下,就能生产出具有良好的耐大气腐蚀性能、综合机械性能的经济耐候钢。
耐候钢(即耐大气腐蚀钢)在融入现代冶金新机制、新技术和新工艺后得以可持续发展和创新,属世界**级钢技术*水平的系列钢种之一。耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍,能减薄使用、裸露使用或简化涂装使用。该钢种具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能的特性,使构件制造者、使用者受益。耐候钢产品供制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
耐候钢特点
指具有保护锈层耐大气腐蚀,可用于制造车辆、桥梁、塔架、集装箱等钢结构的低合金结构钢。与普碳钢相比,耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能。与不锈钢相比,耐候钢只有微量的合金元素,诸如磷、铜、铬、镍、钼、铌、钒、钛等,合金元素总量仅占百分之几,而不像不锈钢那样,达到百分之十几,因此价格较为低廉。
耐候钢原理
钢中加入磷、铜、铬、镍等微量元素后,使钢材表面形成致密和附着性很强的保护膜,阻碍锈蚀往里扩散和发展,保护锈层下面的基体,以减缓其腐蚀速度。在锈层和基体之间形成的约50μm~100μm厚的非晶态尖晶石型氧化物层致密且与基体金属黏附性好,由于这层致密氧化物膜的存在,阻止了大气中氧和水向钢铁基体渗入,减缓了锈蚀向钢铁材料纵深发展,大大提高了钢铁材料的耐大气腐蚀能力。耐候钢是可减薄使用、裸露使用或简化涂装,而使制品抗蚀延寿、省工降耗、升级换代的钢系,也是一个可融入现代冶金新机制、新技术、新工艺而使其持续发展和创新的钢系。
耐候钢制造工艺
耐候钢一般采用精料入炉-冶炼(转炉、电炉-微合金化处理-吹氩-LF精炼-低过热度连铸(喂入稀土丝)-控轧控冷等工艺路线。在冶炼时,废钢随炉料一起加入炉内,按常规工艺冶炼,出钢后加入脱氧剂及合金,钢水经吹氩处理后,随即进行浇铸,吹氩调温后的钢水经连铸机铸成板坯。由于钢中加入稀土元素,耐候钢得到净化,夹杂物含量大为减少。
耐候钢运用
工程实例
一、高性能耐候钢和耐火钢可减小钢结构的维护费用,为解决外露无防护钢结构的防火防腐问题提供了新的解决方案, 如高压电塔
二、耐火耐候钢的制作安装工艺与常规钢材基本相同,设计方法亦与普通钢结构相同,但需要更多试验验证
三、高强度耐候钢已在桥梁工程中推广应用,需要研究设计理论和方法
四、耐火耐候钢也可运用于楼承板
发展规划
耐候钢,作为新一代先进钢铁材料,耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2~5倍,并且使用时间愈长,耐蚀作用愈**。由于具有耐锈、免涂装、减薄降耗,省工节能等特点,可以应用到建筑、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构,也可以用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台等结构件。
钢铁工业“十二五”发展规划,显示我国耐候钢需求用量逐渐增多,在铁路、公路、电力塔架建设等方面凸显。在美国、日本等发达国家,耐候钢已经得到了广泛应用。我国耐候钢起步较晚,但随着国民经济的迅速发展,耐候钢的应用已引起国内有关部门的高度重视,所以耐候钢及其防腐蚀的研发和升级,具有重要现实意义,同时也有利于促进钢铁行业产品结构的升级。
耐候钢具有良好的耐大气腐蚀性能,虽然应用耐候钢前期的投资成本较普碳钢略高,但是与普碳钢表面喷涂防腐涂层等方法比较,普碳钢的后期维护费用是耐候钢的1.5-2倍。因此耐候钢可减少环境污染,属于节能减排重点推广技术。国内耐候钢大都涂装使用,其免涂装和“以锈防锈”的设计初衷并没有得到较大程度的发挥。在苛刻的服役环境下,耐候钢存在锈层难以致密化,另外在服役初期,钢结构的外观锈蚀呈现不均匀等相关问题,因此耐候钢的应用环境和表面处理技术一直困扰耐候钢的应用。
世博会中应用
上海2010年世博会中的卢森堡大公国国家馆,该馆主体建筑外观整体呈锈色,因为建筑用料是一种名叫耐候钢的特殊钢材。耐候钢又叫考顿钢,它的特别之处在于,暴露在自然环境中,经与空气、雨水等作用,钢材表面会自动形成抗腐蚀的保护层,*涂漆保护,材料的寿命在80年以上。继2004年同济大学中法中心使用耐候钢作为建筑外观之后,卢森堡馆再次使用。完工后的卢森堡馆整体将呈现耐候钢的**原色,展馆的内墙则由冷杉木组成。新型的耐候钢与自然的冷杉木,营造出雕塑式的古堡,不仅艺术感十足,也谙和了环保和可持续的当代理念。同时,这也刻画出与钢铁密切相关的卢森堡形象———100多年来,卢森堡一直以精湛的炼钢技术**于世,当年巴黎建造埃菲尔铁塔所用的钢材,就来自于卢森堡。这次卢森堡馆所用的耐候钢,也将全部从卢森堡进口。此外,建造整个卢森堡馆的耐候钢在展馆拆除后可**回收利用。