Сталь бүтээцүүдийн урт хугацааны найдвартай байдал

Галт төмрийн бүтцийн урт хугацааны тэсвэрт чанар: илүү дэлгэрэнгүй

1. Найдвартай байдлыг дэмжихэд суурь болдог материалын өвөөт шинж чанарууд

• Өндөр таталтын бат бэх : Сталийн хувьд урт хугацааны ачаалал, динамик хүч (жишээ нь: салхи, газар хөдлөлт) -д тэсвэртэй байх чадвар сайтай бөгөөд цаг хугацаатай холбоотой бүтцийн ядарч муудах эрсдэлийг бууруулдаг.
• БАРУУНДЫГ ХОЛДОН ШИДЭХҮЙ : Бетон шиг хугарч сайтар авгалдаж болох материалуудтай харьцуулахад сталийг хүчээр деформацид оруулбал мөн л хэлбэрээ алдах боловч гэнэт хямрах явдлыг саатуулж, бүтцийн асуудлыг цаг үед нь илрүүлэх боломжийг олгодог.
• Нэгэн төрлийн байдал : Орчин үеийн сталийн үйлдвэрлэлийн процесс нь бүтцийн элементүүдийн хувьд тогтмол материалын шинж чанарыг бий болгодог тул сул цэгүүдийг хамгийн бага болгоно. Ингэснээр задралаас сэргийлдэг.

2. Сталийн бүтэц задрахаас хамгаалах гол механизмүүд

2.1 Хэтэрхий исэлдэлт: Эвдрэлийн хамгийн гол шалтгаан

• Ижил исэлдэлт : Хамгаалах бүрхүүлгүй ган нь чийглэг, хүчилтөрөгчийн агууламж ихтэй орчинд нээлттэй байхад гангуудын гадаргуу дээр жигд үүсдэг. Ийм исэлдэлтийг урьдчилан таамаглах боломжтой ба хамгаалах будаг хэрэглэх замаар саатуулж болно.
• Орон нутгийн исэлдэлт : Илүү задлан разрушлагч, илрүүлэхэд хэцүү байдаг бөгөөд гадаргуун дээр жижиг, гүн хонхор үүсгэх пассив исэлдэлт (pitting corrosion), болон болт, хавтангуудын хоорондох нарийн зай зэрэгт үүсэх цоорхойн исэлдэлт (crevice corrosion)-ийг хамардаг. Эдгээр хэлбэрүүд нь ихэвчлэн далд байрлалд эхэлдэг бөгөөд чухал ачааллын элементүүдийг хурдан сулруулах боломжтой.

2.2 Хэт ачааллын хугацаа дуусах

2.3 Галын хохирол

3. Хугацаа хадгаламжийн тэсвэрт чадлыг сайжруулах зориулалтаар загварчилж, барьж байгуулах арга зам

• Стрессын концентрацийг зогсоох : Их налуутай өнцгүүдийг тойруулах, бүтцийн гишүүдэд гладкийн шилжилтийг ашиглах, бөхөлбөрийн чанарыг сайжруулах нь хоёрдмол трещиний үүсэлтийг бууруулдаг.
• Усны урсгал ба чийгийг удирдах : Ус цуглахыг саатуулах (жишээ нь: налуу гадаргуу, тохиромжтой усны зайлуулах систем) бүтээцэд идэвхитэй коррозийн электролитыг арилгадаг. Хаалттай гангийн элементүүдэд тоноглох нь чийгийн хуримтлалыг бууруулдаг.
• Материалын сонголт : Хүчтэй орчин (цагаан тахир, аж үйлдвэрийн, чийглэг бүс нутаг) дэхь цууралтаас тэсвэртэй гангуудыг (жишээ нь: цаг агаарын нөхцөлд тэсвэртэй ган, хаягдал ган) сонгох нь засвар үйлчилгээний шаардлагыг бууруулдаг. Ердийн нүүрстөрөгчийн гангийн хувьд, дизайн насны туршид хүлээгдэж буй цууралтыг тооцож илүү зузаан хэсгүүдийг зааж өгч болно.
• Катод хамгаалалт : Багтаасан эсвэл дусалсан гангуудыг хамгаалах ердийн арга зам (жишээ нь: хоолой, гулсгар загвар). Үүнд ган руу илүү идэвхтэй 'бэлэглэх катод' (жишээ нь: цайр, магни) холбох бөгөөд энэ нь ган биш гэхдээ идэвхжих болно эсвэл цахилгааны идэвхжлийг дарах зориулалттай гүйдлийн системийг ашиглах болно.

4. Үйлчилгээний насныг уртасгах зориулалттай засвар үйлчилгээний стратеги

• Бүрхүүлийн шалгалт ба засвар : Хамгаалах бүрхүүл (жишээ нь будаг, эпоксид, цайрын тосон анхдагч давхарга) нь ус болон хүчилтөрөгчийн эсрэг саад болдог. Будгийг 5–10 жил тутамд засварлахын тулд зовхи, хагарал эсвэл хөвчийг шалгаж, гэмтсэн хэсгийг цаг алдалгүй засварлах нь коррозийг эхлэхээс сэргийлнэ.
• Хойдлогын трещины хяналт : Давтамжийн ачаалалд орших бүтээцүүдийн хувьд хямрал шалгах аргууд (жишээ нь ультра авиан шалгалт, соронзон нунтгийн шалгалт) ашиглан микроскопын хэмжээний трещиныг эрт үед илрүүлж, түүний далайхралыг засварт хүргэхээс өмнө засварлах боломжийг олгодог.
• Коррозийг арилгах ба эмчилгээ : Хэрэв хаяг наалдах үзэгдэл гарвал, эсвэл хясааг элсээр эсвэл утсан боолтоор арилгаад дахин хамгаалах бүрхүүлийг нэмж хэрэглэх нь цаашдын задралыг зогсооход тусална. Орон нутгийн коррозийн (буюу пассивжилтийн) хувьд гэмтсэн элементүүдийг нөхөн сэргээх эсвэл солих шаардлагатай байж болно.
• Галын хамгааллын засвар үйлчилгээ : Галын тэсвэрт чадалтай бүрхүүл (жишээ нь: өргөсдөг будаг) эсвэл бүрхэг (жишээ нь: төмөр бетон, гипсны хавтан) бүрэн байдалтай байгаа эсэхийг хангах нь гал түймрийн үеэр сталь материал хүндийн тээврийн чадварыг хадгалахад тусална.

5. Урт хугацаагаар үйлчилсэн сталь бүтээцийн тохиолдол

• Эйфелийн цамхаг (Париж, 1889) : Хуванцар төмөр (оврын ган) -оос барьсан энэ цамхаг нь Парижийн чийглэг, бохирдсон орчинд 130 гаруй жил байгаа. Тогтмол будах (7 бүрт нь), коррозийг хянах арга замууд нь томоохон эвдрэлийг илүү их хугацаанд саатуулж байна.
• Голден Гейт булангийн гүүр (Сан-Франциско, 1937) : Нүүрстөрөгчийн гангаар барьсан энэ гүүр далайн эрэг дээрх хатуу нөхцөл байдлыг (давсны түрэлт, салхи, газар хөдлөлт) дааж чаддаг. Будаг шинэчлэх, усанд дүрэгдсэн хэсгүүдэд катод хамгаалалт хийх, ядрах трещинийг хянах зэрэг тасралтгүй засвар үйлчилгээний хөтөлбөр анхны 50 жилийн дизайн наснаас хамаагүй илүү их хугацааг нэмж өгсөн.

Дүгнэлт