Горячая оцинковка настила: зачем она нужна и как проверить качество

Горячая оцинковка — самый распространенный способ защиты решетчатого настила от коррозии. Правильно оцинкованная панель служит на открытом воздухе десятки лет без ремонта, а плохо оцинкованная начинает ржаветь уже через пару сезонов. В этой статье объясняем, как работает цинковое покрытие, почему для настила оно лучше краски и как при приемке отличить качественную оцинковку от халтуры.

Как работает горячая оцинковка

При горячей оцинковке готовое изделие после подготовки поверхности погружают в ванну с расплавленным цинком при температуре около 450 градусов. Цинк не просто покрывает сталь пленкой — он вступает с ней в реакцию, образуя несколько слоев железоцинковых сплавов, поверх которых лежит слой чистого цинка. Покрытие буквально срастается с металлом, поэтому его невозможно отслоить, как краску.

Защищает цинк двумя способами. Первый — барьерный: покрытие отделяет сталь от воды и кислорода. Второй — электрохимический, или протекторный: цинк активнее железа, и при повреждении покрытия он растворяется первым, защищая обнаженную сталь. Небольшие царапины и сколы не ржавеют, потому что окружающий цинк «жертвует» собой. Именно это свойство делает оцинковку незаменимой для настила, который постоянно получает механические повреждения.

Почему для настила особенно важна оцинковка

Решетчатый настил — изделие с огромной площадью поверхности относительно массы, множеством узлов, щелей и острых кромок. Для окраски это наихудший случай: краска плохо ложится на кромки, не проникает в зазоры между полосами в прессованных узлах, быстро стирается на рабочей поверхности. Через год-два в каждом узле появляется ржавчина.

При погружении в цинковый расплав металл проникает во все щели и зазоры, покрывает кромки и внутренние поверхности одинаково. Узлы соединения полос запаиваются цинком изнутри, что дополнительно повышает жесткость панели. Поэтому для наружного и промышленного настила горячая оцинковка — стандарт, а окраска рассматривается только как дополнительный декоративный слой.

Толщина покрытия и срок службы

Срок службы цинкового покрытия почти прямо пропорционален его толщине. Цинк расходуется равномерно, и скорость его растворения зависит от агрессивности среды. В сельской местности цинк теряет около 1 мкм в год, в городской и умеренно промышленной атмосфере — 1–2 мкм, в приморской и сильно загрязненной — 2–4 мкм и больше.

Для стали толщиной 3–6 мм, из которой обычно делают несущие полосы, при горячей оцинковке нормативная средняя толщина покрытия составляет порядка 70 мкм, на практике часто получается 70–100 мкм. Простой расчет показывает, что в городской среде такого покрытия хватает на 35–70 лет. Для тонких элементов толщиной 1,5–3 мм покрытие получается тоньше, около 55 мкм.

От чего зависит толщина

• Толщина стали. Более массивные элементы дольше прогреваются в ванне, и реакция идет глубже.
• Химический состав стали. Содержание кремния и фосфора сильно влияет на рост покрытия. Некоторые стали дают очень толстое, но хрупкое покрытие.
• Время выдержки в ванне. Регулируется оператором, но увеличение времени не всегда дает качественный результат.
• Подготовка поверхности. Остатки окалины и загрязнений приводят к непрокрасам.

Подготовка настила к оцинковке

Качество оцинковки на треть определяется самим цинковальным заводом и на две трети — тем, как изделие подготовлено к процессу. Производитель настила должен учесть несколько моментов еще на стадии изготовления.

1. Технологические отверстия. Замкнутые полости, например в трубчатых элементах или окантовке, должны иметь отверстия для выхода воздуха и стока цинка. Без них полость не оцинкуется, а в худшем случае изделие деформируется от давления газов.
2. Удаление сварочного шлака и брызг. Цинк не ложится на шлак, остаются черные пятна.
3. Отказ от маркировки краской. Масляная краска и маркер не удаляются при травлении и дают непрокрас.
4. Скругление острых кромок. На острых кромках покрытие получается тоньше.
5. Ограничение размеров. Панель должна помещаться в ванну; очень крупные изделия оцинковывают с двойным погружением, что хуже.

Как проверить качество оцинковки при приемке

Внешний вид оцинковки многое говорит о ее качестве. Для приемки не нужна лаборатория — достаточно внимательного осмотра и простого толщиномера.

Визуальный осмотр

• Сплошность. Покрытие должно быть сплошным, без черных пятен и участков голого металла. Непрокрасы допускаются только очень мелкие, их восстанавливают.
• Наплывы и сосульки. Небольшие наплывы на кромках допустимы, но острые сосульки должны быть удалены — они опасны и мешают монтажу.
• Пузыри и вздутия. Говорят о плохой подготовке или остатках влаги.
• Цвет. Покрытие может быть блестящим с кристаллическим рисунком или матово-серым. Матовый цвет — не дефект, а следствие химического состава стали; толщина у такого покрытия обычно больше.
• Белый налет. Белая ржавчина появляется при хранении оцинковки в сырости без вентиляции. Легкий налет не опасен, но толстый слой говорит о неправильном хранении.

Измерение толщины

Толщину покрытия измеряют магнитным толщиномером. На каждой панели делают несколько замеров в разных местах — на несущих полосах, окантовке, в середине и по краям. Среднее значение сравнивают с требованиями стандарта для данной толщины стали. Если отдельные замеры заметно ниже нормы, это повод для претензии.

Проверка адгезии

Качественное горячее покрытие не отслаивается. Если при легком постукивании молотком или при изгибе кромки цинк отлетает чешуйками, покрытие имеет дефект. Обычно это связано со слишком толстым хрупким слоем на стали с высоким содержанием кремния.

Чек-лист приемки оцинкованного настила

Восстановление покрытия после монтажа

При монтаже неизбежны повреждения: резка, сварка, сверление. Каждое такое место нужно обработать. Для небольших участков применяют цинконаполненные составы с высоким содержанием цинка в сухой пленке, наносимые в несколько слоев. Поверхность предварительно зачищают до блеска. Восстановленный участок будет защищен хуже, чем горячее покрытие, поэтому главный принцип — минимизировать резку и сварку на объекте. Для этого все вырезы, отверстия и доработки выполняются на заводе до оцинковки.

HAY Facility изготавливает настил полностью по чертежу — с вырезами, окантовкой и отверстиями под крепеж — и только после этого отправляет его на горячую оцинковку. На объект приходят готовые панели, которые не нужно дорабатывать.

Хранение и транспортировка оцинкованного настила

Свежая оцинковка чувствительна к условиям хранения. Если панели плотно уложены друг на друга и в пачку попадает вода, в зазорах без доступа воздуха быстро образуется белая ржавчина — рыхлый налет гидроксида цинка. Он не разрушает покрытие полностью, но портит внешний вид и расходует цинк. Поэтому панели хранят под навесом, с деревянными прокладками между пачками и небольшим наклоном для стока воды. При перевозке пачки увязывают через прокладки, чтобы стропы и соседние панели не сдирали покрытие с кромок.

На объекте настил не стоит бросать на землю или волочить по бетону. Цинк достаточно прочен, но сдиры на кромках от волочения потом придется восстанавливать вручную.

Оцинковка плюс окраска

Когда нужен цвет — например, для архитектурных решеток, ступеней с контрастной кромкой или настила в фирменных цветах предприятия — на оцинковку наносят порошковую краску. Такую систему называют дуплексной. Ее срок службы больше суммы сроков службы цинка и краски по отдельности. Но окраска по цинку требует специальной подготовки: свипинга или нанесения конверсионного слоя, иначе краска плохо держится и отслаивается пластами.

Вывод

Горячая оцинковка — лучшая защита для решетчатого настила: она проникает во все узлы, защищает кромки, выдерживает механические повреждения и служит десятки лет. При приемке проверяйте сплошность, толщину покрытия толщиномером, отсутствие острых наплывов и коробления. Все доработки выполняйте до оцинковки, а поврежденные при монтаже места обязательно восстанавливайте. Тогда настил переживет не одно поколение оборудования, которое он обслуживает.