Статья | Горячее цинкование – эффективный способ защиты металлоконструкций | Роктэс

Горячее цинкование – эффективный способ защиты металлоконструкций

Цинк - распространенный металл, а горячее цинкование - один из самых старых и надёжных методов защиты от коррозии. Из различных методов цинкования изделий из железа и стали на долю горячего метода приходится 95-98%. Другие антикоррозионные системы создают или защитный барьер, или гальванический элемент. Только горячее цинкование соединяет эти два способа в одно целое, создавая эффективный и экономичный продукт.

Горячее цинкование основано на принципе диффузии. На поверхности элементов, подлежащих цинкованию, образуется слой карбоната цинка толщиной от 40 до 120 мкм, нераздельно связанный со стальной основой, устойчивый к механическим повреждениям, стиранию, эрозии, ударам и достаточный для обеспечения антикоррозийной защиты металлоконструкций в течение десятилетий. По данным American Galvanizer Association горячее цинкование обеспечивает защиту от коррозии от 65 лет в промышленной и до 120 лет в загородной среде.

Процесс горячего цинкования состоит из трех основных этапов: подготовка поверхностей, цинкование, контроль качества.

Подготовка поверхности включает ряд процессов: обезжиривание, травление, флюсование. От качества подготовки зависит сцепление покрытия с основным металлом. Подготовленное изделие должно отвечать трем требованиям: не превышать размер ванны с расплавом цинка; быть изготовленным из стали, которая цинкуется; конструктивно обеспечивать свободный вход и выход жидкостей и расплава из внутренних полостей.

Цинкование производят путём погружения изделий в расплав чистого цинка. Для обеспечения наилучшего качества оцинковки возможны добавки алюминия, никеля и пр. Температура расплава цинка – 4600С. Общее время погружения изделий в расплав в среднем 5-10мин.

Качество цинкования контролируется в ходе работы серией проверок эффективности растворов, качества цинка, температуры расплавленного цинка, скорости погружения и извлечения, длительности погружения. В технологическом процессе цинкования используют автоматические системы управления всеми этапами.

Оцинкованная продукция имеет серебристую блестящую поверхность, которая со временем покрывается серо-голубой патиной, состоящей из нерастворимого карбоната цинка. Атмосферные воздействия постепенно превратят поверхность в растворимый гидроксид цинка. В случае глубокой насечки, окружающий цинк, коррозируя вместо стали, образует продукт коррозии с эффектом герметика.

Процесс цинкования защищает изделие от ржавчины, улучшает его эстетичный внешний вид, повышает сопротивление износу. Длительность этой защиты обеспечивает наличие сплава между железом и цинком, и зависит от его толщины, однородности и сцепления, достаточного для манипуляций с изделиями.

При выборе технологии защиты от коррозии необходимо учитывать не только ее начальную стоимость, но и другие преимущества. Следует обращать внимание на легкость нанесения, время выполнения, легкость контроля, простоту исправления, экологичность.

Альтернативные способы защиты – например окраска - требуют привлечения большего количества сотрудников, более долгих сроков выполнения, постоянного внимания и непрерывного обслуживания. Регулярное подкрашивание и периодические замены поврежденных коррозией конструкции, затраты на краску и грунтовку, содержание штата работников, увеличивают эксплуатационные расходы. Если принять во внимание все затраты на окрашивание, то цинкование имеет более низкую себестоимость. С учетом средней скорости коррозии, колеблющейся от 9 мкм до 0,85 мкм в год, выгоды горячего цинкования в течение средне - или долгосрочного периода, в сравнении с любым другим методом, очевидны.

Стоимость горячего цинкования в наибольшей степени зависит от текущих цен на цинк, затраты на который составляют около 66% в себестоимости услуги. Средняя цена цинкования на заводах с большими ваннами длиной до 13,5 м. крупногабаритных изделий составляет около 18000 руб/т с НДС, малогабаритных весом до 5 кг. – 25000 руб/т. На заводах с маленькими ваннами длиной до 2 м. - до 30000 руб/т. Стоимость услуг по горячему цинкованию зависит от объёма заказа, типа конструкции, толщины покрытия и других условий.

Цинкование применяется для защиты готового металлопроката, например, полосовой стали, которая затем используется в автомобилестроении. Цинкованием можно защитить строительные металлоконструкции, дорожные ограждения, опоры ЛЭП, башни и мачты, решетки ограждения.

Горячее цинкование находится на наивысшей ступени эволюции защитных систем и является индикатором, квалифицирующим профессиональность тех, кто его использует и занимает привилегированную позицию по сравнению с теми, кто этого не делает.

Так, в США на горячее цинкование используют около 50% общего потребления цинка. В Европе 90% строительных конструкций защищено от коррозии цинком, а в городской инфраструктуре, железнодорожной и дорожной сфере эта цифра достигает 100%. Самым крупным в мире производителем горячеоцинкованной продукции является Китай. На сегодняшний день в КНР насчитывается порядка трех тысяч крупных и мелких заводов горячего цинкования, что говорит о значительном опыте китайских промышленников в освоении данной технологии.

Отечественный рынок горячеоцинкованных конструкций, находится в стадии становления. Конъюнктура способствует выходу на рынок новых игроков. На металлургических комбинатах открывают новые цеха непрерывного горячего цинкования проката, а в составе заводов металлоконструкций создают специализированные участки для штучного цинкования собственной и давальческой продукции.

Основной причиной препятствующей распространению данного метода является нехватка производственных мощностей (в России около 60 таких предприятий) и сосредоточение заводов горячего цинкования в Центральном регионе (везти конструкции для цинкования на расстояние более 500км нерентабельно). Поэтому, согласно оценкам специалистов, России необходимо еще не менее 80 заводов горячего цинкования, положительные тенденции развития рынка услуг горячего цинкования в стране есть. Потребность растет за счет повышения спроса на конструкции для автодорог и мостов, железнодорожных хозяйств, энергетики и нефтегазового комплекса, жилищного и промышленного строительства.

Целесообразно выходить на российский рынок цинкования с годовым выпуском от 30000 тонн металлоконструкций при двухсменной работе. При сложившихся ценах на услуги цинкования, затрат на покупку цинка, и расчётной рентабельности продаж период окупаемости проекта может составить 7 лет для европейских линий, и 3-4 года для линии из Китая.

Учитывая возрастающий интерес потребителей к оцинкованным металлоконструкциям, компания «РОКТЭС» приступила к реализации проекта поставок в Россию линий горячего цинкования из Китая. Мы предлагаем системный подход в реализации проекта по оснащению производства. В соответствии с техническим заданием заказчика мы подберем оптимальную технологическую схему производственной линии оцинкования, состав оборудования, системы очистки окружающей среды от загрязняющих отходов.

Статья опубликована в журнале Металл-Экспо 18

Электронная версия журнала со статьей