اثر گالوانیزه گرم بر استحکام و عملکرد سازه‌های خورشیدی
معرفی کلی:
گالوانیزه گرم (Hot-Dip Galvanizing یا HDG) محافظت طولانی‌مدت و قوی در برابر خوردگی برای سازه‌های فولادی فراهم می‌کند و به‌طور گسترده در پایه‌ها، ریل‌ها، قاب‌ها و اتصالات استراکچر نیروگاه‌های خورشیدی به کار می‌رود. این فرآیند معمولاً باعث افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌های نگهداری نسبت به فولاد بدون پوشش می‌شود.
کاربرد:
در سازه‌های پنل خورشیدی (ریل‌ها، پایه‌ها، اتصالات) این لایه محافظ باعث می‌شود فولاد در محیط باز (بارانی یا رطوبت بالا، گرد و غبار، حتی محیط‌های ساحلی) بدون خوردگی جدی تا چندین دهه کار کند. از آنجایی که سیستم‌ها فتوولتائیک معمولاً برای ۲۵ تا ۵۰ سال طراحی می‌شوند، گالوانیزه گرم یکی از معدود روش‌های پوشش‌دهی است که می‌تواند با طول عمر کل پروژه هم‌خوانی داشته باشد.
فرآیند پوشش‌دهی:
در گالوانیزه گرم، فولاد در فلز روی مذاب (حدود ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد) غوطه‌ور می‌شود. این فرآیند باعث ایجاد لایه‌های متالورژیکی آلیاژ آهن–روی و روی خالص می‌گردد که هم حفاظت سدّی (Barrier Protection) و هم حفاظت فداشونده ( (Cathodic Protectionدر برابر خوردگی را فراهم می‌کنند. در حفاظت سدّی بصورت فیزیکی از تماس رطوبت، اکسیژن و عوامل خورنده با فولاد جلوگیری می‌کند و در حفاظت فداشونده یا کاتدی، روی به‌عنوان آند قربانی عمل کرده و از فولاد زیرین در برابر خوردگی محافظت می‌کند. ضخامت و ساختار میکروسکوپی پوشش به ترکیب فولاد و هندسه قطعه بستگی دارد. استانداردهایی مانند ASTMA123 /ISO1461 ضخامت و الزامات پذیرش پوشش را مشخص می‌کنند.
نکات قابل توجه:
- چون سازه‌های خورشیدی معمولاً در فضای باز و محیط‌های خورنده قرار دارند:
- جوشکاری قبل از گالوانیزه توصیه می‌شود، چون پوشش یکنواخت‌تری ایجاد می‌کند.
- برای اتصال مدول‌ها و اجزای کوچک، بیشتر از پیچ و مهره‌های گالوانیزه یا استنلس استیل استفاده می‌شود.
- در صورت نیاز به تعمیر یا تغییرات در محل پروژه، نواحی جوشکاری شده حتماً باید با رنگ یا اسپری روی پوشش داده شوند تا مقاومت خوردگی حفظ شود.
- تاثیر گالوانیزاسیون بر خواص مکانیکی فولادهای ساختمانی نرم مانند ST52 یا ST35 (یا معادل آن‌ها) بصورت زیر است:
- استحکام کششی (Tensile Strength): تغییر بسیار ناچیز یا حداکثر ۲ تا ۵٪ کاهش در فولادهای با مقاومت معمولی.
- سختی (Hardness): معمولاً تغییر محسوسی ایجاد نمی‌شود.
- چقرمگی (Toughness) و شکل‌پذیری (Ductility): در فولادهای نرم (mild steels) کاهش چشمگیری دیده نمی‌شود.
- عمر در برابر خوردگی (Corrosion Resistance /Service Life): گالوانیزه گرم می‌تواند عمر سازه فولادی را ۲ تا ۵ برابر افزایش دهد.
گالوانیزه گرم: آینده‌ای مطمئن برای حفاظت از فولاد
مطالعات جدید تأکید دارند که لایه‌های روی ـ آهن ایجاد شده در فرآیند گالوانیزه، مقاومت طولانی‌مدت در برابر خوردگی را تضمین می‌کنند. همچنین آلیاژهای نوین مانند پوشش‌های Zn-Al-Mg یا Zn-5Al توانسته‌اند این حفاظت را بیش از پیش افزایش دهند. نوآوری‌هایی همچون سیستم‌های دوبلکس (ترکیب گالوانیزه با پوشش‌های تکمیلی) و سطوح هوشمند و خودترمیم‌شونده، نسل آینده حفاظت از فولاد را رقم می‌زنند.
شرکت سافا با آگاهی کامل از انواع پوشش‌دهی سازه‌های خورشیدی، سفارشات استراکچرهای خورشیدی خود را بر اساس استاندارد، گالوانیزه کرده و ترکیبی از استحکام، پایداری و طول عمر بالا را برای سازه‌های فولادی تضمین می‌کند.