Comment réaliser un traitement de protection contre la corrosion des structures en acier ? Une comparaison de trois méthodes courantes.

Dans des domaines tels que la construction, les ponts et les équipements industriels, les structures en acier sont largement utilisées en raison de leur haute résistance et de leur facilité de construction. Cependant, l’acier est sensible à la corrosion due à l’humidité, à l’oxygène et aux substances acides et alcalines présentes dans l’environnement, entraînant la rouille. Cela réduit non seulement la capacité portante de la structure-et raccourcit sa durée de vie, mais peut également présenter des risques pour la sécurité. Par conséquent, un traitement anticorrosion efficace-est crucial pour garantir le fonctionnement stable à long-terme des structures en acier. Actuellement, le revêtement de peinture, la galvanisation à chaud-et la pulvérisation de métal sont trois solutions anti-corrosion couramment utilisées pour les structures en acier. Chacun a ses propres caractéristiques et scénarios applicables, qui seront analysés en détail ci-dessous.

 

Revêtement de peinture : une solution anti-corrosion de base largement utilisée

• Principe anti-corrosion

Le revêtement de peinture consiste à appliquer plusieurs couches de peinture anti-corrosion sur la surface de la structure en acier, formant un film protecteur continu qui isole l'acier des milieux corrosifs de l'environnement, atteignant ainsi l'objectif de prévention de la corrosion. La peinture anti-corrosion est principalement composée de-substances filmogènes, de pigments, de solvants et d'additifs. Les substances filmogènes forment après séchage un film de peinture résistant, offrant une protection ; les pigments améliorent la résistance à l'usure, la résistance aux intempéries et l'opacité du film de peinture ; les solvants aident la peinture à être appliquée uniformément ; et les additifs améliorent les performances d'application et l'effet anti-corrosion de la peinture.

• Processus de construction

Prétraitement de surface- : il s'agit d'une étape cruciale dans le revêtement de peinture, affectant directement l'adhérence du revêtement. Des méthodes mécaniques telles que le sablage et le grenaillage sont généralement utilisées pour éliminer la rouille, la calamine, les taches d'huile et autres impuretés de la surface de l'acier, en atteignant un certain degré de rugosité (nécessitant généralement une rugosité de 40 à 75 μm) pour augmenter la zone de contact entre le revêtement et l'acier.

Revêtement d'apprêt : L'apprêt est en contact direct avec l'acier et sa fonction principale est la prévention de la rouille et une meilleure adhérence. L'apprêt approprié est sélectionné en fonction de l'environnement de service de l'acier et des exigences anti-corrosion, comme un apprêt époxy riche en zinc-ou un apprêt riche en zinc inorganique-. L'apprêt est appliqué uniformément à l'aide de méthodes de pulvérisation, de pinceau ou de revêtement au rouleau, généralement en 1 à 2 couches, avec une épaisseur de film sec contrôlée entre 50 et 80 μm.

Application de la couche intermédiaire : la couche intermédiaire joue un rôle de liaison, augmentant l'épaisseur du revêtement et améliorant les propriétés anti-corrosion et mécaniques. Les revêtements intermédiaires couramment utilisés comprennent la peinture intermédiaire époxy à l'oxyde de fer micacé, appliquée en 1 à 2 couches, avec une épaisseur de film sec contrôlée à 80-150 μm.

Application de la couche de finition : La couche de finition assure principalement la décoration et la protection, en résistant à l'érosion causée par les rayons ultraviolets, l'eau de pluie et les substances chimiques. La couche de finition appropriée est sélectionnée en fonction de l'environnement d'utilisation, telle qu'une couche de finition acrylique ou une couche de finition polyuréthane, appliquée en 1 à 2 couches, avec une épaisseur de film sec contrôlée entre 60 et 100 μm.

• Avantages et scénarios applicables

Avantages : Construction flexible et simple, peut être réalisée sur-site ; une grande variété de revêtements est disponible, permettant la sélection de revêtements appropriés en fonction de différents environnements et exigences ; coût relativement faible, adapté aux projets de structure en acier de petite et moyenne taille-.

Scénarios applicables : structures en acier intérieures, environnements à faible corrosivité, tels que les installations industrielles ordinaires et les structures en acier internes des bâtiments commerciaux ; des endroits avec des exigences élevées en matière d'aspect esthétique.

 

Galvanisation à chaud-par immersion : une solution classique pour une protection contre la corrosion à long-terme

• Principe de protection contre la corrosion

La galvanisation à chaud-par immersion consiste à immerger la structure en acier dérouillée dans du zinc fondu, formant ainsi une couche dense d'alliage de zinc-fer et une couche de zinc pur sur la surface de l'acier. La couche de zinc réagit avec l'oxygène de l'air pour former un film d'oxyde de zinc, empêchant ainsi une oxydation supplémentaire de la couche de zinc. Dans le même temps, le zinc est plus réactif que le fer ; lorsque la couche de zinc est endommagée, le zinc se corrode en premier, protégeant l'acier de la corrosion, obtenant ainsi une protection contre la corrosion à long-terme.

• Processus de construction

Pré-traitement : comprend le dégraissage, le décapage et le rinçage. Le dégraissage élimine l'huile et la graisse de la surface en acier ; le décapage utilise une solution d'acide chlorhydrique ou d'acide sulfurique pour éliminer la rouille et le tartre de la surface de l'acier ; le rinçage nettoie la solution acide résiduelle pour éviter qu’elle ne soit transportée dans des processus ultérieurs.

Galvanisation à chaud- : la structure en acier pré-traitée est immergée dans du zinc fondu à une température d'environ 450-480 degrés pendant une certaine période (en fonction de l'épaisseur de l'acier, généralement de quelques minutes à dix minutes), permettant au zinc fondu de réagir complètement avec l'acier pour former une couche d'alliage zinc-fer et une couche de zinc pur.

Post-traitement : comprend le refroidissement par eau, la passivation et la finition. Le refroidissement par eau refroidit rapidement l'acier, empêchant l'oxydation de la couche de zinc ; la passivation forme un film protecteur sur la surface de la couche de zinc, améliorant la résistance à la corrosion ; et la finition élimine les nodules de zinc et les scories de la surface en acier, rendant la surface lisse et esthétique.

• Avantages, inconvénients et scénarios applicables

Avantages : Excellentes performances anti-corrosion ; la couche de zinc peut durer 20-30 ans ou même plus dans un environnement atmosphérique général ; la couche de zinc est fermement liée à l'acier, avec une forte résistance à l'usure et aux chocs ; aucun entretien fréquent n'est requis, ce qui réduit les coûts d'exploitation à long terme.

Scénarios applicables : structures en acier exposées à l'extérieur pendant de longues périodes, telles que des ponts, des pylônes de transmission et des garde-corps d'autoroute ; des projets de structure en acier-à grande échelle avec des exigences anticorrosion-élevées et une maintenance difficile.

 

Pulvérisation de métaux : une solution avancée pour une protection-anti-corrosion haute performance

• Principe anti-corrosion

La pulvérisation de métal utilise une source de chaleur (telle qu'un arc électrique, une flamme ou un plasma) pour chauffer des fils ou des poudres métalliques jusqu'à un état fondu ou semi-fondu, puis les atomise et les pulvérise sur la surface de la structure en acier à l'aide d'un flux d'air à grande vitesse-pour former un revêtement métallique. Les métaux pulvérisés couramment utilisés comprennent le zinc, l’aluminium et leurs alliages. Ces métaux forment un film d'oxyde en surface, offrant une protection anti-corrosion. Le revêtement a également une certaine porosité, qui peut être remplie de revêtements anti-corrosion pour améliorer encore les performances anti-corrosion.

• Processus de construction

Prétraitement-de surface : à l'instar du revêtement de peinture, la surface en acier nécessite un traitement strict d'élimination de la rouille et de rugosité à l'aide de méthodes telles que le sablage. La propreté de la surface doit atteindre Sa2,5 ou plus et la rugosité doit être comprise entre 75 et 125 μm.

Pulvérisation de métaux : sélectionnez les paramètres de processus appropriés en fonction du matériau et de l'équipement de pulvérisation, tels que le courant et la tension pour la pulvérisation à l'arc, ainsi que les débits de gaz et d'oxygène pour la pulvérisation à la flamme. Après avoir chauffé et atomisé le matériau métallique, il est pulvérisé uniformément sur la surface en acier, contrôlant ainsi l'épaisseur du revêtement. Généralement, l'épaisseur des revêtements de zinc et d'aluminium est de 0,2 à 0,5 mm.

Traitement de scellement des pores : pour améliorer les performances anti-corrosion du revêtement, un traitement de scellement des pores est nécessaire après la pulvérisation. Les pores du revêtement sont remplis d'un agent spécial d'obturation des pores (tel qu'une résine époxy, une résine de silicone, etc.), généralement appliqué en 2 à 3 couches, avec une épaisseur de film sec contrôlée entre 0,1 et 0,3 mm.

• Avantages et scénarios applicables

Avantages : Excellente résistance à la corrosion, avec une durée de vie de plus de 30 ans ; haute force de liaison entre le revêtement et l'acier, bonne résistance à l'usure et à la corrosion ; l'épaisseur et les matériaux du revêtement peuvent être ajustés en fonction des besoins, offrant une forte adaptabilité ; adapté aux structures en acier de diverses formes complexes.

Scénarios applicables : structures en acier dans des environnements hautement corrosifs, tels que l'ingénierie maritime (plates-formes offshore, installations portuaires) et structures en acier dans les usines chimiques ; projets importants de structures en acier nécessitant une résistance à la corrosion extrêmement élevée et où les coûts de maintenance sont acceptables.

Lors du choix d'un système de protection contre la corrosion pour les structures en acier, des facteurs tels que l'environnement de service, l'importance, le budget et les conditions de maintenance de la structure en acier doivent être pris en compte de manière globale :

Pour les structures en acier intérieures ordinaires ou les projets sensibles aux coûts, le revêtement de peinture est un choix économique et pratique.

 

Pour les grandes structures en acier exposées à l'extérieur dans des environnements modérément corrosifs, la galvanisation à chaud-est une solution rentable-.

 

Lorsque les structures en acier se trouvent dans des environnements hautement corrosifs (tels que les zones marines ou chimiques) et que des exigences extrêmement élevées sont imposées en matière de durée de vie et de performances de protection contre la corrosion, la pulvérisation de métal est plus adaptée.

 

Le traitement de protection contre la corrosion des structures en acier est crucial pour la sécurité structurelle et la durée de vie. Le choix du système de protection contre la corrosion approprié est essentiel. En comprenant les caractéristiques des trois méthodes courantes-revêtement de peinture,-galvanisation par immersion à chaud et pulvérisation de métal-et en tenant compte des besoins réels, une protection fiable contre la corrosion peut être fournie aux structures en acier, réduisant ainsi les coûts de maintenance et prolongeant leur durée de vie.