Wie kann Korrosion von Hebemaschinen verhindert werden?
Jun 07, 2023
Wie kann Korrosion von Hebemaschinen verhindert werden?
In den letzten Jahren, mit der Entwicklung des Maschinenbaus in meinem Land, werden Hebemaschinen immer häufiger in modernen Produktionsbereichen wie Schiffen, Luft- und Raumfahrt, Elektrizität, Grundmaterialien, Metallurgie, Brücken und Eisenbahnen eingesetzt.
Der Anstieg der Zahl der Krane hat für produzierende Unternehmen Chancen, aber auch viele Herausforderungen mit sich gebracht. Seriösen Statistiken zufolge steigt zwar die Zahl der Kräne von Jahr zu Jahr, aber auch die Zahl der Kräne, die jedes Jahr demontiert und verschrottet werden, nimmt erheblich zu, und mehr als 80 Prozent der Kräne werden aufgrund von Korrosionsschäden an ihren Metallstrukturen verschrottet .
Aufgrund der hohen Einsatzhäufigkeit von Hebemaschinen und der relativ rauen Arbeitsumgebung werden diese häufig im Freien oder in einer feuchten und korrosiven Umgebung aufgestellt. Durch Beschädigungen verliert die schützende Lackschicht auf der Oberfläche des Krans häufig ihre Schutzfunktion, wodurch die Metallstruktur korrodiert.
Es kam zu zwei Zwischenfällen mit Portalkränen aufgrund starker Korrosion der wichtigsten tragenden Komponenten, wobei die Einsatzeinheit gegen Vorschriften verstieß und diese gewaltsam überlastete, was zu Schäden an der Metallkonstruktion und Unfällen mit Maschinenunfällen und Todesopfern führte. Am Beispiel der USA, einem Industrieland, kommen laut Statistik jedes Jahr mehr als 50 Menschen bei Kranunfällen ums Leben. Die Korrosion von Metallkonstruktionsmaterialien von Hebemaschinen führt nicht nur leicht zu Sicherheitsunfällen, sondern verursacht auch eine enorme Verschwendung von Metallmaterialien.
Artikel 3.9 von GB6067.1-2010 „Sicherheitsvorschriften für Hebemaschinen Teil 1: Allgemeine Regeln“ legt eindeutig fest, dass Inspektionen und Messungen durchgeführt werden sollten, wenn die wichtigsten spannungstragenden Komponenten des Krans korrodiert sind.
Wenn die Korrosion des Abschnitts des Hauptkraftträgers 10 Prozent der Konstruktionsdicke erreicht und eine Reparatur nicht möglich ist, sollte sie verschrottet werden.
Es ist ersichtlich, dass in rauen Umgebungen die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit der Metallstruktur des Krans und die Reduzierung des Energieverbrauchs des Krans ein dringend zu lösendes Problem darstellt.
Korrosionsverhalten und Ursachenanalyse der Metallstruktur von Hebemaschinen
Der Hauptträger und andere Hauptteile des Krans bestehen hauptsächlich aus gewöhnlichem Kohlenstoffstahl Q235, und für die wichtigen tragenden Komponenten der Kranmetallstruktur ist die Verwendung von Q235B, Q235C und Q235D vorgeschrieben. Für die allgemeine Metallstruktur des Krans darf kochender Stahl Q235F verwendet werden, wenn die Auslegungstemperatur nicht unter -25 Grad liegt.
Bei gewöhnlichem Kohlenstoffstahl können die Korrosionsformen in gleichmäßige Korrosion, Lochkorrosion und interkristalline Korrosion unterteilt werden. Gleichmäßige Korrosion ist weniger schädlich. Da Metallbauteile eine bestimmte Querschnittsgröße haben, führt eine leichte gleichmäßige Korrosion im Allgemeinen nicht zu einer wesentlichen Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften des Metalls. Aber für die kastenförmige Metallstruktur (kastenförmiger Balken, kastenförmiger Ausleger, kastenförmiger Arm usw.) UNFALL.
Porenkorrosion und interkristalline Korrosion sind Korrosionen, die lokal in einem Metallkörper auftreten. Diese beiden Arten von Korrosion verringern die effektive Querschnittsfläche der Komponente und machen die Teile anfällig für plötzliche Brüche. Diese beiden Arten von Korrosionsverhalten sind schädlicher.
Studien haben gezeigt, dass interkristalline Korrosion hauptsächlich durch die Eigenspannung im Inneren des Materials oder die von außen ausgeübte Spannung verursacht wird, was zu einer kombinierten Einwirkung von Spannung, Dehnung und Korrosion auf das Material führt und dazu führtSchaden. Diese Art von Korrosion führt zu äußerst schwerwiegenden Folgen der Beschädigung und des Versagens der Metallstruktur.
Der Korrosionsmechanismus der Metallstruktur von Hebemaschinen ist hauptsächlich chemische Korrosion und elektrochemische Korrosion.
Unter chemischer Korrosion versteht man die Zerstörung von Materialien, die durch direkte reine chemische Korrosion zwischen Materialien und nichtleitenden Medien verursacht wird, während elektrochemische Korrosion die häufigste und wichtigste Art der Korrosion metallischer Materialien durch elektrochemische Reaktionen ist. Unter normalen Umständen bildet die Stahlkonstruktion von Hebemaschinen im Allgemeinen Rost auf der Oberfläche. Bei hohen Temperaturen kann es jedoch leicht zu Oxidablagerungen in der Stahlkonstruktion kommen. Darüber hinaus neigt Stahl bei hoher Temperatur dazu, mit Gas zu reagieren, und das erzeugte Gas entweicht von der Stahloberfläche und es bildet sich eine Entkohlungsschicht auf der Oberfläche der Stahlkonstruktion, die die Leistung der Hebemaschinen beeinträchtigt.
In einer rauen Umgebung ist es einfach, die drei für elektrochemische Korrosion erforderlichen Bedingungen zu erfüllen: das Vorhandensein einer Potentialdifferenz, einer Elektrolytlösung und Kontakt. Solange die oben genannten drei Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind, kann es zu elektrochemischer Korrosion kommen, wodurch die Metallstruktur der Hebemaschinerie zerstört wird.
Analyse von Schutzmethoden für Metallstrukturen von Hebemaschinen
Gegenwärtig umfassen die Korrosionsschutzmethoden für Kranmetallkonstruktionen hauptsächlich die Oberflächenbeschichtungsmethode für Metallkonstruktionen und die Opferanodenschutzmethode.
Bei der Opferanodenschutzmethode werden dem Lack üblicherweise Füllstoffe (z. B. Zink) zugesetzt, die aktiver sind als Stahl. Durch das elektrochemische Prinzip kann die Opferanode die Metallstruktur vor Korrosion schützen. Obwohl diese Methode keine externe Stromquelle erfordert, ist sie korrosionsschädlich. Die Qualität der Beschichtung ist extrem hoch, gleichzeitig werden Nichteisenmetalle verbraucht und die Anode muss regelmäßig ausgetauscht werden, was kostspielig und aufwändig ist.
Oberflächenbeschichtungsverfahren werden hauptsächlich in zwei Arten unterteilt: korrosionsbeständige Metallbeschichtungsverfahren und nichtmetallische Beschichtungsverfahren. Zu den korrosionsbeständigen Metallbeschichtungsmethoden gehören im Allgemeinen Galvanikverfahren, Plattierverfahren, Schmelztauchverfahren, Permeationsbeschichtungsverfahren, Sprühverfahren usw. Die Prozessanforderungen dieser Verfahren sind hoch, hohe Kosten, geeignet für kleine Werkstücke, aber für das Heben in großem Maßstab Maschinen, die in der Praxis eingesetzt wurden, liegen außerhalb der Reichweite der oben genannten Methoden und wurden daher nicht weit verbreitet.
Die nichtmetallische Beschichtungsmethode besteht darin, eine grundlegende Rostschutzfarbe auf die Metalloberfläche aufzutragen. Diese Methode ist kostengünstig und einfach durchzuführen und wird häufig zum Korrosionsschutz von Kranen eingesetzt. Ein einziger Lackfilm kann jedoch nicht vollständig verhindern, dass Feuchtigkeit und Sauerstoff in die Metalloberfläche eindringen, was zu Alterung und Schäden führen kann. Darüber hinaus kann die Lücke im Lackierprozess auch dazu führen, dass die Farbe keinen guten, langfristig wirksamen Schutz bietet.
