जस्तीकृत इस्पात कुंडल की संक्षारण प्रतिरोधकता: क्रियाविधियाँ और मानक
जस्त: एक द्वैध-क्रिया सुरक्षा परत — अवरोध + बलिदानी कार्य
जिंक के साथ लेपित इस्पात के कुंडलियाँ दो मुख्य तरीकों से जंग लगने के विरुद्ध सुरक्षा प्रदान करती हैं। पहली सुरक्षा वास्तव में काफी सीधी-सादी है। जिंक इस्पात की सतह के ठीक ऊपर एक मोटी परत बनाता है, जो पानी, हवा और वातावरण में तैरने वाली सभी प्रकार की हानिकारक चीजों को रोकती है। लेकिन इसके अलावा एक और तरीका भी है। जब कोई वस्तु जिंक की परत को खरोंच देती है—जो कि कभी-कभार निश्चित रूप से हो जाता है—तो भी जिंक उसके नीचे स्थित सामग्री की सुरक्षा करता रहता है। यह इसलिए संभव है क्योंकि जिंक के रासायनिक गुण इस्पात से भिन्न होते हैं। जिंक, इस्पात को जंग लगने से नहीं रोकता, बल्कि उसके स्थान पर स्वयं जंग लगने का शिकार बन जाता है। अगर आप इसके बारे में सोचें, तो यह काफी चतुराई भरा तरीका है। नेशनल एसोसिएशन ऑफ कॉरोशन इंजीनियर्स (NACE) इंटरनेशनल द्वारा पिछले वर्ष किए गए उद्योग-स्तरीय परीक्षणों में यह साबित किया गया कि इन दोहरी सुरक्षा विधियों के कारण जस्तीकृत इस्पात का जीवनकाल सामान्य लेपों की तुलना में काफी लंबा होता है। इस सामग्री का उपयोग करने वाले कारखानों की रिपोर्ट के अनुसार, उनके उपकरणों का जीवनकाल प्रतिस्थापन की आवश्यकता से पहले लगभग 40 से 50 प्रतिशत तक बढ़ जाता है, जिससे दीर्घकाल में धन की बचत होती है।
ASTM A653/A924 अनुपालन: जस्तीकृत स्टील कुंडल के लिए कोटिंग द्रव्यमान, मोटाई और प्रदर्शन मानक
ASTM A653 और A924 जस्तीकृत स्टील कुंडल के लिए अनिवार्य गुणवत्ता मानक निर्धारित करते हैं, जिनमें न्यूनतम जस्त कोटिंग द्रव्यमान—जो औंस प्रति वर्ग फुट (oz/ft²) या ग्राम प्रति वर्ग मीटर (g/m²) में व्यक्त किया जाता है—को परिभाषित किया गया है, जो सीधे संक्षारण प्रतिरोध और उत्तरजीविता को नियंत्रित करता है:
| लेपन अभिदेश | न्यूनतम जस्त द्रव्यमान | समतुल्य मोटाई | सेवा जीवन की उम्मीद |
|---|---|---|---|
| G90 (ASTM A653) | 0.90 औंस/फुट² | ~20 माइक्रोमीटर | 15–20 वर्ष (ग्रामीण क्षेत्र) |
| क्लास 55 (ASTM A924) | — | ≥45 माइक्रोमीटर | 25+ वर्ष (तटीय क्षेत्र) |
अमेरिकन गैल्वेनाइजर्स एसोसिएशन के क्षेत्र डेटा के अनुसार, क्लास 55 मोटाई आवश्यकताओं को पूरा करने वाली कुंडलियाँ समुद्र तटीय स्थापनाओं में दो दशकों के बाद लाल जंग के उद्भव में 30% कमी दर्शाती हैं। दोनों मानकों में आधार धातु के क्षरण के बिना कम से कम 1,000 घंटे की नमकीन छिड़काव प्रतिरोधकता की भी आवश्यकता होती है—जो त्वरित क्षरणकारी परिस्थितियों के तहत प्रदर्शन की पुष्टि करती है।
विभिन्न प्रदर्शन वातावरणों में गैल्वेनाइज़्ड स्टील कुंडली की वास्तविक दुर्दम्यता
औद्योगिक बनाम समुद्र तटीय बनाम ग्रामीण: तुलनात्मक क्षरण दरें और सेवा जीवन के अनुमान
सामग्रियों के प्रदर्शन की गुणवत्ता वास्तव में उनके स्थापित किए जाने के स्थान पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, तटीय क्षेत्रों पर विचार करें। वहाँ नमी के साथ-साथ लवणीय वायु भी मौजूद होती है, जो जिंक कोटिंग को सामान्य ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में काफी तेज़ी से क्षरित कर देती है। कुछ अध्ययनों के अनुसार, तटीय क्षेत्रों में क्षरण की दर तीन गुना तक अधिक हो सकती है। कारखानों और औद्योगिक क्षेत्रों में पूरी तरह से अलग चुनौतियाँ होती हैं। ये स्थान सल्फर डाइऑक्साइड सहित विभिन्न प्रकार के अम्लीय पदार्थ उत्सर्जित करते हैं, जो समय के साथ सतहों को धीरे-धीरे क्षरित कर देते हैं। लेकिन उन ग्रामीण स्थानों पर, जहाँ वातावरण में लवण या प्रदूषण की मात्रा कम होती है, सामग्रियाँ आमतौर पर घिसावट के लक्षण दिखाए बिना अधिक समय तक टिकी रहती हैं। किसी वस्तु के प्रतिस्थापन के पहले कितने समय तक चलने की संभावना का आकलन करते समय, दो मुख्य कारक महत्वपूर्ण होते हैं: कोटिंग की मोटाई और वह वातावरण जिसका यह रोज़ाना सामना करता है।
- कोस्टल : 15–25 वर्ष (≥45 µm जिंक की आवश्यकता होती है)
- औद्योगिक : 25–40 वर्ष
- ग्रामीण : 50+ वर्ष
मापी गई जिंक क्षरण दरें इस प्रवणता को दर्शाती हैं: समुद्री वातावरण में वार्षिक 7.5 माइक्रोमीटर तक के मुकाबले आंतरिक क्षेत्रों में केवल 1.2 माइक्रोमीटर प्रति वर्ष। विनिर्देशन के दौरान पर्यावरण का सटीक वर्गीकरण अप्रत्याशित विफलता से बचने के लिए आवश्यक है।
दीर्घकालिक मान्यता: ASTM C1658 पुल डेक अनुप्रयोगों से 25 वर्ष के क्षेत्र डेटा
क्षेत्र में लंबे समय तक का प्रदर्शन यह दर्शाता है कि कठोर बुनियादी ढांचा परियोजनाओं में जस्तीकृत इस्पात के कुंडलियों का उपयोग करने पर वे वास्तव में कितने विश्वसनीय होते हैं। उदाहरण के लिए, पुलों के डेकों को लें। ये उन अत्यधिक संक्षारक तटीय क्षेत्रों में सीधे ASTM C1658 मानकों के अनुसार परीक्षणित किए गए, जहाँ लगातार लवणीय जल सामग्रियों पर हमला करता है। समुद्र के छींटों और सर्दियों के महीनों के दौरान सड़कों पर लगाए गए नमक के उपचार के बावजूद पूरे पच्चीस वर्षों के बाद भी, इन संरचनाओं में वास्तविक धातु की हानि आधे मिलीमीटर से कम थी। जिन परिस्थितियों का उन्हें सामना करना पड़ा, इसे देखते हुए यह काफी प्रभावशाली है! इस पूरी अवधि के दौरान संरचनात्मक अखंडता भी पूरी तरह से अक्षुण्ण बनी रही। इससे भी बेहतर यह है कि संक्षारण की दर, अप्रतिबंधित (कोटिंग रहित) सामान्य इस्पात की तुलना में लगभग नब्बे प्रतिशत तक कम हो गई थी। यह सारा वास्तविक दुनिया का प्रमाण स्पष्ट रूप से एक ही बात की ओर इशारा करता है: इमारतों और पुलों को उन स्थानों पर दशकों तक मजबूती से खड़ा रहने के लिए सुनिश्चित करने के लिए कोटिंग की मोटाई से संबंधित ASTM A653 दिशानिर्देशों का पालन करना सबसे महत्वपूर्ण है।
गैल्वनाइज्ड स्टील कॉइल स्थापना के लिए महत्वपूर्ण विफलता मोड और सर्वोत्तम प्रथाएँ
गैल्वेनिक संक्षारण के जोखिम: स्टेनलेस स्टील के फास्टनर, एल्युमीनियम के संपर्क और उपचार रणनीतियाँ
असमान धातुओं के संपर्क में आने से—विशेष रूप से स्टेनलेस स्टील के फास्टनर या एल्युमीनियम घटकों के साथ—गैल्वेनिक संक्षारण शुरू हो जाता है, जिससे जिंक के क्षरण की दर तेज़ हो जाती है। ऐसे युग्मन में, जिंक एनोड का कार्य करता है और अधिक महत्वपूर्ण कैथोड की रक्षा के लिए तीव्र गति से क्षरित होता है। ASTM G82 के अनुसार, अनियंत्रित परिस्थितियों में संक्षारण की दर दस गुना तक बढ़ सकती है। प्रभावी रोकथाम उपायों में शामिल हैं:
- गैर-चालक गैस्केट या वॉशर का उपयोग करके धातुओं को विद्युत रूप से अलग करना
- इलेक्ट्रोलाइट पथों को बाधित करने के लिए नमी-प्रतिरोधी सीलेंट के साथ जोड़ों को सील करना
- कॉइल की गैल्वनाइज़िंग श्रेणी के अनुरूप जिंक-लेपित फास्टनर का निर्दिष्ट करना
ये उपाय कोटिंग की अखंडता को बनाए रखते हैं और मिश्रित-धातु असेंबलियों में स्थानिक विफलता को रोकते हैं।
कोटिंग अखंडता के देहली मानदंड: मध्यम से कठोर वातावरण के लिए ≥45 µm जिंक क्यों आवश्यक है
कम से कम 45 माइक्रोमीटर की जिंक कोटिंग केवल अनुशंसित नहीं है—यह तटीय या औद्योगिक वातावरण में विश्वसनीय प्रदर्शन के लिए कार्यात्मक रूप से आवश्यक है। यह दहलीज सुनिश्चित करती है:
- रोल-फॉर्मिंग और निर्माण के दौरान पूर्ण सब्सट्रेट कवरेज
- खरोंचों को भरने और पिनहोल संक्षारण के प्रति प्रतिरोध के लिए पर्याप्त बलिदानकारी भंडार
- संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए ASTM A123/A123M के अनुपालन में
45 माइक्रोमीटर से कम मोटाई की स्थिति में, कठोर परिस्थितियों के तहत 5–7 वर्षों के भीतर जिंक का क्षरण शुद्ध इस्पात को उजागर कर सकता है; अनुपालन करने वाली कोटिंग्स विश्वसनीय रूप से 25 वर्षों से अधिक की सेवा अवधि प्रदान करती हैं। पतली परतें घर्षण, किनारों पर पतलापन या असमान कवरेज के कारण शुरुआत में ही विफल होने के जोखिम में होती हैं—जिससे बैरियर और बलिदानकारी दोनों कार्यों में कमी आ जाती है।