Môi trường công nghiệp và đô thị có mức độ ô nhiễm cao- là một trong những môi trường khắc nghiệt nhất đối với thép kết cấu ngoài trời, nơi lưu huỳnh đioxit, các hạt hóa học và chất gây ô nhiễm có tính axit có thể nhanh chóng phá vỡ các lớp bảo vệ và đẩy nhanh quá trình ăn mòn. Đối với SMA400BP Corten Steel-được chứng nhận theo tiêu chuẩn JIS G 3114:2022 của Nhật Bản dành cho thép hàn chống ăn mòn trong khí quyển-thép hàn chống ăn mòn-hiệu suất của nó trong những điều kiện khắc nghiệt này là yếu tố quan trọng cần cân nhắc để các nhóm kỹ thuật đánh giá thép chịu thời tiết cho các dự án công nghiệp và thành phố. Không giống như thép cacbon không tráng phủ bị ăn mòn nhanh chóng trong không khí ô nhiễm, SMA400BP có các giới hạn hiệu suất rõ ràng,{10}}được hỗ trợ theo tiêu chuẩn cho các khu vực bị ô nhiễm, kèm theo các hướng dẫn xác định khi nào đó là lựa chọn phù hợp và khi nào cần có loại hợp kim-cao hơn.
JIS G 3114:2022 Quỹ chống ăn mòn cốt lõi
Khả năng chống ăn mòn cơ bản của SMA400BP xuất phát từ hệ thống hợp kim crom đồng-được chỉ định bởi JIS: 0,30–0,50% đồng và 0,45–0,75% crom, phản ứng với oxy và độ ẩm trong khí quyển để tạo thành lớp gỉ bảo vệ dày đặc, tự{7}}tự phục hồi. Theo các điều kiện lý tưởng của JIS G 3114:2022 (không khí ở vùng ngoại ô/nông thôn/{11}}ô nhiễm thấp), lớp gỉ này ổn định tốc độ ăn mòn của thép chỉ ở mức 0,01–0,03 mm/năm, mang lại tuổi thọ sử dụng từ 30–35 năm. Tuy nhiên, trong môi trường bị ô nhiễm, độ ổn định của lớp gỉ này bị ảnh hưởng trực tiếp bởi loại và nồng độ chất gây ô nhiễm trong không khí.
Hiệu suất thực tế trên thế giới-theo mức độ ô nhiễm
Hiệu suất của SMA400BP thay đổi đáng kể tùy theo mức độ nghiêm trọng của ô nhiễm, với ranh giới rõ ràng phù hợp với mục đích thiết kế của JIS G 3114:2022:
Ô nhiễm đô thị từ nhẹ đến trung bình (Trường hợp sử dụng phù hợp)Đối với môi trường thành phố có lượng khí thải giao thông ở mức-thấp, lượng sulfur dioxide công nghiệp (SO₂) ở mức tối thiểu và không tiếp xúc trực tiếp với hóa chất, SMA400BP mang lại hiệu suất đáng tin cậy và có thể dự đoán được. Tốc độ ăn mòn của nó ổn định ở mức 0,03–0,05 mm/năm, với tuổi thọ sử dụng 25–30 năm có thể đạt được nếu bảo trì cơ bản. Điều này khiến nó trở nên lý tưởng cho lan can cầu đi bộ đô thị, trụ đỡ mặt tiền kiến trúc và cấu trúc cảnh quan công cộng ở hầu hết các thành phố lớn với mức kiểm soát chất lượng không khí vừa phải.
Công nghiệp nặng/Cao-Môi trường ô nhiễm (Không khuyến nghị)Ở những khu vực có mức SO₂ cao kéo dài, lượng khí thải công nghiệp nặng hoặc thường xuyên tiếp xúc với hạt hóa học (chẳng hạn như gần các nhà máy sản xuất,{0}}cơ sở đốt than hoặc địa điểm xử lý hóa chất), hiệu suất của SMA400BP giảm đáng kể. Chất gây ô nhiễm có tính axit từ những chất ô nhiễm này hòa tan lớp gỉ đồng-crom của thép, ngăn không cho thép chuyển đổi thành lớp bảo vệ ổn định. Điều này đẩy tốc độ ăn mòn lên trên 0,08 mm/năm, giảm tuổi thọ sử dụng xuống còn 15 năm hoặc ít hơn. Quan trọng hơn, SMA400BP có hàm lượng niken gần như{9}}0 (Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03% theo JIS G 3114:2022) có nghĩa là nó thiếu hợp kim tăng cường cần thiết để chống ăn mòn công nghiệp có tính axit.
Các chất ô nhiễm chính làm suy yếu hiệu suất
Ba chất gây ô nhiễm chính dẫn đến sự ăn mòn sớm của SMA400BP ở các khu vực bị ô nhiễm:
Lưu huỳnh dioxit (SO₂): Chất gây ô nhiễm có hại nhất, kết hợp với độ ẩm để tạo thành axit sulfuric, làm phân hủy lớp gỉ bảo vệ của thép và ngăn cản khả năng tự phục hồi.
Chất dạng hạt công nghiệp: Bụi than, phoi kim loại và cặn hóa chất giữ độ ẩm và các hợp chất axit trên bề mặt thép, gây ra hiện tượng ăn mòn rỗ cục bộ.
Ô nhiễm thép carbon: Cặn sắt từ thiết bị công nghiệp hoặc cơ sở sản xuất gần đó, gây ra hiện tượng ăn mòn điện làm tăng tốc độ phân hủy vật liệu trong không khí ô nhiễm, giàu{0}}độ ẩm.
Các bước thực tế để tối ưu hóa hiệu suất ở các khu vực bị ô nhiễm
Đối với các dự án có mức độ ô nhiễm đô thị ở mức độ nhẹ đến trung bình, các bước phù hợp với JIS-sau đây sẽ tối đa hóa thời gian sử dụng của SMA400BP:
Tăng giới hạn ăn mòn thiết kế từ 1–1,5 mm lên 2 mm để bù lại tốc độ ăn mòn tăng nhẹ và duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc trong 25+ năm.
Thực hiện rửa bằng nước ngọt áp suất thấp-hàng quý để loại bỏ các hạt bề mặt và cặn axit, ngăn chúng phá vỡ lớp gỉ.
Tối ưu hóa thiết kế để loại bỏ các bề mặt nằm ngang, nước đọng và bẫy mảnh vụn, với độ dốc tối thiểu 2 độ trên tất cả các mặt cắt bằng phẳng để đảm bảo thoát nước hoàn toàn.
Tuyệt đối tránh nhiễm bẩn chéo-của thép cacbon trong quá trình chế tạo và lắp đặt, sử dụng các dụng cụ và bề mặt làm việc bằng thép không gỉ để ngăn chặn hiện tượng rỗ điện.
Tóm lại, SMA400BP Corten Steel mang lại hiệu suất lâu dài, đáng tin cậy-trong điều kiện ô nhiễm đô thị từ nhẹ đến trung bình, hoàn toàn phù hợp với thông số kỹ thuật JIS G 3114:2022. Nó không phù hợp với môi trường ô nhiễm-công nghiệp nặng, nơi mà công thức hợp kim-thấp của nó không thể chống lại các chất gây ô nhiễm có tính axit. Đối với những chế độ cài đặt khắc nghiệt hơn này, cần có cấp độ thép phong hóa niken-cao hơn (chẳng hạn như SMA400BW) để duy trì khả năng chống ăn mòn lâu dài.
