1.Sıcak-daldırma galvanizli çelik boruların proses prensipleri ve çinko katman özellikleri nelerdir?
Proses Prensibi: Çelik boru yaklaşık 500 derecede erimiş çinkoya batırılır. Çelik boru yüzeyinde, demir-çinko alaşımı katmanı ve saf çinko katmanından oluşan kompozit bir kaplama oluşturan kimyasal bir reaksiyon meydana gelir. Çinko kaplama özellikleri: Kalın çinko tabakası (tipik olarak 60-150μm), güçlü yapışma, iğne deliği olmaması ve uzun korozyon direnci ömrü (dış ortamlarda 15-30 yıla kadar).
2.Sıcak-daldırma galvanizli çelik borunun işlem akışı nedir?
Ön arıtma: Çelik boru yüzeyinden yabancı maddelerin uzaklaştırılması, çinko kaplamanın yapışmasını sağlamak için çok önemlidir.
Asitleme: Hidroklorik asit (HCl) veya sülfürik asit (H₂SO₄) içine batırmak yüzeydeki kireci ve pası giderir.
Durulama: Çelik borunun korozyonunu önlemek için artık asitin temiz su ile durulanması.
Akı: Çinko klorür (ZnCl₂) + amonyum klorür (NH₄Cl) flux çözeltisine batırmak, çelik boru yüzeyinde koruyucu bir film oluşturarak ikincil oksidasyonu önler ve çinkonun ıslanabilirliğini artırır. Sıcak-daldırma galvanizleme: Ön-işlemden geçirilmiş çelik boru yavaş yavaş erimiş çinkoya daldırılır (çinko saflığı %99,5'e eşit veya daha büyük, sıcaklık 500±10 derece). Çelik boru yüzeyindeki demir çinko çözeltisiyle reaksiyona girer:
İlk olarak, toplam çinko katmanının yaklaşık-üçte birini oluşturan ve çelik boru alt katmanına sıkı bir şekilde bağlanan bir demir-çinko alaşımı katmanı (FeZn₇, Fe₂Zn₁₀ vb. gibi) oluşturulur.
Daha sonra, alaşım katmanının üzerinde, toplam katmanın yaklaşık üçte ikisini oluşturan saf bir çinko katmanı oluşur ve birincil "kurban anot" korozyon korumasını sağlar.
Tedavi-sonrası:
Soğutma: Çinko çözeltisinden çıkarıldıktan sonra oksidasyonu önlemek için çinko tabakasını soğuk su veya havayla soğutun.
Pasivasyon: Bazı durumlarda, çinko yüzeyinde pasif bir film oluşturmak ve korozyon direncini daha da artırmak için kromat pasivasyon işlemi gerçekleştirilir.
İnceleme: Çinko katman kalınlık, yapışma (çapraz-hatch testi) ve görünüm (eksik kaplama veya kabarma açısından) açısından incelenir.
3.Soğuk-daldırma galvanizli çelik borunun proses akışı nedir?
Ön işlem: Sıcak-daldırma galvanizlemeye benzer (dekapaj ve durulama), ancak eritkene gerek yoktur.
Elektrolitik galvanizleme: Çelik boru katot, çinko levha ise anot görevi görür. Bunlar çinko iyonları (çinko klorür gibi) içeren bir kaplama çözeltisine yerleştirilir. Doğru akım uygulanarak çinko iyonlarının çelik boru yüzeyinde birikmesine ve saf bir çinko tabakası oluşmasına neden olur.
Tedavi sonrası-: Temizleme ve pasifleştirme (gerekirse). Ancak çinko tabakası ince olduğu için pasivasyon korozyon direncini arttırmada kritik bir adımdır.
4. Galvanizli çelik boruların temel avantajları nelerdir?
Kurban Anot Koruması: Çinkonun elektrot potansiyeli (-0,76V) demirinkinden (-0,44V) daha düşüktür. Çelik boru yüzeyinde çizikler veya eksik kaplama gibi kusurlar göründüğünde, çinko tercihen paslanır ("kurban anot" haline gelir), akım aktarımı yoluyla demir alt tabakayı paslanmaya karşı korur.
Fiziksel İzolasyon Koruması: Tam bir çinko tabakası (özellikle sıcak-daldırma galvanizlemede kalın bir tabaka), çelik boruyu havadan, sudan ve aşındırıcı ortamdan izole ederek, kaynakta demir oksidasyonunu önleyerek bir bariyer görevi görür.
5. Galvanizli çelik boruların sınırlamaları nelerdir?
Korozyon direncinin bir üst sınırı vardır: çinko tabakası, yüksek derecede aşındırıcı ortamlarda (güçlü asitler, güçlü bazlar ve deniz suyu gibi yüksek klorür iyonu konsantrasyonlarına sahip ortamlar gibi) hızla korozyona uğrar.
Soğuk-daldırma galvanizlemenin önemli dezavantajları vardır: Çinko tabakası incedir ve yapışması zayıftır, bu da onu uzun süre dış mekana veya nemli ortamlara maruz kaldığında paslanmaya karşı duyarlı hale getirir. Sıcak-daldırma galvanizleme yavaş yavaş bunun yerini aldı (soğuk-daldırma galvanizleme de çevresel düzenlemeler nedeniyle bazı bölgelerde azalıyor).
Düşük-sıcaklık performansı: Çinkonun erime noktası yalnızca 419 derecedir. Sıcaklık 200 dereceyi aştığında çinko tabakası yumuşar ve pul pul dökülür, korozyona karşı koruma özelliğini kaybeder. Bu nedenle yüksek-sıcaklıktaki sıvıların taşınması (buhar boruları gibi) için uygun değildir.