高温碱水巷道锚杆腐蚀机理与热浸锌防腐围岩控制技术研究

针对高温、碱性淋涌水(以下简称“碱水”)条件下锚杆腐蚀破坏造成的巷道严重变形与支护失效难题,以兖煤菏泽能化有限公司赵楼煤矿(以下简称“赵楼煤矿”)5305运输巷为研究背景,通过实验室实验,分析碱水、高温共同作用下锚杆腐蚀破坏特征和力学性能衰减规律,揭示锚杆腐蚀破坏机理,进而确定锚杆热浸锌防腐关键参数,并揭示其防腐机理。研究结果表明,锚杆腐蚀呈现出由肋间“点”到锚杆“面”的渐序腐蚀变化过程;锚杆体屈服载荷、破断载荷随侵蚀时间的增大呈线性下降,延伸率随侵蚀时间的增大呈负指数函数降低。高温、碱水作用下铁离子循环发生氧化和脱水反应,生成Fe_(2)O_(3)并脱落是锚杆腐蚀破坏的内在机理;锚杆热浸锌可有效提高其耐腐蚀性能,且最佳热浸锌厚度为60μm。高温、碱水作用下浸锌锚杆表面生产稳定的ZnO钝化层可有效阻止锚杆腐蚀破坏和力学性能衰减。通过赵楼煤矿现场工业性试验,验证了锚杆热浸锌防腐与围岩控制的有效性。

中性环境下热浸锌锚杆腐蚀行为试验研究

为了解中性环境下热浸锌锚杆耐腐蚀性能,分别进行了为期6、12、18、24、30、36、42 d的普通锚杆和热浸锌锚杆中性盐雾试验,研究了中性潮湿环境下普通锚杆和热浸锌锚杆宏观性能劣化规律,分析了热浸锌锚杆微观腐蚀产物。结果表明:在中性环境下,热浸锌锚杆的耐腐蚀性能远高于普通锚杆。试验42 d后,普通锚杆和热浸锌锚杆的质量分别减小了32.96、7.12 g;屈服强度分别降低了44.73、8.75 MPa;抗拉强度分别降低了47.83、8.54 MPa。热浸锌锚杆试验前期主要腐蚀产物为ZnO,试验18 d后形成保护性腐蚀产物Zn5(OH)8Cl2·H2O,2种腐蚀产物的附着保护作用是热浸锌锚杆在试验中始终保持低速腐蚀的主要原因。热浸锌表面锌层可分为纯锌层和锌铁合金层,纯锌层可对腐蚀矿井起到屏障作用,锌铁合金层可为锚杆基体金属提供电化学保护。工业性试验表明在实际矿井环境中热浸锌锚杆具有优于普通锚杆的耐腐蚀性能。

钢结构件热浸锌施工技术的工艺

随着钢结构在岸桥和船舶、桥梁等领域的广泛应用,钢结构件的抗腐蚀性能成为关键问题。而热浸锌工艺作为一种常用的防腐方法,能有效提高钢结构件的耐候性和使用寿命。本文对热浸锌工艺的原理、操作步骤和影响因素进行了深入研究,并提出了优化热浸锌质量和效率的解决方案。同时对热浸锌工艺中的问题与挑战进行了分析,最后对热浸锌工艺的未来发展方向进行了探讨,希望对有关人士提供参考。

锌浴中镍含量对热浸锌镀层厚度的影响

应用SEM、EPMA等方法研究了锌浴中镍含量对热浸锌镀层厚度的影响，试验结果表明：当锌浴中镍含量小于0.12% (wt)时，镀层随镍含量增加而减薄；当镍含量大于0.12%时，镀层则随镍含量增加而增厚。在热镀锌生产线上对0.10%以下的不同镍含量锌浴的应用结果表明：为了兼顾不同产品对最低镀层厚度的要求，镍含量可在0.04%～0.10%间选择，这时由于减少了镀层超厚，节锌效果明显。

热浸锌处理对低合金高强度钢抗H_2S腐蚀性能的影响

经热浸锌处理的高强度Cr-Mo钢,在超出NACE制定的在H_2S介质中使用的合金钢HRC≤22的标准时,具有优良的抗腐蚀性能.而且通过热浸锌处理所形成的化学结合层,具有一定的附着力,适用于H_2S腐蚀环境下工作.

热浸锌材料的生物污损研究

【目的】探讨青岛海域热浸锌材料的生物污损特点。【方法】用富锌材料作对比,于青岛中港进行3年的热浸锌海港试验,对两种材料上污损生物群落的组成和分布情况进行月检和年检,对比不同深度、光照下污损生物群落组成差异,并应用PRIMER 6软件进行污损生物群落多样性分析。【结果】热浸锌试板防污性能优于富锌试板,但随着浸海时间的延长,防污性能会逐渐减弱;试板上污损生物群落和优势种随季节、光照和水深变化而有一定差异;综合考虑各种影响因素,用PRIMER 6软件分析污损生物群落多样性结构,得到的结果与传统分析方法一致。【结论】青岛海域热浸锌材料上污损生物群落组成、优势种类和污损程度受季节、光照、水深等的影响。

钢热浸锌及锌合金覆层工2年海岸大气曝晒腐蚀试验

介绍了热浸锌和热浸锌合金这两类覆层在青岛、厦门两个海岸区12年的大气曝晒腐蚀试验数据,为国内选用和发展该类覆层提供实验依据;同时亦指出了两个海岸区的环境腐蚀差异;并且对室内盐雾加速腐蚀试验数据与大气自然曝晒腐蚀试验数据的回应关系提出了量的估计,这对室内盐雾加速腐蚀试验数据的实用寿命估算是有意义的。通过本试验也可看出,锌合金覆层是该领域今后的发展方向。

用热浸锌部分消除焊接钢管结构残余应力试验研究

焊接钢结构中的残余应力对结构延性有害,一般采用多种附加措施来部分消除残余应力。为考察热浸锌对部分消除残余应力的作用,利用盲孔法,对比测量了焊接钢管结构中3种典型的焊接节点在热浸锌前后的残余应力,介绍了衡量残余应力消除效果的3个评价指标,分析了热浸锌前后残余应力的变化及其原因。研究表明,热浸锌对部分消除构件焊接残余应力具有积极作用,且不要附加投资。最后,给出了钢结构加工过程中的一些建议。

热浸锌层在污水中腐蚀行为的研究

利用极化曲线、电化学阻抗测试、扫描电镜及X射线衍射等方法,研究了镀锌层在污水中的腐蚀行为。试验结果表明:镀锌层在流动污水中的腐蚀速率大于静止污水,有孔镀锌层的腐蚀速率大于无孔的镀锌层;随着时间的增加,镀锌层的极化电阻增大,腐蚀电流减小;腐蚀产物表面是白色锌的氧化物,表层有很小的腐蚀坑。

锌液含铝量对热浸锌镀层的影响

本文综述了锌液中含铝量对热浸镀层的合金相结构、成长动力学、附着强度和抗蚀性等的影响,并由此推荐了一种最佳含铝规范.

热浸锌中几个似是而非的操作

热浸锌具有工艺过程简单、环境污染小,可连续大批量生产等优点,是钢铁线材与带材大气防腐的首选措施。然而,在这传统的工艺中,一些似是而非的观点却一直存在于人们的生产实践中。本文就一些常见的错误观点以“谬”、“正”的形式归纳如下: 谬:为了使溶液处理槽加热均匀,加热器应均匀地布置于槽底及四周。 正:加热器应集中设在槽休一端,因为,即使是一个很长的槽子,这样的布置也不会使温差超过2℃,而底部的加热管可能会被掉下的零件轧碎,四周布置加热管无疑是使槽体结构复杂化。 谬:无油污的钢件浸硫酸前无需在碱液中除油。 正:具有锈皮厚度在6mm以上的钢件,在浸硫酸前浸于热的碱液中,可使除锈速度提高2～3倍,且未观察到的油污也会在浸碱中除去。

热浸锌层植酸/硅烷复合钝化膜及其耐蚀性能

为了研制热浸锌层表面高耐蚀、绿色环保的无铬钝化工艺,对热浸锌板进行植酸钝化、硅烷钝化和植酸/硅烷两步复合钝化。采用正交试验和单因素试验对复合钝化工艺进行了优化;采用Tafel曲线、盐雾试验及硫酸铜点滴试验分析复合钝化膜的耐蚀性能,利用场发射扫描电镜(FESEM)观察了钝化膜的表面形貌,通过EDS分析钝化膜的成分,并提出复合钝化膜的结构模型。结果表明:植酸膜与硅烷膜通过"交联-协同作用"在热浸锌表面形成一层致密的保护膜层,较单一钝化膜更致密,耐蚀性能与三价铬钝化膜相当;经植酸/硅烷复合钝化处理后,锌表面生成的钝化膜层阻碍O_2和电子在锌表面和溶液之间的转移和传递,改变了界面反应历程,从而提高了阴极极化,改善了复合钝化膜的耐腐蚀性能。

热浸锌钢板无铬钝化工艺的研究

研究了热浸锌钢板的硅酸盐体系无铬钝化工艺。通过硫酸铜点滴试验及电化学工作站测试钝化膜的耐蚀性。结果表明:在pH=12、θ=70℃,t=15 min的条件下所得钝化膜的耐蚀性较好。

热浸锌处理在抽油杆上的应用

Ｄ级抽油杆经热浸锌处理后，在强度、塑性指标上保持Ｄ级杆水平的同时，能大幅度提高其应力腐蚀和腐蚀疲劳强度，并改善其氢脆敏感性．在含Ｈ２Ｓ、ＣＯ２介质的油井中使用４５３ｄ仍保留６０μｍ的镀锌层．

基于PLC的热浸锌自动生产线控制系统

基于西门子公司S7-200PLC研制了热浸锌自动化生产线控制系统。在工艺生产线设计的基础上设计了硬件,并编写了软件,使用开环控制和闭环控制相结合的方法,实现了热浸锌生产线的自动化。结果表明控制系统稳定可靠,生产效率和产品质量都有很大提高。

热浸锌钢板无铬钝化工艺的研究进展

目前热浸锌无铬钝化工艺大致分为无机盐类、有机物类、无机盐/有机物复合类三种。对这三种无铬钝化工艺的研究进展进行了综合阐述,并对热浸锌钢板无铬钝化工艺的发展趋势作了展望。

国产热浸锌链条在海洋环境中的腐蚀初步探讨

通过海港试验和盐雾加速试验,对热镀锌CM490和CM690两种型号的链条的海水腐蚀性能进行探究,同时比较了世界各港口链条的使用情况,表明此系列热浸锌链条在海洋环境中的耐腐蚀较好。

浸锌-热浸锌沉没辊专用喷涂粉末的制备及涂层性能

采用球磨-制粒-烧结法研制热浸锌沉没辊专用喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂法(SFS)制备涂层,研究喷涂粉末及涂层性能。结果表明,所制备的粉末为圆球形,流动性好,沉积效率高,与常规WC-Co涂层粉末相比,热浸锌专用涂层粉末中含有大量的η相。本工作研制的喷涂粉末所制涂层与基体的结合强度大于62 MPa,涂层中孔隙度仅1.2%。涂层中粘结相以η相形式存在。对采用热浸锌专用喷涂粉末制备的涂层进行现场使用考察,其使用寿命为国内常规WC-Co涂层使用寿命的近4倍。

基于工艺环节组合的热浸锌工艺产污系数及总量核算方法研究

热浸锌作为钢铁材料主要的防护手段之一,研究热浸锌工艺本身的产排污特征及产排物系数,对掌握相关产品、工艺环节产排污总量,制定更为科学合理的产排污标准,提升制造业绿色化水平具有积极意义。基于"第二次全国污染源普查工业污染源产排污核算"项目工作成果,针对热浸锌工艺深入研究了其污染产生特征及产污系数,可为"二污普"产污总量核算提供考察依据。

热浸锌钢板钝化工艺及自修复性能的研究

通过研究三价铬白色钝化液中不同成分对钝化膜耐蚀性的影响,得到较优的钝化液配方为:三氯化铬0.15 mol/L,硝酸钠1.4 mol/L,硝酸钴4.5 g/L,丙二酸31.2 g/L,纳米二氧化硅0.25 g/L。延长钝化时间或提高钝化温度,有利于热浸锌试样耐蚀性的提高。但在实际生产中,较高温度下长时间钝化将导致镀锌层损失严重,基体裸露。因此,采用的钝化工艺为钝化时间30 s、钝化温度25℃。在三价铬钝化液中添加聚苯胺,可有效提高钝化膜的自修复性能。