Làm thế nào để ngăn chặn sự ăn mòn của máy nâng?

Làm thế nào để ngăn chặn sự ăn mòn của máy nâng?

Trong những năm gần đây, với sự phát triển của ngành xây dựng kỹ thuật của đất nước tôi, máy cẩu ngày càng được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hiện đại như tàu, hàng không vũ trụ, năng lượng điện, vật liệu cơ bản, luyện kim, cầu và đường sắt.
 

Sự gia tăng số lượng cần cẩu mang đến cơ hội cho các doanh nghiệp sản xuất nhưng cũng không ít thách thức. Theo thống kê có thẩm quyền, trong khi số lượng cần cẩu đang tăng lên hàng năm, thì số lượng cần cẩu bị tháo dỡ và loại bỏ hàng năm cũng tăng lên đáng kể, và hơn 80% số cần cẩu bị loại bỏ là do kết cấu kim loại của chúng bị ăn mòn. .
 

Do tần suất sử dụng máy móc nâng cao và môi trường làm việc tương đối khắc nghiệt, chúng thường được đặt ngoài trời hoặc trong môi trường ẩm ướt và ăn mòn. Lớp sơn bảo vệ trên bề mặt cầu trục thường mất chức năng bảo vệ do bị hư hỏng khiến kết cấu kim loại bị ăn mòn.
 

Đã có 2 sự cố đối với giàn cẩu do các bộ phận chịu lực chính bị ăn mòn nghiêm trọng, đơn vị sử dụng vi phạm quy định, cưỡng chế cẩu quá tải dẫn đến hư hỏng kết cấu kim loại và xảy ra tai nạn rơi máy, chết người. Lấy Hoa Kỳ, một quốc gia phát triển làm ví dụ, theo thống kê, hơn 50 người thiệt mạng trong các vụ tai nạn cần trục mỗi năm. Sự ăn mòn vật liệu kết cấu kim loại của máy nâng không chỉ dễ dẫn đến tai nạn mất an toàn mà còn gây lãng phí vật liệu kim loại rất lớn.
 

Điều 3.9 của GB6067.1-2010 "Quy định an toàn cho máy nâng Phần 1: Quy tắc chung" quy định rõ ràng rằng khi các bộ phận chịu lực chính của cần trục bị ăn mòn, cần tiến hành kiểm tra và đo lường.

Khi độ ăn mòn của tiết diện cấu kiện chịu lực chính đạt 10% chiều dày thiết kế, nếu không sửa chữa được thì phải đập bỏ.

Có thể thấy rằng trong môi trường khắc nghiệt, làm thế nào để cải thiện khả năng chống ăn mòn của kết cấu kim loại của cần trục và giảm mức tiêu thụ năng lượng của cần trục là một vấn đề cấp bách cần được giải quyết.

Hành vi ăn mòn và phân tích nguyên nhân của kết cấu kim loại của thiết bị nâng

Dầm chính và các bộ phận chính khác của cần trục chủ yếu được làm bằng thép carbon thông thường Q235, và các bộ phận chịu tải quan trọng của kết cấu kim loại cần trục được quy định sử dụng Q235B, Q235C và Q235D. Đối với kết cấu kim loại chung của cầu trục, khi nhiệt độ thiết kế không Khi thấp hơn -25 độ, cho phép sử dụng thép sôi Q235F.

Đối với các dạng ăn mòn thép carbon thông thường có thể được chia thành ăn mòn đồng nhất, ăn mòn lỗ và ăn mòn giữa các hạt. Ăn mòn thống nhất ít gây hại hơn. Do các thành phần kim loại có kích thước mặt cắt ngang nhất định nên ăn mòn nhẹ đồng đều thường không làm giảm đáng kể tính chất cơ học của kim loại. Nhưng đối với kết cấu kim loại hình hộp (dầm hình hộp, thanh chống hình hộp, tay đòn hình hộp, v.v.) TAI NẠN.
 

Ăn mòn lỗ rỗng và ăn mòn giữa các hạt là sự ăn mòn xảy ra trên quy mô cục bộ trong thân kim loại. Hai loại ăn mòn này sẽ làm giảm diện tích mặt cắt hữu hiệu của chi tiết và làm cho chi tiết dễ bị gãy đột ngột. Hai loại hành vi ăn mòn này có hại hơn.
 

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ăn mòn giữa các hạt chủ yếu là do ứng suất dư bên trong vật liệu hoặc ứng suất do bên ngoài gây ra, dẫn đến tác động kết hợp của ứng suất, biến dạng và ăn mòn lên vật liệu và dẫn đếnhư hại. Loại ăn mòn này dẫn đến hậu quả cực kỳ nghiêm trọng là hư hỏng và hỏng hóc cấu trúc kim loại.
 

Cơ chế ăn mòn kết cấu kim loại của máy cẩu chủ yếu là ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa.
 

Ăn mòn hóa học đề cập đến sự phá hủy vật liệu do ăn mòn hóa học thuần túy trực tiếp giữa vật liệu và môi trường không dẫn điện, trong khi ăn mòn điện hóa là loại ăn mòn phổ biến và quan trọng nhất của vật liệu kim loại thông qua các phản ứng điện hóa. Trong những trường hợp bình thường, kết cấu thép của máy cẩu thường tạo ra rỉ sét trên bề mặt. Nhưng trong trường hợp nhiệt độ cao, kết cấu thép dễ hình thành cặn oxit. Ngoài ra, thép dễ phản ứng với khí ở nhiệt độ cao, khí sinh ra thoát ra khỏi bề mặt thép, hình thành lớp khử cacbon trên bề mặt kết cấu thép, ảnh hưởng đến hiệu suất của máy nâng.
 

Trong một môi trường khắc nghiệt, dễ dàng đáp ứng ba điều kiện cần thiết cho sự ăn mòn điện hóa: sự tồn tại của sự khác biệt tiềm năng, dung dịch điện ly và tiếp xúc. Miễn là ba điều kiện trên được đáp ứng cùng một lúc, sự ăn mòn điện hóa có thể được hình thành, do đó phá hủy cấu trúc kim loại của máy nâng.

Phân tích các phương pháp bảo vệ kết cấu kim loại của máy móc vận thăng

Hiện nay, các phương pháp chống ăn mòn kết cấu kim loại của cần cẩu chủ yếu bao gồm phương pháp phủ bề mặt kết cấu kim loại và phương pháp bảo vệ anode hy sinh.
 

Phương pháp bảo vệ anode hy sinh thường thêm chất độn (chẳng hạn như kẽm) hoạt tính hơn thép vào sơn. Thông qua nguyên lý điện hóa, cực dương hy sinh có thể bảo vệ cấu trúc kim loại khỏi bị ăn mòn. Mặc dù phương pháp này không cần nguồn điện bên ngoài, nhưng nó gây hại cho sự ăn mòn. Chất lượng của lớp phủ cực kỳ cao, đồng thời sẽ tiêu hao kim loại màu, cực dương cần được thay thế thường xuyên, rất tốn kém và phức tạp.
 

Các phương pháp phủ bề mặt chủ yếu được chia thành hai loại: phương pháp phủ kim loại chống ăn mòn và phương pháp phủ phi kim loại. Các phương pháp phủ kim loại chống ăn mòn thường bao gồm phương pháp mạ điện, phương pháp phủ, phương pháp nhúng nóng, phương pháp mạ thấm, phương pháp phun, v.v. Yêu cầu quy trình của các phương pháp này cao, chi phí cao, phù hợp với phôi nhỏ, nhưng để nâng quy mô lớn máy móc đã được đưa vào sử dụng thực tế, nó nằm ngoài tầm với của các phương pháp trên, vì vậy nó chưa được sử dụng rộng rãi.
 

Phương pháp phủ phi kim loại là phủ sơn chống gỉ cơ bản lên bề mặt kim loại. Phương pháp này có chi phí thấp và dễ vận hành, được sử dụng rộng rãi trong việc chống ăn mòn cầu trục. Tuy nhiên, một màng sơn đơn lẻ không thể ngăn chặn hoàn toàn hơi ẩm và oxy xâm nhập vào bề mặt kim loại, có thể gây lão hóa và hư hỏng. Ngoài ra, những kẽ hở trong quá trình sơn cũng có thể khiến lớp sơn không phát huy tốt tác dụng bảo vệ lâu dài.