Đồng nghiệp và đồng nghiệp trong lĩnh vực dịch vụ kỹ thuật hiện trường có thể thường xuyên gặp phải các vấn đề trong quá trình thi công, nơi lớp phủ không bám dính đúng cách vào các cạnh, góc nhọn hoặc các khu vực nhọn của các cấu kiện kết cấu, dẫn đến lộ bề mặt hoặc gỉ sớm. Tôi đã gặp vấn đề này nhiều lần trong công việc của mình. Hãy cùng khám phá vấn đề này một cách chi tiết.
1. "Tỷ lệ giữ cạnh" hoặc "Tỷ lệ che phủ cạnh"
Tổng quan về vấn đề:
Khi vật liệu phủ được thi công lên các cạnh sắc của kết cấu thép, một vấn đề thường gặp là độ che phủ kém ở các cạnh, góc hoặc đầu (gọi chung là cạnh). Điều này đặc biệt dễ nhận thấy với các lớp phủ màu sáng, thường đi kèm với hiện tượng gỉ sớm.
Quan điểm truyền thống:
Trong ngành sơn điện di, một quan niệm thông thường là độ dày lớp phủ giảm ở các cạnh, do màng sơn bị kéo ra trong quá trình sấy và đóng rắn, là nguyên nhân chính gây ra ăn mòn cục bộ ở các cạnh. Tuy nhiên, quan điểm này có thể không đúng từ cả góc độ cơ học và thực tế.
2. Thảo luận về "Tỷ lệ giữ cạnh" hoặc "Tỷ lệ che phủ cạnh"
Khái niệm "tỷ lệ giữ cạnh" hoặc "tỷ lệ che phủ cạnh" thường được thảo luận, nhưng nó có thể không giải thích đầy đủ lý do tại sao ăn mòn xảy ra ở các cạnh. Hơn nữa, các phương pháp thử nghiệm hiện tại có thể không cung cấp bằng chứng đáng tin cậy để xác nhận hiệu quả của việc phủ cạnh.
Các cạnh của kết cấu thép là một trong những khu vực khó bảo vệ nhất khỏi sự ăn mòn, thường là nơi hai mặt phẳng giao nhau một góc 90°. Quan điểm truyền thống cho rằng ăn mòn ở các cạnh này là do độ dày màng khô (DFT) giảm ở cạnh, do màng sơn bị kéo ra trong quá trình đóng rắn hoặc sấy. Khả năng duy trì DFT đủ ở cạnh được gọi là tỷ lệ giữ cạnh, được xác định bởi các tiêu chuẩn như MIL-PRF-23236D và NACE TM0304. Các tiêu chuẩn này đo tỷ lệ giữ cạnh là tỷ lệ của DFT ở cạnh so với DFT trên các bề mặt phẳng liền kề, được biểu thị là:
Theo MIL-PRF-23236D, một lớp phủ được coi là có khả năng chống lại các tác động của cạnh nếu tỷ lệ giữ cạnh trung bình trên ba mẫu thử nghiệm là 70%, với không có mẫu nào dưới 50%.
3. Tỷ lệ giữ cạnh 70% có đảm bảo khả năng chống ăn mòn không?
3.1 Trả lời: Có lẽ không
Khái niệm về việc giữ cạnh để bảo vệ chống ăn mòn và tính lặp lại hoặc ý nghĩa của các thử nghiệm tỷ lệ giữ cạnh có thể có một số vấn đề:
Từ định nghĩa, việc giữ cạnh thành công phụ thuộc vào DFT nhất quán trên cả bề mặt phẳng và cạnh. Một thách thức chính là đảm bảo rằng độ dày màng ướt (WFT) ở cạnh khớp với độ dày trên các bề mặt phẳng. Để có một so sánh hợp lệ, WFT trên cả hai khu vực phải đồng đều trong quá trình thi công, do đó DFT sau khi sấy/đóng rắn là tương đương, giả sử không có lực bên ngoài nào ảnh hưởng đến lớp phủ. Cả MIL-PRF-23236D và NACE TM0304 đều không yêu cầu đo WFT ở cạnh, khiến cho việc xác nhận xem lớp phủ có đủ hoặc quá mức ở cạnh là không thể.
Ví dụ:Nếu một lớp phủ có hàm lượng chất rắn 50% được thi công ở WFT 250 μm trên bề mặt phẳng, DFT sẽ là 125 μm. Tuy nhiên, nếu chỉ có WFT 150 μm được thi công ở cạnh do các biến thể thi công, DFT kết quả sẽ là 75 μm, tạo ra tỷ lệ giữ cạnh là 60%, không đáp ứng yêu cầu tối thiểu 70%. Nếu không biết WFT ở cạnh, không rõ liệu DFT giảm là do lực bên ngoài hay thi công không đều. Ngoài ra, các phép đo DFT trên các bề mặt phẳng có thể khác nhau và các tiêu chuẩn không quy định cần bao nhiêu phép đo hoặc nên thực hiện ở đâu. Ví dụ, nếu một bề mặt phẳng có DFT là 150 μm và một bề mặt khác là 100 μm, DFT trung bình là 125 μm, nhưng giá trị trung bình này không liên quan khi so sánh với DFT cạnh. Đường viền bề mặt của cạnh cũng ảnh hưởng đáng kể đến các phép đo DFT trên các bề mặt phẳng.
3.2 Phương pháp thi công lớp phủ:
Phương pháp thi công lớp phủ có thể ảnh hưởng đến độ dày. Thi công bằng phun trên các cạnh có thể dẫn đến lớp phủ không đều:
-
Phun trực tiếp lên các bề mặt phẳng có thể để lại các cạnh không được phủ hoặc phủ không đủ.
-
Phun góc có thể phủ quá mức các cạnh trong khi phủ không đủ các bề mặt phẳng.
-
Phun trực tiếp lên các cạnh có thể làm giảm độ dày lớp phủ ở cạnh.
MIL-PRF-23236D yêu cầu phun các bề mặt phẳng trước, sau đó phun trực tiếp lên các cạnh. Phương pháp này có thể tích tụ đủ lớp phủ xung quanh cạnh nhưng làm giảm độ dày trực tiếp ở cạnh.
4. Kết luận
Những điều trên cho thấy rằng, trong khi tỷ lệ giữ cạnh có thể đóng vai trò là một chỉ số về bảo vệ chống ăn mòn cạnh, những sai sót trong các phương pháp thử nghiệm làm suy yếu khả năng đo lường nó một cách có ý nghĩa. Những hạn chế này làm nổi bật sự cần thiết của các quy trình thử nghiệm được cải thiện để đảm bảo hiệu suất phủ cạnh đáng tin cậy.