Khả năng chống ăn mòn của dây cáp thép

Dây cáp thép có nhiều ứng dụng và thực hiện các chức năng quan trọng trong nhiều lĩnh vực, như công nghiệp hàng không, hàng hải, xây dựng và quốc phòng.

Tuy nhiên, dây cáp thép cũng dễ bị ăn mòn, làm ảnh hưởng đến các sợi cáp riêng lẻ, làm yếu toàn bộ cấu trúc dưới sức chứa trọng lượng đã được đánh giá và ảnh hưởng đến hiệu suất và an toàn của nó.

Nguyên nhân gây ra sự ăn mòn của dây cáp thép

Sự ăn mòn của dây cáp thép có thể xảy ra vì nhiều nguyên nhân, bao gồm:

• Oxygen: Thép hoặc các kim loại khác tạo thành các sợi dây cáp phản ứng với oxy khi tiếp xúc với không khí, tạo ra sự ăn mòn.
• Muối: Đặc biệt trong môi trường biển, muối trong nước phản ứng với kim loại để gây sự rỉ sét và ăn mòn các sợi dây cáp.
• Hóa chất: Trong môi trường công nghiệp, một số hóa chất có thể phản ứng khác nhau với các bộ dây cáp.
• Ma sát: Bụi, cát hoặc mảnh vụn có thể lọt vào giữa các sợi dây cáp, gây ra ma sát trực tiếp trên các sợi dây hoặc cắt lớp bọc bảo vệ dây cáp khỏi oxy hoặc nước biển.
• Ứng suất : Khi hai loại thép hoặc kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau, các phản ứng có thể xảy ra do sự khác biệt về thành phần hóa học, thường kết hợp với các yếu tố khác, dẫn đến một loại bị ăn mòn bởi loại khác.

Tác động của sự ăn mòn lên dây cáp thép

Sự ăn mòn theo thời gian là mối đe dọa lớn nhất đối với sự ổn định và chức năng làm việc liên tục của dây cáp thép. Điều này thể hiện ở một số cách, bao gồm:

Độ cứng

Sự ăn mòn, rỉ sét và sự thay đổi về thành phần hóa học của dây cáp làm tăng độ cứng và giảm tính linh hoạt và khả năng thao tác của nó. Điều này có thể do độ cứng của các sợi dây chính hoặc sự tích tụ của rỉ sét ở các điểm cụ thể bên trong cấu trúc dây cáp.

Hư hỏng các sợi dây

Sự ăn mòn có thể ảnh hưởng đến nhiều điểm trên một cấu trúc dây cáp, gây ra một lượng nhỏ hỏng hoặc mài mòn. Theo thời gian, những ảnh hưởng này sẽ tích tụ tại các điểm căng cứng cụ thể và thậm chí gây đứt đoạn các sợi dây riêng lẻ, đặt thêm tải trọng lên các sợi còn lại. Điều này giảm đáng kể tuổi thọ và khả năng hoạt động của dây cáp.

Sức chịu tải yếu

Trọng lượng được đánh giá cho dây cáp thép là rất quan trọng đối với hầu hết các chức năng của nó, như nâng và kéo. Sự ăn mòn của các sợi cáp riêng lẻ làm yếu khả năng chịu tải của cấu trúc. Điều này tạo ra một mối đe dọa an toàn lớn và có thể dẫn đến việc cáp đứt đoạn đột ngột.

Làm thế nào để giảm thiểu sự ăn mòn của dây cáp

Để tăng tuổi thọ của dây cáp ở cường độ định mức, các bước được thực hiện ở giai đoạn sản xuất và đặt hàng để giảm thiểu khả năng ăn mòn dây cáp. Các phương pháp chính để giảm ăn mòn dây cáp bao gồm:

Bôi trơn

Để bảo vệ chống lại sự ăn mòn và ma sát của dây cáp, khi các sợi bên trong dây cuộn lên nhau, các sợi riêng lẻ và sợi dây cuối cùng sẽ chạy qua chất bôi trơn trong quá trình sản xuất. Một số chất bôi trơn phổ biến bao gồm hợp chất xăng dầu, hợp chất nhựa đường và nhiều loại dầu mỡ có chất làm đặc natri hoặc lithium.

Thuật ngữ dây cáp “sáng” dùng để chỉ dây cáp thép cacbon trơn đã được bôi trơn. Chất bôi trơn “A” là chất bôi trơn tiêu chuẩn và nhẹ nhất dành cho dây cáp sáng màu. Dầu bôi trơn “B”, “C” và “D” được sử dụng khi cần loại dầu bôi trơn nặng hơn, điển hình trong giàn khoan dầu khí ngoài khơi (xem API SPEC 9A để biết thêm chi tiết về dây cáp cho ngành dầu khí).

Dây thép mạ kẽm có thể được bôi trơn, nhưng không phải lúc nào cũng vậy.

Tương tự, dây cáp thép không gỉ có thể được bôi trơn nhưng không phải lúc nào cũng vậy.

Cáp máy bay đặc điểm kỹ thuật quân sự như MIL-DTL-83420 luôn được bôi trơn.

Lớp phủ (Áo khoác)

Một phương pháp khác để bảo vệ dây cáp là phủ nó bằng vật liệu bảo vệ để vừa bảo vệ kim loại vừa cải thiện tác dụng bôi trơn. Các vật liệu được sử dụng để phủ dây cáp bao gồm polyvinyl clorua (PVC), polypropylen, polyetylen mật độ cao (HDPE) và nylon. Dây cáp thường được ép đùn và đẩy qua máy ép đùn để phủ nó đến độ dày cụ thể khi đi qua dụng cụ.

Đối với một số môi trường khắc nghiệt, dây cáp và dây cáp được cung cấp tẩm polypropylen. Quá trình này lấp đầy các khoảng trống giữa dây và sợi bên trong bằng nhựa. Kết quả là nó trở nên không thể xuyên thủng từ không khí và độ ẩm.

Mạ kẽm cho dây cáp thép

Một phương pháp khác để bảo vệ dây cáp thép carbon là áp dụng một lớp mạ kẽm lỏng trong một quá trình được biết đến là mạ kẽm. Kẽm cung cấp khả năng chống ăn mòn tốt, nhưng không bảo vệ khỏi các yếu tố cụ thể, đặc biệt là muối, như dây cáp thép không gỉ. Loại mạ kẽm cho các sợi dây cáp bao gồm, theo thứ tự từ ít chống ăn mòn nhất đến nhiều nhất: mạ kẽm điện, mạ kẽm nóng, và mạ kẽm vẽ. Tiêu chuẩn đặc tả cho dây cáp, cáp máy bay hoặc sợi dây quy định trọng lượng mạ kẽm tối thiểu. Trong một số tiêu chuẩn ASTM, có ba lớp trọng lượng mạ kẽm được đề cập. Ví dụ, tiêu chuẩn ASTM A363, A475, A586, A603 bao gồm tùy chọn lớp A, lớp B và lớp C.

Thép không gỉ chống ăn mòn

Dây cáp thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn cao, ví dụ, và thường được sử dụng trong môi trường ăn mòn cao như các cơ sở dầu khí biển và vận chuyển biển.

Thép không gỉ loại 304:

• Chứa 18% crom và 8% niken.
• Thường được sử dụng trong môi trường ngoài trời và nước ngọt.
• Phù hợp cho môi trường y tế.
• Sử dụng trong các cơ sở chế biến thành phần thực phẩm.

Thép không gỉ loại 316:

• Chứa 16% crom, 10% niken và 2% molybdenum.
• Thường được sử dụng trong nước biển và môi trường ven biển.
• Sử dụng trong các hồ bơi có clo để tạo ra vạch chia bơi.
• Lắp đặt tại các cơ sở xử lý nước.

Sự khác biệt giữa dây cáp thép mạ kẽm và không gỉ

Hai trong những phương pháp phổ biến để tránh sự ăn mòn của dây cáp là sử dụng các sợi làm từ thép không gỉ để tạo ra dây cáp không gỉ và mạ kẽm các sợi bằng lớp mạ kẽm. Cả hai đều có ưu điểm và nhược điểm tùy thuộc vào tình huống cụ thể.

Crom được sử dụng trong việc sản xuất thép không gỉ có khả năng bảo vệ tốt hơn trong môi trường có các yếu tố ăn mòn, như nước biển, gây ra sự rỉ sét trong trường hợp thép mạ kẽm. Tuy nhiên, thép mạ kẽm cho kết quả tốt hơn so với dây cáp thép không gỉ khi các kim loại khác nhau tiếp xúc và cọ xát lẫn nhau.

Kết luận

Sự ăn mòn là mối đe dọa lớn nhất đối với các cấu trúc dây cáp trong dài hạn. Thường xuyên được gây ra bởi các yếu tố môi trường như oxy, muối hoặc hóa chất công nghiệp, nhưng cũng có thể do các kim loại tiếp xúc với nhau. Hiệu ứng của sự ăn mòn dây cáp là tạo ra các điểm yếu trong các sợi cáp riêng lẻ, cuối cùng làm yếu và đứt đoạn, giảm sức chứa tải trọng của cấu trúc và rút ngắn tuổi thọ của nó.

Có nhiều cách để cải thiện khả năng chống ăn mòn của dây cáp, bao gồm tráng đúc, việc bôi trơn, các loại mạ kẽm khác nhau và sử dụng các sợi dây cáp thép không gỉ. Đối với hai phương pháp cuối cùng, thép không gỉ hoạt động tốt hơn trong môi trường biển hoặc giàu muối. Trong khi đó, thép mạ kẽm thích hợp hơn cho các tình huống công nghiệp có sự tiếp xúc giữa thép và các kim loại khác.

Tại Capmaycongtrinh.com, chúng tôi nỗ lực để đảm bảo khách hàng của chúng tôi nhận được sản phẩm phù hợp với nhu cầu của họ trong nhiều năm, điều này đồng nghĩa với việc chống lại nguyên nhân gây sự ăn mòn. Chúng tôi có tổng kho cáp thép công trình trong môi trường kiểm soát nhiệt độ, để giúp thúc đẩy tuổi thọ vật liệu. Đội ngũ của chúng tôi rất vui lòng thảo luận về thông số kỹ thuật của bạn để tìm giải pháp tốt nhất và lâu dài nhất cho việc sử dụng và môi trường của bạn.

Tham khảo các sản phẩm cáp thép công trình của chúng tôi dưới đây: