Thermal Spray Technology: Application of Arc Spraying Zinc/Aluminum (TSZ/TSA) for Ultra-Long-Term Corrosion Protection (>50 Years) in Offshore Wind Power and Bridge Steel Structures

2026-06-14 · 分类: 技术知识

परिचय: धातु कोटिंग्स और #8221 के थर्मल छिड़काव; आधा सदी और #8221 के लिए इस्पात संरचनाओं का जीवन; अंतिम भ्रष्टाचार रोकथाम कार्यक्रम

थर्मल स्प्रे कोटिंग (TSZ जस्ता / TSA एल्यूमीनियम छिड़काव) धातु (जस्ता / एल्यूमीनियम / जिंक एल्यूमीनियम मिश्र धातु) का एक कोटिंग है जो धातु के तार (जस्ता / एल्यूमीनियम / एल्यूमीनियम मिश्र धातु) को आर्क उच्च तापमान (>4,000 °C) के माध्यम से पिघला देता है और इसे घने बनाने के लिए स्टील बेस में एयर धुंध और उच्च गति वाले जेट को संपीड़ित करता है। TSZ/TSA न केवल एक यांत्रिक ढाल है - यह एक संक्षारक उत्पाद (Zno/Zn(OH)2/Al2O3) भी है जो एनोड और पासिवाइड परतों के खर्च पर जस्ता/एल्यूमीनियम कोटिंग्स के संक्षारक उत्पादों से बना है - एक स्वयं-संरचनात्मक बाधा बनाती है। CX समुद्री वातावरण में, TSZ/TSA + एकीकृत प्रणाली सेवा रिकॉर्ड कार्बनिक बंद कोटिंग्स के लिए > 50 साल (जैसे, फोर्थ रोड ब्रिज, यूनाइटेड किंगडम (1964 जस्ता स्प्रे / 2008 में सबसे अधिक आंशिक रखरखाव)।。

热喷涂技术(Thermal Spray):电弧喷锌/喷铝(TSZ/TSA)在海上风电和桥梁钢结构的超-应用场景图

I. TSZ और TSA प्रौद्योगिकी की तुलना

पैरामीटर TSZ (Zinc/Zn99.99) TSA (एल्यूमीनियम स्प्रे/Al99.5) पेंट मोटाई (मिमी) 80-150 100-200 पिघलने बिंदु (°C) 420 660 Anode (V बनाम Cu/CuSO4) के Sacrifice 1.05 (सक्रिय) -0.85 (weak) जंग उत्पाद घनत्व मध्यम (ZNO एकाधिक) उच्च (Al2O3) के बंद / स्व-confined छेद लागू वातावरण C3-C5 (Atmosphere / औद्योगिक) CX (extreme oceans/recommended) संदर्भ लागत ($/m2) 150-300 200-400

द्वितीय। थर्मल स्प्रे प्रक्रिया के लिए मुख्य पैरामीटर

पैरामीटर स्कोप कोटिंग गुणवत्ता पर प्रभाव आर्क वोल्टेज 18-32 (जिंक)/24-36 (एल्यूमीनियम) अतिरिक्त धातु ओवरऑक्सीकरण / अंडर-मेल्टिंग फजी एयर प्रेशर (एमपीए) 0.4-0.7 ओवर-कम धुंध मोटे / छिद्र / ओवर-कोल / सापेक्ष स्प्रे दूरी (मिमी) 100-200 Overcrowd overheat base/conformation/excurate cool over/porerate litre आधार सामग्री का पूर्व उपचार Sa3 (शुद्ध सफेद स्प्रे / Rz 50-100 मीटर) आधार की खुरदरापन कोटिंग के यांत्रिक एंकरिंग का आधार है।

तकनीकी गहराई: प्रक्रिया मापदंडों के लिए सिस्टम अनुकूलन विधि (DOE प्रयोगात्मक डिजाइन)

पेंट उत्पादन प्रक्रिया अनुकूलन पर निर्भर नहीं होना चाहिए & #8221; परीक्षण त्रुटि & #8221; बल्कि, DOE द्वारा डिजाइन किए गए वैज्ञानिक तरीकों का इस्तेमाल किया जाना चाहिए। उदाहरण: फैलाव प्रक्रिया - गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले कारकों के लिए 3 स्तर (लाइन वेग / समय / भरने / तापमान) कुल कारक के लिए 81 प्रयोगों की आवश्यकता होती है - DOE सकारात्मक L9(9) या प्रतिक्रियाशील चेहरे से चेहरे (27) विधियों के साथ प्रयोगों की संख्या को काफी कम कर देता है - जबकि कारकों के मुख्य और इंटरैक्टिव प्रभावों को प्राप्त करता है, उदाहरण के लिए खोज और #8221; रैखिक वेग X समय और #8221 की महत्वपूर्ण बातचीत; उच्च-लाइन + लघु- और निम्न-लाइन + दीर्घकालिक समान फैलाव प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं - लेकिन पूर्व ऊर्जा बचाता है > 20%।。

DOE विश्लेषण में P मानों की व्याख्या - P95% विश्वास करते थे। भविष्यवाणी मॉडल (MULTIPLE REGRESSION समीकरण) के DOE अंतिम उत्पादन सेट - इनपुट लाइन वेग / समय / तापमान भविष्यवाणी विस्तार / चिपचिपाहट / ग्लोइंग - और #8221 के साथ निर्माण इंजीनियरों प्रदान करते हैं; अंकित सूत्र और #8221; उपकरण।。

उद्योग अभ्यास: से और #8221; शिक्षक स्पर्श और #8221; से #8221; पैरामीटर मानकीकरण और #8221;

पेंट उद्योग में सामान्य चुनौती - एक अनुभवी शिक्षक और #8221 की सेवानिवृत्ति; स्पर्श और #8221; मिश्रण प्रतिरोध / स्क्रैचिंग / वेट-फिल्म दर्शन - दूर किया गया था - नए कर्मचारी कॉपी करने में असमर्थ थे। अनुवाद और #8221; और & #8221; मात्रात्मक मानक मापदंडों में (1) उत्परिवर्तन प्रतिरोध विस्को रीडिंग; (2) ठीक प्लेट स्क्रैचिंग प्लेट रीडिंग (μm); (3) गीले झिल्ली ग्लोसोमीटर (GU मान)। और #8221 प्रति प्रक्रिया; मानक पैरामीटर कार्ड और #8221; डिवाइस के बगल में पोस्ट किया गया - नए स्टाफ पर आधारित & #8221; कार्ड & #8221; बजाय ऑपरेशन & #8221; धारणा & #8221; & #8221; & #8221; मानकीकरण पैरामीटर & #8221; & #8221 से पेंट पौधों के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है; कार्यशाला & #8221; to & #8221; संयंत्र & #8221; #8221。

सामान्य

Q1: TSA की तुलना में TSA अधिक महंगा है? एल्यूमीनियम की Al2O3 परत CX वातावरण (Nami-scale/self-confined छेद) में बेहद घनी होती है - CX में एल्यूमीनियम कोटिंग्स CX चरम सीमाओं में जस्ता कोटिंग्स की तुलना में अधिक आत्म-पुनर्वासित और सील होते हैं हालांकि TSA की प्रारंभिक लागत 30-50 प्रतिशत अधिक होती है, > 50 वर्ष की छूट लाभ TSZ की तुलना में कहीं अधिक होती है ( संभवतः 20-30 वर्षों के बाद आंशिक रूप से फिर से समाप्त हो जाती है) - TSA CX पर्यावरण पूर्ण जीवन लागत (LCCA) विश्लेषण में जीतती है।。

Q2: क्यों थर्मल स्प्रे बेस SA2.5 के बजाय Sa3 (pure white class) होना चाहिए? थर्मल छिड़काव शुद्ध यांत्रिक एंकरिंग है (ढाला धातु कण का धातु प्लम जो आधार को प्रभावित करता है उसे मोटे घाटी में बंद कर दिया जाता है) - कोई रासायनिक बंधन नहीं - पूरी तरह से आधार की खुरदरापन पर निर्भर करता है। Sa3 (> किसी भी संदूषण + सुपर रफ Rz 50-100 मीटर के बिना सतहों का 99%) थर्मल छिड़काव के लिए अनिवार्य न्यूनतम मानक है - Sa2.5 अंडर-निवेश के परिणामस्वरूप पूरे कोटिंग को छीन लिया जा सकता है।。

Q3: TSZ/TSA प्रणाली में सीलर की भूमिका? थर्मल छिड़काव धातु कोटिंग स्वयं एक ताकना दर (3-8 प्रतिशत) है - समुद्री जल छिद्र के माध्यम से प्रवेश कर सकता है। कार्बनिक बंद कोटिंग्स (epoxy/polyurethane/low चिपचिपाहट पारगमन) धातु कोटिंग pore (1) भरने के छेद को अवरुद्ध करने के लिए समुद्री जल मार्ग; (2) अतिरिक्त ढाल संरक्षण प्रदान करना। टीएसजेड / टीएसए + क्लोज्ड कोटिंग्स में एक जटिल प्रणाली संक्षारक जीवन है जो एक टीएसजेड / टीएसए की तुलना में बहुत लंबा है।。

Q4: थर्मल छिड़काव और जस्ता (HDG) प्रतियोगिता और पूरकता की थर्मल लीचिंग? जस्ता की थर्मल संसेचन - पिघला हुआ जस्ता तरल (450°C) / 50-100 मिमी मोटाई में इस्पात संरचनाओं की लीचिंग - संयंत्र पूर्वनिर्मित छोटे भागों के लिए उपयुक्त। थर्मल छिड़काव - साइट पर किया जा सकता है (बड़े संरचनाएं / पुल / Pylons) + मोटाई नियंत्रण + मरम्मत योग्य। एचडीजी की पौधे की स्थिति टीएसजेड की साइट पर स्थितियों से बेहतर है - लेकिन टीएसजेड (> 100 मीटर) की मोटाई और सतह (यांत्रिक एंकरिंग) की खुरदरापन टीएसजेड के लोगों के बराबर नहीं है।。

Q5: थर्मल स्प्रे कर्मचारी सुरक्षा और स्वास्थ्य सुरक्षा? विद्युत चाप तापमान > 4,000 °C मजबूत यूवी विकिरण (एयर आर्क आई / स्किन बर्न्स) + मेटल सोट (धूम्रपान / एल्यूमीनियम धूल / श्वसन खतरे) > 110dB) श्रमिकों को पूर्ण विकिरणरोधी सूट + वेल्डेड मास्क + गैसीय श्वासयंत्र + इयरप्लग्स - थर्मल छिड़काव पेंट उद्योग में सबसे खतरनाक प्रकार के कार्यों में से एक है।。

Q6: क्या थर्मल स्प्रे कोटिंग फील्ड-न्यूट्रल हो सकती है? (1) झिल्ली मोटाई - चुंबकीय इंस्टीट्यूशन / Twilight Threshold + स्टील बेस बेंचमार्क - मापा 5 बिंदु मतलब; (2) Entrusion - आईएसओ 4624 Lading (≥5MPa / थर्मल स्प्रे कोटिंग); (3) Pororate - पोटेशियम Cyanide (K3 [F(CN)6]))) स्पॉट टेस्ट - ब्लू प्वाइंट ऑफ पोटैशियम Cyanide सॉल्यूशन इन कोटिंग - <5 प्वाइंट / सेमी2 पात्र है (NOB)。

Q7: क्या थर्मल स्प्रे कोटिंग की मरम्मत की जा सकती है? यह संभव है - यांत्रिक क्षति (stucking/carrying/impact) - एक कोणीय पीसने की मशीन और हाथ से आयोजित चाप स्प्रे (हाथ से आयोजित स्प्रेयर) की स्थानीय मरम्मत के साथ क्षतिग्रस्त क्षेत्र की सफाई - क्षेत्र की मरम्मत > आसपास के अच्छी तरह से काम करने वाली कोटिंग के लिए 50 मिमी कनेक्शन। पैचिंग कोटिंग की गुणवत्ता प्रारंभिक कोटिंग्स की तुलना में थोड़ा कम है (साइट पर स्थिति कार्यशाला की तुलना में कम अनुकूल है) - लेकिन प्रारंभिक कोटिंग प्रदर्शन का 80%।。

Q8: टीएसजेड और टीएसए कोटिंग्स के पर्यावरणीय प्रभाव? थर्मल छिड़काव प्रक्रिया से जिंक / एल्यूमीनियम धातु धूल PM10 / PM2.5 का एक स्रोत है - स्प्रे क्षेत्र में निहित होना चाहिए - सामान्य औद्योगिक ठोस अपशिष्ट (गैर खतरनाक अपशिष्ट / पुनर्प्राप्त करने योग्य गलाने) के रूप में एकत्र धातु धूल। TSZ/TSA कोटिंग सेवा में संक्षारण उत्पाद (Zn/Al ऑक्सीजन) धीरे-धीरे बारिश-धोने वाले वातावरण में जारी किए जाते हैं - जलीय जीवों पर दीर्घकालिक प्रभाव पर अध्ययन की कमी है।。

Q9: समुद्र में पवन ऊर्जा के क्षेत्र में थर्मल छिड़काव के आवेदन में वृद्धि? समुद्री पवन टॉवर टॉर्च और मूल बातें - 25-30 साल पुराना होने के लिए डिज़ाइन किया गया और समुद्र आधारित गर्मी छिड़काव टीएसए (> 150 मीटर) + एक बार epoxy रोकथाम करने में असमर्थ 30 वर्ष की छूट कार्यक्रम समुद्री हवा और विद्युत संरक्षण और #8221 है; सोने का मानक और #8221; वैश्विक अपतटीय पवन टरबाइन (> 50GW / 2025) की वृद्धि ने टीएसए मांग के निरंतर विकास में योगदान दिया।。

Q10: भविष्य के रुझान - शीत स्प्रे प्रौद्योगिकी? कोल्ड स्प्रेइंग - मेटलिक पाउडर बेस सामग्री प्लास्टिक डिस्फिगरमेंट + सॉलिडेशन पर अल्ट्रासोनिक प्रवाह (> 10000m / s) को प्रभावित करके 400 °C पर होते हैं - कोटिंग छिद्र बेहद कम (70MPa) है - थर्मल स्प्रेइंग के लिए एक उन्नयन तकनीक है। शीत छिड़काव + धीमी छिड़काव के लिए वर्तमान उच्च लागत वाले उपकरण - जिसे स्टील संरक्षण में बड़े पैमाने पर टीएसए अनुप्रयोगों के लिए प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है - विमानन / सैन्य उच्च मूल्य घटकों में इस्तेमाल किया गया है।。

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न: गहन तकनीकी प्रश्न और उत्तर पूरक

Q11: देश के भीतर और बाहर मानक अंतर किस प्रकार उत्पाद निर्यात को प्रभावित करते हैं? परीक्षण विधि में घरेलू मानक (GB) और ISO/ASTM मानक और पात्रता निर्धारण मूल्य के बीच मतभेद हैं। उदाहरण के लिए, नमक कोहरे का परीक्षण - जीबी / टी 1771 (आईएसओ 7253) परीक्षण की स्थिति मोटे तौर पर एएसटीएम बी 117 के अनुरूप होती है - लेकिन रेटिंग प्रणाली में मतभेद हैं (आईएसओ 4628 बनाम एएसटीएम डी 610 / डी 714) - • परीक्षण रिपोर्ट प्रदान करते समय निर्यात उत्पादों को संबंधित अंतरराष्ट्रीय मानकों के साथ होना चाहिए, अन्यथा विदेशी ग्राहकों को उनके खिलाफ मूल्यांकन नहीं किया जा सकता है। निर्यात उत्पादों के लिए प्रस्तावित टीडीएस (तकनीकी डेटा शीट) जीबी और आईएसओ / एएसटीएम मानक संकेतक दोनों को सूचीबद्ध करता है - अंतरराष्ट्रीय ग्राहकों के विश्वास को बढ़ाता है।。

Q12: कैसे प्रौद्योगिकी के दीर्घकालिक सेवा प्रभाव व्यावहारिक कार्यों में मान्य किया जा सकता है? प्रयोगशाला त्वरण परीक्षण (SALT FOG/QUV/CIRCLE जंग) अपेक्षाकृत तुलनीय डेटा प्रदान करता है - लेकिन पूरी तरह से वास्तविक आउटडोर टैन परीक्षण की जगह नहीं ले सकता है। सिफारिशें - (1) संयंत्र स्थानों और विशिष्ट ग्राहक स्थानों में बाहरी टैनर्स की स्थापना (जैसे C5-M / औद्योगिक क्षेत्र C4) - प्रत्येक वर्ष कोटिंग उपस्थिति / निवेश / फिल्म मोटाई का पता लगाना - उद्यम स्वामित्व वाली आउटडोर सेवा डेटाबेस की स्थापना; (2) उच्च शिक्षा / अनुसंधान संस्थानों के साथ सहयोग - शैक्षणिक अनुसंधान के साथ व्यावसायिक डेटा का एकीकरण - डेटा विश्वसनीयता में वृद्धि।。

Q13: प्रासंगिक कच्ची सामग्री / उपकरण खरीदते समय SME का ध्यान? (1) विक्रेता के बैच की स्थिरता इकाई मूल्य की तुलना में अधिक महत्वपूर्ण है - यह सिफारिश की जाती है कि आपूर्तिकर्ता को प्रदान करने की आवश्यकता है > 10 बैच COA डेटा - बैच उतार-चढ़ाव (CpK); (2) उपकरणों की दीर्घकालिक विश्वसनीयता और बिक्री के बाद सेवाओं की गुणवत्ता का सहकर्मी ज्ञान जो उपकरण खरीद यात्राओं के लिए उपयोग में किया गया है > 2 साल - उपकरण आपूर्तिकर्ता से केवल प्रदर्शन डेटा का जिक्र करने के बजाय; और (3) महत्वपूर्ण कच्ची सामग्री (लिपिड्स/फिक्सेंट) - एकल आपूर्ति जोखिम के खिलाफ कम से कम दो योग्य आपूर्तिकर्ताओं को बनाए रखना।。

Q14: इस क्षेत्र में डिजिटल परिवर्तन की स्थिति और रुझान? पेंट उद्योग के डिजिटल रूपांतरण से विकसित हुआ है & #8220; बिंदु अनुप्रयोग & #8221 (व्यक्तिगत उपकरण/प्रक्रियाओं का स्वचालन) TO & #8221; सिस्टम एकीकरण & #8221; ERP+MS+PMS पूर्ण लिंक). लघु और मध्यम आकार के कोटिंग संयंत्रों के लिए वर्तमान डिजिटल और #8221; ROI 'S अधिकतम निवेश और #8221; ADS+C अंकगणित - 1-3 साल की निवेश वसूली अवधि - प्राथमिकता की सिफारिश की दिशा है। भविष्य के रुझान - एआई + सेंसर प्रक्रिया मापदंडों के वास्तविक समय अनुकूलन को प्राप्त करते हैं - बैचों के बीच गुणवत्ता में उतार-चढ़ाव को और कम करते हैं।。

Q15: कैसे जल्दी से नए रंग इंजीनियरों प्रौद्योगिकी मास्टर? (1) सिद्धांत और अभ्यास अकेले साहित्य के साथ हाथ में नहीं जा सकता है - या अकेले अनुभव - वास्तविक उत्पादन के साथ नहीं; (2) निर्माण और # 8220; असफल मामलों की फ़ाइल & #8221; हर ग्राहक की शिकायत / उत्पादन ANOMALY / पेंट विफलता - रूट कारणों और संकल्प प्रक्रिया की रिकॉर्डिंग - यह सबसे प्रभावी सीखने की सामग्री है; (3) राल / एजेंट / पेंट आपूर्तिकर्ताओं के तकनीकी कर्मचारी जो आपूर्तिकर्ताओं से सीखते हैं, इस क्षेत्र में हैं & #8221; छिपे हुए ज्ञान और #8221; वेक्टर - उनकी विशिष्ट समस्याओं के समाधान में से कई।。

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सारांश

TSZ (80-150 मीटर) और TSA (100-200 मिमी) का थर्मल छिड़काव रखरखाव के बिना CX समुद्री वातावरण> 50 वर्षों के लिए अंतिम संरक्षण कार्यक्रम है। SA3 पूर्व उपचार + कार्बनिक रोकथाम TSA की पूर्ण संरक्षण क्षमता का एहसास करने के लिए आवश्यक विन्यास है। समुद्र में हवा और हवा टीएसए के लिए आवेदन का सबसे तेजी से बढ़ते क्षेत्र है। ग्राहक की नई सामग्री थर्मल स्प्रे पेंटेड TSZ/TSA पैकेज के डिजाइन में ग्राहक को तकनीकी सहायता प्रदान करती है।。

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