HotDip Thai

7/21/2019 HotDip Thai

http://slidepdf.com/reader/full/hotdip-thai 1/61

1

การช บสังกะสแบบจ มรอน

เพ อ

การป องกันการกัดกรอนของเหลกกลา



2

เหลกกลาเปนหน งในวัสด ท สาคัญในการกอสรางใน

ย คปัจจ บันและกจะเปนอยางนตอไป



3

เหลกกลา: วสัดท ใชในการก อสรางสมัยใหม ซ งมประโยชนในการใชงานท ยอดเย ยม

สมบัตต างๆทางวศวกรรม เป นท รจกัเปนอย างด ง ายต อการผลตใหมรปร างแตกต างก ันไดหลากหลาย

หาไดง าย

เปนมตรต อส งแวดลอม

สามารถนากลับมาใชใหม ไดทั งหมด 100%



4

แตทวา…การกัดกรอนสามารถทาใหประโยชน และสมบัตเดนของเหลกกลาถ กทาลายลงได



5

เก ดสนมท ไม น ามอง

ผลของการกัดกรอน



6

เก ดสนมท ไม น ามอง



ผลของการกัดกรอน

การสญเสยความมั นคงทางโครงสราง



ตัวอยาง ความเสยหายท เกดจากการกัดกรอน



ค าใชจ ายในการซ อมแซม

หรอเปล ยนใหม

ทาใหการใชงานตามปกตตองหยดชะงกัลง

ความเส ยงในดานความ

ปลอดภัย

คาใชจายท เพ มขนเม อเกดการกัดกรอน

ตองจ ายเงนเพ อชดเชยเม อเก ดความ

เสยหาย



ชนดของผวเคลอบ

ชั นเคลอบโลหะ (ชั นเคลอบจากการชบสังกะสเปนท นยมอย างกวางขวาง)

ชั นเคลอบท ไมเป นโลหะ (ตวัอย างเช น ส)

วธการโดยทั วไปท ใชในการปองก ันหรอควบคมการก ัดกร อน

ก คอ การเคลอบผวท ทาหนาท ป องกันการกัดกรอน



“Galvanizing” เปนการนาการเคลอบผวดวยสังกะสไปใชเพ อปองก ันการก ัดกร อน

Hot Dip Galvanizing (การชบสังกะสแบบจ มรอน)

Zinc electroplating (electro-galvanizing)

Zinc-rich painting (“cold galvanizing”)

Zinc thermal spraying (zinc metallizing)

ประเภทของ Galvanizing :

12



13

เปนกระบวนการทาใหเก ดพนัธะทางโลหะวทยาของชั น

เคลอบโดยการจ มเหลกกลาลงในสังกะสหลอมเหลว.เหลกกลาท นามาชบสังกะสนั นผ านการข นรปจนมรปร างสดทายตามท ตองการแลว. ในบางครั งวธการน จงถกเรยกว า “การทา galvanizing หลงัจากการข นรป”

บอสังกะสหลอมเหลว

Hot Dip Galvanizing (HDG)

13



Zinc electroplating

เหลกกลา

สังกะส

(Zn)

(-) (+)

Zn++

Zn++

Zn++Zn++

Zn++

ชั นเคลอบ

สังกะส

14



15

‘Zinc-rich’ painting

15

การพ นผงท มปรมาณสังกะสในปรมาณสงซ งจะเก ดการสรางเปนชั นเคลอบสังกะสแบบก งต อเน องข น

เม อผงท พ นไปนั นแหง ภาพภาคตัดขวางจาก SEM ของชั นท เกดจาก

การพน แสดงการกระจายตัวของอน ภาคสังกะส



16

หัวพ นสังกะสหลอมเหลว สังกะสหลอมเหลวท

ถ กพนดวยความเรวส ง

Zinc thermal spraying



สัดสวน

การใชงาน

Hot dip galvanizing

( > 90% )

ชั นเคลอบสังกะสแบบอ นๆ

< 10%

100 %

0 %

17

สัดสวนการใชงานชั นเคลอบสังกะสโดยรวม

สาหรับโครงสรางเหลกกลา



บทนา

กระบวนการ HDG

ค ณลักษณะของชนงานท ผานกระบวนการ HDG

การนา HDG ไปใชงาน

18

Hot Dip Galvanizing (HDG)

สาหรับโครงสรางเหลกกลา



บทนาเก ยวกับ HDG

มการใชงานเปนครั งแรกมานานมากกว า 150 ปมาแลว (เร มตน ในยโรป)

ท ัวโลกตอนน มการใชงานเพ อปกปองโครงสรางเหลกกลาประมาณ 25

ลานตันตอป

มการใชงานหลากหลายทั งในดานวศวกรรมและสถาปัตยกรรม

19




คอ กระบวนการสรางชั นเคลอบสังกะสข นบนเหลกกลา โดยการจ มลงเหลกกลา

ลงในสังกะสหลอมเหลวท อณหภม 450 C



ขั นตอนของกระบวนการ HDG

21



22

ตัวอยางของโรงงานท มกระบวนการ galvanizing



ช ดภาพตอไปนแสดงใหเหนวาเหลกกลา

ผานกระบวนการ hot dip galvanized อยางไรบาง.

นับตั งแตนาไปล มสังกะสหลอมเหลวจนกระทั งเสรจสนจะกนเวลาทั งหมดประมาณ 6 นาท

23


http://slidepdf.com/reader/full/hotdip-thai 24/6124ชนงานเหลกกลาท จะนาไปผานกระบวนการ



ชนงานเหลกกลาท จะถ ก galvanize ขณะกาลังจะเขาส บอสังกะส



26

บรเวณบอสังกะส



Steel articles above the galvanizing bath

27

ชนงานเหลกกลาขณะอย เหนอบอสังกะส



28

ชนงานเหลกกลาถ กจ มลงในบอสังกะสจนท ัวทั งชน



29

ชนงานสังกะสกาลังถ กดงขนจากบอสังกะส หลังจากทาการจ ม



30ชนงานถ กดงขนมาจากบอ



31

การลดอ ณหภ มของชนงานท ผานกระบวนการ galvanizing แลว



32




สังกะสหลอมเหลว

สังกะสเกดการแพรเขาส ผวของเหลกกลา


ชั นโลหะผสมระหวางสังกะสและเหลก

สังกะสหลอมเหลว

สังกะสจะเก ดการแพร เขาไปในชั นผวของเหลกกลาและเก ดการรวมตัวก ับองคประกอบท เปนเหลก. ผลลพัธท เก ดข น คอ เก ดการสรางชั นโลหะผสมระหว างเหลกก ับสังกะส

33

ชั นเคลอบสังกะสเกดขนไดอยางไร?

ไ ไ



ขณะท เหลกกลาถกจ มลงในสังกะสหลอมเหลวนั น สังกะสจะกลายเปนของแขงและ

กลายเปนชั นของสังกะสบรสทธ บนผวของชั นโลหะผสมระหว างสังกะสและเหลก

34


ชั นโลหะผสม ชั นสังกะส การเคลอบผว

แบบ HDG

ชั นเคลอบสังกะสเกดขนไดอยางไร?



ภาคตัดขวางท กาลังขยายส งของชนงานเหลกกลาท ผานกระบวนการ galvanizing

ชั นเนอพนท เปนเหลกกลา

ชั นโลหะผสมระหวางสังกะสกับเหลก

ชั นสังกะส

35



36

การตรวจสอบเพ อควบค มค ณภาพการช บสังกะส



มาตรฐานค ณภาพของกระบวนการเคลอบผวแบบ HDG

37

ตวัอย างมาตรฐานของกระบวนการ

HDG ท มใชโดยท ัวไป:

BS (EN) ISO 1461

ASTM A123



1. ความหนาต าส ดของชั นเคลอบ

2. พนท ท ช บสังกะสไมตดท กวางท ส ดท อน ญาตใหม ไดบน

ผวของเหลกกลา. และรวมถงการซอมแซมผวท เหมาะสมท ช บไมตดนั นก ไดถ กระบ ไวดวย

ส งท ระบ ไวในมาตรฐานของกระบวนการ HDG :

38

ไ



ความหนาชั นเคลอบสังกะสท ระบ ไวใน

ISO 1461 สาหรับเหลกกลาโครงสรางท ผานกกระบวนการ HDG

ความหนาของชนงานเหลกกลาโครงสราง (mm)

ความหนาของชั นเคลอบสังกะส

(microns)

< 1.5 45

1.5 จนถง < 3 55

3 จนถง < 6 70

6 85

39

ั ั ั



40

ขอสังเกตท สคัญเก ยวกับ

ความหนาของชั นเคลอบท ระบไวใน

มาตรฐานการชบสังกะส ASTM123 หรอ BS EN ISO 1461

ขอก าหนดสาหรับความหนาขั นต าท ระบไวในมาตรฐานการชบสังกะส ไมได ตั งข นมาจากการพจารณาจากอายการใชงานท ตองการ

แต ตั งอย บนการพจารณาถง ควมสมรถท แทจรง ของกระบวนการชบสังกะส

ยกตัวอย างเช น, ความหนาของชั นเคลอบท ระบไวในมาตรฐาน ASTM 123 นั น ก าหนดข นมาจากการทดสอบชบสังกะสบนเหลกกลาท มความหนาต างๆก ันเปนพันๆช น ผลลัพธของความหนาชั นเคลอบสังกะสจากช นงานทดสอบเหล าน จงจะกลายมาเปนมาตรฐานความหนาต าสดโดยเฉล ยสาหรับช นงานเหลกกลา



41

ความตองการท มากกว าแค เพยงความหนาท ระบไวใน

มาตรฐานการชบสังกะส ASTM123 หรอ BS EN ISO 1461

ดังท ไดกล าวผ านมากแลว, ความหนาท ระบไวในมาตรฐานการชบสังกะสนั น คอ“ธรรมชาต” ของความหนา เน องมาจากธรรมชาตของกระบวนการชบสังกะส

ความหนาท มากข น (เช น 120-150 ไมครอน) ซ งอาจจะตองการเพ อใหมความตานทานการก ัดกร อนท ดย งข น อาจไม สามารถทาไดโดยกระบวนการชบสังกะสแบบดั งเดม

ความหนาของชั นเคลอบท มากข นนั นอาจทาไดโดยการทาการพ นทรายบนผวของ

เหลกกลาก อนการชบสังกะส ซ งโดยทั วไปแลวการทาเชนนจะเปนการเพ มตนทน และอาจเปนการเพ มความเส ยงท ชั นเคลอบท หนาเพ มขนนั นจะไมยดเกาะกับเหลกกลาไดเหมอนดังชั นเคลอบท มความหนาตามปกต



การวัดความหนาชั นเคลอบโดยการใชเคร องวัดแบบมอถอเปนการงาย, รวดเรว และแมนยา

42

ไ



43

มาตรฐานของกระบวนการ HDG ระบ ถงพนท ท เคลอบไมตดซ งมองเหนไดและมากท ส ดท ยอมใหม ได

บรเวณท ชั นเคลอบๆไม ตดและไม ใหญ จนเก นไป สามารถซ อมแซมได ณ บรเวณหนางาน แทนท จะนาไปผ านกระบวน galvanizing ซ าอกครั ง

ั ั HDG



ค ณลกษณะของช นเคลอบจากกระบวนการ HDG

ชั นเคลอบ HDG มคณลักษณะท เปนเอกลักษณซ งผสมผสานระหวาง

ขอดซ งหาไมไดจากผวเคลอบแบบอ นๆ ตานทานการเก ดความเสยหาย

มความสามารถในการปองก ันการเก ดการก ัดกร อนไดอย างดเย ยม

ทาใหช นงานมอายการใชงานท ยนยาวมากข น

ทาใหช นงานมความน าเช อถอ และสามารถคาดเดาอายการใชงานได

ประหยัดค าใชจากการซ อมแซมเน องจากการก ัดกร อน

เขาก ันไดก ับส งแวดลอม

สามารถนาไปผ านกระบวนการ galvanizing ไดเก อบทกรปร างและขนาด

ชั นเคลอบทาใหช นงานมความม ันคง

44

ั ั



ควมสมรถในกรตนทนกรเกดควมเสยหย เปนผลมาจากการยดเกาะท ยอดเย ยม,

ความแขงสง และความเหนยวสง.

สังกะส แขงกวาเหลกกลา

โลหะผสมสังกะส และเหลก


ค ณลักษณะของชั นเคลอบจากกระบวนการ HDG

45

ความแขงแรงของพันธะในการยดเกาะ

ั ั



มความสามารถในการปองกันการเกดการกัดกรอนไดอยางดเย ยม

เปนผลมาจากทั ง ‘Barrier protection’ และ ‘Cathodic protection’

สังกะส


สังกะสมอัตราการก ัดกร อนโดยธรรมชาตท ต ากว าเหลกกลาประมาณ 20 – 80 เท า

Barrier protection


Cathodic protection

สังกะส สังกะส

protection

Zn ++Zn ++

e _

e _


46

เมอเปรยบเทยบกับการทาสในแบบเดมๆ



เม อเปรยบเทยบกบการทาสในแบบเดมๆ

จะไม มการปองก ันแบบ Cathodic protection ซ งหมายความว าการก ัดกร อนจะเก ด

และกระจายอย ดานใตชั นสท ทาไว.

47

ป ั



เม อนากระบวนการ HDG และท ทาส มาเปรยบเทยบค กัน

48

ั ั



ทใหช นงนมอย กรใชงนท ยนยวมกข น

อาย การใชงานโดยท ัวไป :

บรเวณชนบท : 100 ป ข นไป

บรเวณเขตเมองและแถบชายฝั ง : 30 - 40 ป

บรเวณเขตอตสาหกรรม: 20 - 30 ป


49

ั ั HDG



ทใหช นงนมควมนเช อถอ :

เปนความจรงท ว าการเคลอบผวดวยกระบวนการ HDG ไดถกนามาใชงานมากกว า 150 ป ซ งน าจะยาวนานเพยงพอต อความน าเช อถอ


50

ั ั



30 20 10 0 C o a t i n g t h i c k n e s s ( m i c r o n s )

Service Life (years)40

Initial coating

thickness

Measured

coating

thickness

after 10 years

Projected

service life

คาดเดาอาย การใชงานได อตัราการสญเสยของชั นเคลอบเก อบจะเปนเสนตรง. การคาดการณถงอายการใชงานสามารถทาไดโดยการใชการประมาณนอกช วง.


51

ั ั



ชวยรับประกันความมั นคงของชนงาน


52

บอยครั งมกรกลวว “กระบวนกร HDG เปนกระบวนกรท เท ยงตรง เน องจก ไมมทงลัดใดท จะทใหชั นเคลอบสมรถ

ปองกันไดอยงประสบควมสเรจ”

คณลักษณะของชันเคลอบจากกระบวนการ HDG



การป องกันการกัดกรอนในเชงเศรษฐศาสตร

การท กระบวนการ HDG ทาใหอายการใชงานยาวนานมากข น ส งผลใหเราตองการการซ อมบารงนอยครั งหรอไม ตองการเลย

ดังนั นแลว บ อยครั งท


จะมค าใชจ ายท ต ากว า

การปองก ันการก ัดกร อน

แบบอ นๆเช น การทาสโยท ัวไป

ค

า ใ ช จ า ย ใ น ก า ร เ ค ล อ บ ผ ว

HDG การทาสในตอนเร มตน

การซอมบาร งครั งท 1

การซอมบาร งครั งท 3

การซอมบาร งครั งท 2คาใชจายท ประหยัดได


53




ความเขากันไดกับส งแวดลอม

1. ชั นเคลอบสังกะสไมเปนพษ

2. กระบวนการ Galvanizing เปนไปตามความตองการตกและการกอสรางซ งอน รักษส งแวดลอม ซ งไดแสดงรายละเอยดไวหวัขอ “การประเมนวัตรจักรชวต” (Life Cycle Assessment).


54

กรณศกษา การประเมนวัตรจักรชวต ของอาคารจอดรถหลาย



55

กรณศกษา การประเมนวตรจกรชวต ของอาคารจอดรถหลายชั นซ งม โครงสรางเป นเหลกกลา

การเปรยบเทยบระหวาง Hot Dip Galvanizing

กับ

3-coat epoxy paint system

การศกษาน ศกษาโดย Institute of Environmental Protection

Technology (University of Berlin, 2006)

ทาการประเมนท อายการใชงาน 60 ป , การทาสตองการการซ อมบารงเม อครบ 20 ป และ 40 ป



56

ผลจากกรณศกษา



ผลจากกรณศกษา

100%

H D G

ก า ร ท า ส

การใชงานทรัพยากรและพลังงาน

50%

0%

ผลกระดานมลพษ

- กาชเรอนกระจก

- การลดลงของชั นโอโซน

- บรรยากาศท เปนกรด

H D G

ก า ร ท า ส



58




ความหลากหลาย


59

ช นงานเหลกกลาหลากหลายขนาดและรปร างสามารถนามาผ านกระบวนการ galvanizing




60


ความหลากหลาย

ช นงานเหลกกลาหลากหลายขนาดและรปร างสามารถนามาผ านกระบวนการ galvanizing

สรปปร โยชนของกร บวนการ



สร ปประโยชนของกระบวนการ

Hot-Dip Galvanizing

ทาใหช นงานมความมั นคงและเปนปองก ันการก ัดกร อนในระยะยาว

ประหยดัค าใชจ ายเน องมาจากการก ัดกร อน

เขาก ันไดก ับส งแวดลอม

สามารถนาไปใชก ับช นงานท มรปร

างหลากหลายแบบและขนาด

HotDip Thai

Documents

Transcript of HotDip Thai