鋼鉄の橋の供給者として、私は塩の腐食を起こしやすい沿岸地域の鉄鋼橋のユニークな課題と性能特性を直接目撃しました - 水腐食。塩 - 水腐食は、長期の耐久性と鋼製の橋の機能に大きな影響を与える重要な要因です。このブログでは、そのような過酷な条件の下でスチールブリッジの機能と、その信頼性を確保するために採用する戦略について掘り下げます。
塩の影響 - 鋼鉄の橋に対する水腐食
塩 - 水腐食は複雑な電気化学プロセスです。鋼が塩水と接触すると、電解細胞が形成されます。塩水は電解質として機能し、イオンの流れを促進します。鋼の鉄は水中の酸素と反応し、一般に錆として知られている酸化鉄の形成につながります。この錆層は多孔質であり、鋼の表面によく付いていません。その結果、基礎となる鋼をさらなる腐食から保護できません。
沿岸地域では、塩スプレーの高い湿度と一定の存在により、この腐食プロセスが加速します。空気と水の中の塩には、特に攻撃的な塩化物イオンが含まれています。塩化物イオンは、鋼の表面の受動的酸化物層を浸透させ、その保護特性を分解し、腐食が加速された速度で進行できるようにすることができます。
時間が経つにつれて、鋼鉄の橋の腐食は、さまざまな構造的な問題につながる可能性があります。たとえば、鋼のメンバーの十字断面領域を減らし、橋の全体的な強度を弱めることができます。腐食はまた、鋼の亀裂と剥離を引き起こす可能性があります。これにより、ブリッジの異なる成分間の接続の完全性が損なわれる可能性があります。
沿岸地域のさまざまな種類の鋼鉄橋の性能
スチールトラスブリッジ
aスチールトラスブリッジ相互接続された一連の三角形トラスで構成されています。沿岸地域では、トラスブリッジの開いた構造により、鋼の大きな表面積が塩 - 水環境にさらされています。これにより、他の種類のブリッジと比較して、腐食に対してより脆弱になります。ただし、トラスブリッジにもいくつかの利点があります。三角形のトラスの設計では、負荷を効果的に分配し、個々のトラスメンバーを腐食の兆候を検査するのは比較的簡単です。定期的な検査は、腐食の初期段階を検出するのに役立ち、タイムリーなメンテナンスを可能にします。
スチールプレートコンポジットガーダーブリッジ
スチールプレートコンポジットガーダーブリッジ鋼板とコンクリートを組み合わせて桁を形成します。コンクリートは、塩水に直接曝露することから鋼板をある程度保護します。ただし、収縮や過負荷などの要因により、コンクリートに亀裂がある場合、塩水は鋼に浸透して腐食する可能性があります。これを防ぐために、適切な設計と建設技術が非常に重要です。たとえば、透過性が低く、腐食を加える高性能コンクリートを使用すると、混合物を阻害すると、ブリッジの耐久性が向上します。
余分な大きなトラス橋
an余分な大きなトラス橋沿岸地域でさらに多くの課題を提示します。サイズが大きいため、腐食性環境にさらされる膨大な量の鋼があります。構造の複雑さにより、検査とメンテナンスがより困難になります。ただし、高度な設計と材料の選択により、これらの課題は克服できます。たとえば、高強度、腐食 - 耐性鋼合金を使用すると、橋の性能が向上する可能性があります。
沿岸地域の鉄鋼の性能を向上させるための戦略
材料の選択
塩と戦う最も効果的な方法の1つである水腐食は、腐食 - 耐性材料を使用することです。 Corten Steelとしても知られる風化鋼は、人気のある選択肢です。表面に安定した錆層を形成し、さらなる腐食に対する保護障壁として機能します。ステンレス鋼は、腐食に抵抗する受動的な酸化物層を形成するクロムを含むため、別のオプションです。ただし、ステンレス鋼の高コストは、その広範な使用を制限する可能性があります。
保護コーティング
鋼の表面に保護コーティングを適用することは一般的な慣行です。たとえば、エポキシコーティングは、鋼と塩の水環境の間に物理的な障壁を提供します。これらのコーティングは、耐摩耗性、化学物質、紫外線に対する耐性が高いように配合できます。亜鉛 - リッチプライマーも広く使用されています。亜鉛は犠牲のアノードとして機能し、鋼の代わりに腐食し、陰極保護を提供します。
陰極保護
陰極保護は、腐食を防ぐための電気化学的方法です。 2つのタイプがあります。犠牲性アノードカソード保護と、現在のカソード保護に感銘を与えました。犠牲のアノード陰極保護では、より活性のある金属（亜鉛やマグネシウムなど）が鋼橋に接続されています。よりアクティブな金属は優先的に腐食し、鋼を保護します。感銘を受けた電流カソード保護は、外部電源を使用して鋼に直接電流を供給し、カソードと腐食を防止します。
定期的な検査とメンテナンス
早期に腐食を検出するには、定期的な検査が不可欠です。超音波検査、磁気粒子試験、X線撮影テストなどの非破壊試験方法を使用して、鋼の内部および表面欠陥を特定できます。腐食が検出されると、適切なメンテナンス対策を迅速に実行する必要があります。これには、腐食した領域のクリーニング、新しいコーティングの適用、または重度の腐食したコンポーネントの交換が含まれます。
結論
塩の耐腐食性のある沿岸地域では、鋼鉄の橋が重大な課題に直面しています。ただし、適切な設計、材料の選択、保護対策、定期的なメンテナンスにより、パフォーマンスを発揮し、長時間のサービスを提供できます。当社では、過酷な沿岸環境に耐えるように設計された高品質の鋼鉄の橋を提供することに取り組んでいます。最新のテクノロジーと材料を使用して、橋の耐久性と信頼性を確保しています。
沿岸プロジェクトやその他のアプリケーションのために鋼鉄の橋を必要としている場合は、さらなる議論のためにお問い合わせください。私たちの専門家チームは、最も適切なブリッジタイプを選択し、カスタマイズされたソリューションを提供するのを喜んで支援します。私たちはあなたと協力し、あなたのプロジェクトの成功に貢献する機会を楽しみにしています。
参照
- Fontana、MG（1986）。腐食工学。マクグロー - ヒル。
- Roberge、PR（2008）。腐食の基本：はじめに。 NACEインターナショナル。
- ASTM International。 （2017）。スチールブリッジの設計、建設、腐食保護に関連する標準。