I.T. Nr. 2403 A Pag. 1 /16

INSTRUCŢIUNI TEHNOLOGICE Nr. 2403 A

PRIVIND PROTECŢIA ANTICOROZIVĂ PRIN ZINCARE TERMICĂ

1. SCOP ŞI DOMENIU DE APLICARE

Prezentele instrucţiuni reglementeazā procesul tehnologic de zincare termică, pentru structuri de oţel, table de oţel, ansambluri de ţevi, ţevi îndoite şi / sau sudate, containere, piese din oţel turnate, piese din oţel forjate sau presate şi se vor aplica în cadrul atelierului de zincare.

Scopul utilizārii acoperirii de zinc depus termic este acela de a proteja anticoroziv produsele, în special produsele exploatate în medii agresive, poluante sau în climate deosebite în vederea creşterii duratei de utilizare a produselor şi implicit a economisirii de materii prime şi materiale.

2. CONŢINUT

Procedeul de protecţie anticorozivă prin zincare termică constă într-o succesiune de operaţii, după cum urmează:

2.1 Pregătirea suprafeţei pieselor în vederea zincării;

2.2 Zincarea termică

2.3 Verificarea calităţii acoperirii de zinc depus termic

2.4 Recondiţionarea suprafeţelor zincate termic

Preluarea în cadrul atelierului, în vederea introducerii în fluxul tehnologic, a pieselor provenite atât de la beneficiarii secţiilor din cadrul şantierului cât şi din exteriorul şantierului, se face de către executant.

Executantul are obligaţia de a inspecta vizual starea suprafeţei pieselor ce vor fi supuse zincării privind respectarea condiţiilor tehnologice prevăzute la punctul 3.1.B.

Reprezentantul At. Zincaj care face inspectarea vizuală, va respinge toate piesele care nu îndeplinesc aceste condiţii tehnologice.

Executantul va specifica în nota de predare / primire a lotului de piese poziţiile respinse, iar acestea vor fi returnate la beneficiar care are obligaţia de a asigura încadrarea pieselor în condiţiile tehnologice impuse de prezentele instrucţiuni.

După inspectare şi sortare, piesele trebuiesc fixate pe suporţi / dispozitive speciale care se introduc succesiv în băile din fluxul de pregătire a suprafeţei şi apoi se introduc în baia de zincare cu aceiaşi suporţi.

3.1 Pregătirea suprafeţei pieselor în vederea zincării

Procedeele de pregătire a suprafeţei practicate în mod curent sunt următoarele:

A. Procedeul chimic B. Procedeul mecanic combinat – revine clientului

3.1.A Procedeul chimic

Acest procedeu se aplică atunci când suprafaţa pieselor este contaminată cu grăsimi, uleiuri de uzinare lubrefianţi, oxizi, rugină, etc. şi are ca scop îndepărtarea acestora şi pretratarea chimică a suprafeţei pentru facilitarea reacţiei de aliere a fierului cu zincul topit.

Pregătirea chimică a suprafeţei constă în următoarele operaţii obligatorii:

3.1A1 degresarea 3.2A2 spălarea dublă (apa caldă, apă rece)

I.T. Nr. 2403 A Pag. 2 /16

3.3A3 decaparea 3.4A4 spălare dublă (apă rece) 3.5A5 tratarea cu fondant (fluxarea) 3.6A6 uscarea şi preîncălzirea

3.1.A.1 Degresarea

Scopul acestei operaţii este acela de îndepărtare de pe suprafaţa pieselor a tuturor impurităţilor, care pot fi sub formă de: grăsimi, uleiuri de uzinare, lubrifianţi, urme de la manipulare.

Degresarea se efectuează prin imersarea pieselor într-o baie cu soluţie alcalină, care conţine (conform Anexa 1) următoarele substanţe chimice:

- hidroxid de sodiu

- carbonat de sodiu

- fosfat trisodic

- detergent tip “DERO”

Timpul de menţinere a pieselor în baie variază între 10 - 20 minute şi depinde de gradul de impurificare a suprafeţei pieselor. Pentru accelerarea operaţiei de degresare soluţia se barbotează uşor.

3.1.A.2 Spălarea după degresare

Operaţia se execută imediat după degresare, în scopul îndepărtării urmelor de alcalii de pe suprafaţa pieselor, ce ar reduce efectul tratamentelor acide ulterioare.

Prima spălare se face prin imersarea pieselor într-o baie cu apă caldă urmată de o spălare în apă rece.

Controlul gradului de degresare se face vizual de către executant şi / sau conducătorul locului de muncă prin metoda filmului de apă.

3.1.A.3 Decaparea chimică

Decaparea chimică, procedeul cel mai uzual, are ca scop eliminarea straturilor de oxizi de fier, zgura din laminare şi de la sudură de pe suprafaţa pieselor, prin dizolvarea chimică a acestora în soluţii de acizi diluaţi.

Piesele prinse în dispozitivele speciale sunt imersate într-o baie staţionară care conţine soluţie de acid clorhidric diluat la temperatura camerei sau la temperaturi limitate si inhibitor de coroziune.

3.1.A.4 Spălarea după decapare

Spălarea dublă ce urmează decapării are ca scop îndepărtarea urmelor de acid şi a altor impurităţi rămase pe piese.

Importanţa acestei operaţii care se execută imediat după decapare este deosebită pentru procesul de zincare termică, deoarece fierul care se antrenează pe piese din baia de decapare este condus mai departe în baia de fondant şi în baia de zincare, unde prin aliere cu zincul la temperatura inalta, formează zincul dur (drojdia).

Spălarea se face prin imersie în două băi cu apă rece. Este obligatoriu ca executantul să asigure împrospătarea apei de spălare din prima baie cel puţin o dată pe zi.

Apa de spălare din a doua baie trebuie în continuu împrospătată pentru a se evita stagnările de impurităţi. După spălare piesele se scurg.

3.1.A.5 Tratarea cu fondant (fluxarea)

Operaţia de tratare cu fondant are scopul de a asigura:

- o protecţie a suprafeţei decapate, până în momentul imersării în baia de zinc topit;

I.T. Nr. 2403 A Pag. 3 /16

- dizolvarea eventualilor oxizi ce pot lua naştere pe suprafaţa pieselor sub acţiunea oxigenului şi a umezelii din aer, în momentul contactului pieselor cu zincul topit;

- umectarea mai uşoară a suprafeţei pieselor cu zincul topit.

Operaţia are loc într-o baie căptuşită anticoroziv care conţine o soluţie saturată de clorură de zinc şi clorură de amoniu. Piesele sunt imersate în această soluţie, încălzită, în care se menţin timp de 10 – 15 minute.

3.1.A.6 Uscarea şi preîncălzirea

Operaţia de uscare se execută în cuptor având ca scop uscarea fondantului depus pe piese şi preîncălzirea acestora pentru a se evita şocul termic la introducerea în baia de zinc topit.

3.1.B Procedeul mecanic combinat – revine clientuluiProcedeul mecanic combinat cu procedeul chimic este obligatoriu să se aplice în toate cazurile în care prin pregătirea chimică nu se poate realiza o curăţire perfectă a suprafeţei pieselor. De aceea, este necesar ca toate piesele, care vor fi supuse procesului de zincare termică, să îndeplinească la intrarea în atelier următoarele condiţii tehnologice privind starea suprafeţei :

1. Să nu prezinte urme de lacuri, grunduri sau vopsele de marcare; îndepărtarea acestora se va face prin ardere cu flacără urmată de periere mecanică sau prin sablare.

2. Să aibă cordoanele de sudură curăţite de zgura de la sudură; îndepărtarea zgurii de sudură se va face prin batere cu ciocan de zgură, periere manuală sau mecanică, şi/sau polizare.

3. Piesele foarte oxidate şi piesele turnate să fie obligatoriu sablate în prealabil.Atenţie! Este interzis ca îndepărtarea vopselei de pe piese să se facă prin ardere în baia de zinc topit.

Sablarea este absolut obligatorie pentru piesele care conţin incluziuni de nisip de turnătorie, practic insolubile în soluţiile de decapare uzuale, iar îndepărtarea prafului de la sablare se face prin suflare cu aer comprimat.

După pregătirea suprafeţei prin procedul mecanic, piesele vor intra în ciclul de pregătire chimică prevăzut la punctul 3.1.A, începând cu degresarea alcalină.

3.2 Zincarea termică discontinuăZincarea termică în procedeu discontinuu constă în următoarele operaţii:

1. Zincarea propriu-zisă;2. Scurgerea excesului de zinc;3. Răcirea după zincare.

3.2.1 Zincarea propriu-zisăBaia de zincare termică conţine zinc(99.99), plumb, aliaj Zn – Al, aliaj Zn – Sb.

Piesele din oţel pregătite conform punctului 3.1. A, degresate, decapate, tratate cu fondant şi uscate sunt imersate în baia de zinc topit în două sisteme:

- bucată cu bucată – procedeu manual, utilizat în cazul pieselor masive sau cu configuraţie spaţială complexă;

- pe loturi mari cu ajutorul dispozitivelor şi suporţilor de fixare speciali – în procedeu mecanizat.

Durata de menţinere a pieselor în baie depinde de forma lor, grosimea şi calitatea materialului care se zinchează.

Această durată este compusă din:

- timpul necesar atingerii echilibrului termic, care este influenţat de parametrii menţionaţi;

I.T. Nr. 2403 A Pag. 4 /16

timpul de zincare propriu-zis, care variază între 40-60 secunde.

3.2.2 Scurgerea excesului de zincOperaţia de scurgere trebuie să se execute deasupra băii de zincare, cu atenţie, pentru ca surplusul de zinc să se scurgă bine şi să nu se răcească pe piesă, lăsând sau blocând zincul în cazul tubulaturilor subţiri.

3.2.3 Răcirea pieselor

Răcirea în apă rece sau în aer se practică imediat după extragerea pieselor din baie şi scurgerea surplusului de zinc.

Prin răcirea în apă se definitivează reacţia Fe-Zn şi stratul de acoperire îşi conservă aspectul lucios, uniform.

3.3 Verificarea calităţii acoperirii de zinc depus termic

Verificarea calităţii acoperirii de zinc depus termic va fi efectuată prin autocontrol, în primul rând de către executant şi în special de către conducătorul locului de muncă, care sunt responsabili de calitatea acoperirii obţinute în urma procesului tehnologic de zincare.

În conformitate EN ISO 1461-99, caracteristicile de bază ale acoperirii de zinc care trebuiesc verificate la piesele zincate termic sunt următoarele:

1. Aspectul2. Grosimea stratului 3. Continuitatea 4. Aderenţa

3.3.1. Aspectul

Acoperirea de zinc, ce se determină vizual, trebuie să fie netedă, uniformă, de culoare gri-deschis caracteristică, semilucioasă. De asemenea, o depunere cenuşie, mată dar aderentă şi uniformă nu constituie un defect.

Netezimea suprafeţei este un termen relativ, factorul determinant în stabilirea toleranţelor de netezime constituindu-l utilizarea finală a produsului.

Acoperirea trebuie să fie fără defecte vizibile de tipul zonelor neacoperite. Excrescenţele sau depunerile dense nu sunt acceptate dacă ele jenează folosirea prevăzută a piesei zincate.

Depunerea nu trebuie să prezinte scurgeri de zinc solid, alte îngroşări de mărime exagerată, care să impiedice utilizarea pieselor.

3.3.2. Grosimea stratului (masa acoperirii)Uzual, grosimea stratului de zinc depus termic trebuie să fie de 70 – 120 μm. Determinarea grosimii stratului de zinc se efectuează de regulă direct prin măsurători cu ajutorul unui aparat cu precizie de 3-5%.

Măsurătorile se fac pe suprafeţe netede, lipsite de impurităţi. Nu se fac măsurători pe zone îngroşate, scursuri, sau pe filete. Măsurarea se face în trei puncte: periferic la circa 100 mm de margini la piesele mari şi 50mm la piesele mici şi în centrul aproximativ al suprafeţei.

Citirea valorii grosimii măsurate, exprimată în microni, se face direct pe scala aparatului.

3.3.2 Continuitatea

Repartizarea acoperirii de zinc se determină prin inspecţie vizuală şi/sau prin efectuarea de măsurători ale grosimii stratului, atunci când se consideră necesar sau se solicită în mod expres de către client.

I.T. Nr. 2403 A Pag. 5 /16

Măsurători ale grosimii stratului de zinc se fac cu aparate bazate pe principiul deviaţiei electromagnetice, începând de la capete spre mijlocul piesei, astfel încât să se acopere toată suprafaţa de examinat. Acest test se aplică la circa 3 % din piese.

3.3.4 Aderenţa

Aderenţa se verifică vizual. În general, se impune ca stratul de acoperire să fie suficient de aderent pentru a suporta o manipulare normală în timpul transportului, depozitării şi montajului pieselor, fără să se fisureze sau exfolieze.

3.4. Recondiţionarea suprafeţelor zincate termic

Piesele zincate termic care prezintă defecte sau deteriorări ale peliculei se recondiţionează de cātre executant.

@ Zona de remediere se curăţă până la luciu metalic prin periere, manuală sau mecanică, după care se suflă cu aer comprimat şi se degresează zona curăţată cu un diluant degresant.

@ Recondiţionarea pieselor zincate trebuie să se facă şi după îndepărtarea şaibelor prevăzute pentru fixarea cu sârmă a pieselor pe grinzile sau pe suporţii speciali. Îndepărtarea şaibelor se face prin tăiere cu flex, după care se face pilire manuală sau mecanică până la luciu metalic.

Zona astfel curăţată se acoperă, prin pulverizare sau pensulare, cu grund şi vopsea pe bazā de zinc.

3.5 Depozitarea pieselorPiesele zincate termic trebuiesc depozitate în locuri bine aerisite. Se va evita aşezarea pieselor calde una peste alta, imediat după zincare, aceasta poate duce la o întârziere a răcirii acestora, la lipirea lor în zona de contact şi la exfolieri de zinc pe suprafaţă.

Piesele zincate nu trebuiesc stocate în incinte unde există degajări de gaze nocive, aburi, umiditate, în apropierea băilor de decapare sau fondant. Vaporii de acizi şi fumurile de la fondant pot să condenseze pe suprafaţa zincului şi să producă coroziunea acestuia.

La manipularea pieselor trebuie să se aibă în vedere ca cârligele de fier ale macaralei să nu vină în contact direct cu produsul zincat să-l deterioreze.

Se va evita descărcarea prin răsturnare care duce la impacturi puternice şi la fisurarea stratului de zinc.

A. Forma constructivă a pieselor

Piesele care urmează a fi zincate termic trebuie să aibă o formă adecvată care să permită o scurgere uniformă a zincului şi zincarea suprafeţei în toate zonele ei.

Ca urmare, piesele trebuie să fie astfel dimensionate încât zincarea să se poată realiza printr-o singură imersie în baia cu zinc topit şi să se ţină cont de faptul că acestea trebuiesc introduse în zincul topit în poziţie înclinată pentru a permite evacuarea aerului din cavităţi.

Toate piesele vor avea dimensiuni care să permită zincarea printr-o singură imersie în baia de zinc topit, dimensiunile utile ale băii de zincare fiind de 6000 x 1300 x 1200 mm. De asemenea se va ţine cont şi de faptul că piesele, dar mai ales tubulaturile cu configuraţie spaţială complexă, trebuiesc introduse în baie în poziţie înclinată şi că trebuiesc cufundate complet în zincul topit.

Nu este permisă zincarea prin două imersii a pieselor care depăşesc dimensiunile utile ale băii de zincare. Practicarea acestui procedeu duce la obţinerea unor straturi neuniforme, îngroşate sau la neaderenţe ale zincului pe piese, în zona de suprapunere a celor două acoperiri.

I.T. Nr. 2403 A Pag. 6 /16

B. Modul de asamblare şi montare

În cazul asamblărilor prin sudură se va avea în vedere realizarea unui cordon de sudură continuu absolut etanş, în scopul eliminării riscului de reţinere a acidului în pori şi a oxidării. De asemenea, trebuie avut în vedere eliminarea completă a urmelor de depuneri şi zguri care rămân pe cordoanele de sudură, deoarece acestea nu sunt atacate de soluţiile de decapare şi zona respectivă rămâne neacoperită cu zinc.

În cazul montajelor tubulare de tipul balustrăzilor, mâinilor curente, etc. nici o parte a asamblării nu trebuie să fie închisă, ele trebuie să aibă orificii tehnologice astfel încât să asigure o circulaţie normală a soluţiilor de pregătire a suprafeţei şi a zincului topit.

C. Omogenitatea suprafeţei de zincat

Este indicat să se evite pe cât posibil asamblarea prealabilă a pieselor de grosimi diferite, deoarece în timpul zincării acestea se dilată şi se contractă inegal. Aceste cazuri se întâlnesc de exemplu la tablele asamblate cu corniere şi de aceea este preferabilă asamblarea după zincare, prin sudură, nituire sau şuruburi zincate. Zonele deteriorate la sudură se recondiţionează prin vopsire cu grunduri şi vopsele pe bază de zinc.

D. Condiţii tehnologice privind starea suprafeţei pieselor

Având în vedere că în procesul de zincare termică pregătirea suprafeţei pieselor este factorul esenţial în obţinerea unei acoperiri de calitate, toate piesele trebuie să îndeplinească la intrarea în atelier următoarele condiţii tehnologice privind starea suprafeţei :

- Să nu prezinte urme de lacuri, grunduri sau vopsele de marcare; îndepărtarea acestora se va face prin ardere cu flacără urmată de periere mecanică sau prin sablare.

- Să aibă cordoanele de sudură curăţite de zgura de la sudură; îndepărtarea zgurii de sudură se va face prin batere cu ciocan de zgură, periere manuală sau mecanică, şi/sau polizare.

- Piesele foarte oxidate şi piesele turnate să fie obligatoriu sablate în prealabil.

@ Toate piesele trebuie să fie prevăzute cu inele (şaibe) de prindere pentru legarea cu sârmă a acestora de grinzile sau suporţii speciali.

4. ÎNREGISTRĂRI PRIVIND CALITATEA

În conformitate cu cerinţele contractuale şi / sau conform înţelegerii între părţi, personalul autorizat va emite pentru produsele zincate termic un certificat de inspecţie tip 3.1.B, conform SR EN 10204.

5. NORMATIVE DE REFERINTA

- ISO 1461 - Acoperiri metalice

- SR EN 1179