Điều kiện bảo quản nào phù hợp cho cuộn thép carbon?

Kiểm soát độ ẩm để ngăn ngừa ăn mòn ở cuộn thép carbon

Duy trì độ ẩm tương đối (RH) dưới 60% là yếu tố then chốt nhằm kìm hãm sự khởi phát ăn mòn điện hóa ở cuộn thép carbon trong quá trình lưu trữ. Khi độ ẩm môi trường vượt ngưỡng này, hơi ẩm sẽ nhanh chóng hấp phụ lên bề mặt thép, hình thành lớp điện ly cần thiết cho các phản ứng ăn mòn. Dữ liệu ngành cho thấy tốc độ ăn mòn tăng mạnh tới 300% khi RH vượt quá 70%.

Các ngưỡng độ ẩm tương đối quan trọng và quản lý điểm sương

Việc duy trì nhiệt độ lưu trữ ở mức ít nhất 5 độ Fahrenheit (khoảng 3 độ Celsius) cao hơn điểm sương là điều hoàn toàn thiết yếu nếu chúng ta muốn tránh các vấn đề ngưng tụ trong cuộn vật liệu dạng cuộn khối lượng lớn. Đối với kho hàng có kiểm soát khí hậu, việc thiết lập hệ thống kiểm tra độ ẩm tương đối liên tục là hợp lý, đặc biệt khi các hệ thống này có khả năng gửi cảnh báo tự động ngay khi độ ẩm tương đối đạt 50%, để nhân viên biết và kịp thời xử lý trước khi phát sinh sự cố. Việc lắp đặt lớp chắn hơi ẩm chất lượng tốt — có khả năng ngăn chặn hầu hết hơi ẩm đi qua — trên cả sàn và tường sẽ giúp ngăn chặn độ ẩm từ dưới mực đất dâng lên, nơi mà độ ẩm này có thể làm hư hỏng hàng tồn kho đang được đặt trên các nền bê tông.

Cơ chế ăn mòn điện hóa trong môi trường có độ ẩm cao

Khi các bề mặt bị ngấm ẩm, sự chênh lệch về nồng độ oxy tạo thành những pin điện hóa vi mô, khiến sắt bắt đầu gỉ (Fe chuyển thành Fe2+ và electron). Những electron tự do này sau đó phản ứng với oxy ở vùng lân cận, tạo ra các ion hydroxit (O2 kết hợp với nước và electron tạo thành OH-). Toàn bộ quá trình này diễn ra nhanh một cách đáng kể nếu có sự hiện diện của tạp chất clorua, đôi khi làm phá hủy lớp phủ bảo vệ chỉ trong vài tuần. Việc lưu thông không khí tươi qua những khu vực này giúp giảm thiểu các vùng ẩm ướt tồn tại dai dẳng. Các hệ thống hút ẩm hoạt động theo cơ chế khác biệt bằng cách loại bỏ trực tiếp hơi ẩm khỏi không khí, từ đó ngăn chặn chuỗi phản ứng ăn mòn ngay từ giai đoạn đầu.

Giải pháp lưu trữ điều khiển khí hậu cho cuộn thép carbon

Các thực hành thiết kế HVAC tốt nhất cho kho chứa cuộn thép carbon trong nhà

Việc duy trì môi trường kiểm soát chặt chẽ có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo quản vật liệu. Độ ẩm tương đối cần được giữ dưới mức 50% nếu chúng ta muốn ngăn chặn sự khởi phát của hiện tượng ăn mòn điện hóa. Các hệ thống HVAC đạt tiêu chuẩn thường bao gồm máy hút ẩm công suất cao phù hợp với quy mô kho hàng, các vùng nhiệt độ có khả năng điều chỉnh linh hoạt theo từng mùa, cùng với lớp cách nhiệt thích hợp bao quanh tòa nhà nhằm giảm thiểu các vấn đề truyền nhiệt. Việc tính toán đúng kích thước hệ thống cũng rất quan trọng: các thiết bị quá lớn sẽ chỉ lãng phí năng lượng do vận hành ngắt quãng trong thời gian ngắn, trong khi các thiết bị quá nhỏ lại không thể xử lý hiệu quả những đợt tăng độ ẩm đột ngột. Các thiết bị thông gió tái thu hồi năng lượng (ERV) phát huy hiệu quả vượt trội bằng cách làm sẵn không khí tươi trước khi đưa vào không gian, từ đó tiết kiệm khoảng 30% chi phí vận hành so với các phương pháp thông gió thông thường. Đừng quên thực hiện vệ sinh định kỳ — các máng hứng nước ngưng, dàn ống và bộ lọc đều cần được kiểm tra và làm sạch thường xuyên để tránh sự phát triển của nấm mốc, vốn làm gia tăng tốc độ suy giảm kim loại theo thời gian.

Các chiến lược thông gió nhằm giảm thiểu ngưng tụ và tình trạng ùn tắc không khí

Khi không khí bị phân tầng và hình thành các túi khí ở một số khu vực nhất định, điều này có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng liên quan đến điểm sương. Các chiến lược thông gió hiệu quả thường dựa vào quạt gắn trên trần nhà, giúp di chuyển không khí một cách chậm rãi nhưng ổn định khắp toàn bộ dàn ống. Những chiếc quạt này ngăn chặn luồng khí lạnh thổi trực tiếp — vốn có thể gây ra những vùng cục bộ quá lạnh, dẫn đến ngưng tụ. Các cửa thoát khí xung quanh chu vi đóng vai trò riêng bằng cách đẩy không khí ẩm ra ngoài mỗi khi nhiệt độ bắt đầu thay đổi nhanh chóng. Hiện tượng này thường xảy ra nhất vào những mùa chuyển tiếp khó lường như xuân và thu, khi điểm sương buổi sáng có thể tăng đột biến hơn 15 độ Fahrenheit từ ban ngày sang ban đêm. Tại khu vực cầu tải, các hệ thống tạo áp dương hoạt động như lá chắn chống lại độ ẩm bên ngoài xâm nhập. Về mặt giám sát, các cảm biến được bố trí chiến lược tại những vị trí dễ phát sinh sự cố, chẳng hạn như phía dưới dàn ống, ở các góc nơi tường giao nhau và giữa các lớp thiết bị xếp chồng lên nhau. Các thiết bị này liên tục truyền dữ liệu trở về để tốc độ quạt có thể được điều chỉnh tự động khi độ ẩm tương đối tăng lên mức 45%, từ đó duy trì điều kiện an toàn nhằm tránh mọi rủi ro ăn mòn về sau.

Giao thức Xử lý Vật lý và Tách Cuộn Thép Cacbon

Khoảng Cách Tối ưu, Vật Liệu Đệm và Ngăn Ngừa Ăn Mòn Do Tiếp Xúc

Để khoảng cách khoảng 30–45 cm giữa các cuộn thép carbon giúp luồng không khí lưu thông thích hợp và ngăn chúng tiếp xúc với nhau, điều này có thể gây ra hiện tượng ăn mòn điện hóa. Việc sử dụng vật kê làm từ gỗ đã qua xử lý hoặc vật liệu composite polymer giúp nâng các cuộn lên khỏi sàn bê tông để chúng không hấp thụ độ ẩm thông qua hiện tượng mao dẫn. Thực tế, bê tông hút nước với tốc độ khá đáng báo động—đôi khi vượt quá 1,5 lít trên mỗi mét vuông mỗi ngày theo tiêu chuẩn ASTM. Khi lưu trữ nằm ngang với mặt cắt ngang (mắt cuộn) hướng sang bên, các giá đỡ làm bằng gỗ cứng giúp phân tán đều trọng lượng mà không để bất kỳ bộ phận kim loại nào tiếp xúc với nhau. Đối với phương thức lưu trữ thẳng đứng, khi mắt cuộn hướng lên trên, chúng ta cần đặt các miếng đệm polyethylene không phản ứng giữa các lớp để đảm bảo an toàn. Những phương pháp lưu trữ này thực sự giúp giảm thiểu đáng kể các vấn đề ăn mòn khe hở, bởi vì khi độ ẩm bị giữ lại trong các khe hẹp, tốc độ hình thành gỉ sắt tăng lên khoảng ba lần so với điều kiện bình thường, như được nêu trong nghiên cứu NACE IMPACT 2022. Trước khi đặt bất kỳ vật liệu nào dưới các cuộn, cũng cần kiểm tra độ pH của chúng. Các loại gỗ có tính kiềm quá cao (pH trên 9) hoặc các vật liệu composite có tính axit quá mạnh (pH dưới 4,5) sẽ bắt đầu phân hủy kim loại một cách đáng ngạc nhiên nhanh chóng ngay sau khi tiếp xúc, đôi khi chỉ trong vòng ba ngày.

Giảm thiểu độ ẩm bổ sung: Chất hút ẩm và các phương pháp bảo quản khô

Silica gel so với canxi clorua cho cuộn thép carbon được đóng gói kín

Việc bảo quản đúng cách các cuộn thép carbon trong khu vực kín đòi hỏi phải sử dụng chất hút ẩm phù hợp nhằm ngăn ngừa gỉ sét hình thành do độ ẩm. Silica gel hoạt động khá hiệu quả trong hầu hết các trường hợp vì nó có khả năng hấp thụ một lượng độ ẩm đáng kể mà không gây hại cho kim loại nếu vô tình tiếp xúc. Do đó, đây là lựa chọn phù hợp khi đối mặt với mức độ ẩm trung bình trong các kho bảo quản. Ngược lại, canxi clorua có thể hấp thụ lượng độ ẩm cao gấp khoảng ba lần, điều này đặc biệt hữu ích trong những điều kiện độ ẩm cực cao mà đôi khi chúng ta gặp phải. Tuy nhiên, cần lưu ý một điểm quan trọng: việc kiểm soát môi trường chứa là rất cần thiết, bởi vì canxi clorua sẽ ăn mòn thép nếu không được kiểm soát chặt chẽ. Vì vậy, khi đóng gói các cuộn thép thành bó để bảo quản dài hạn, luôn cần kiểm tra kỹ môi trường nơi chúng sẽ được lưu giữ trước khi quyết định lựa chọn chất hút ẩm nào.

• Silica gel hoạt động tốt nhất trong bao bì kín với nhiệt độ ổn định
• Chlorua Canxi phù hợp cho lưu trữ khối lượng lớn nhưng yêu cầu phải có lớp ngăn cách chống thấm
• Cả hai loại đều cần được giám sát và thay thế khi mức độ bão hòa đạt mức tăng trọng lượng 30%

Duy trì độ ẩm tương đối dưới 40% để bảo toàn độ nguyên vẹn của cuộn thép carbon trong thời gian lưu trữ kéo dài.