Analisi di applicabilità dei metodi di valutazione per i parametri morfologici di barre di acciaio corroso

Questo video mira a misurare la morfologia superficiale delle barre di acciaio intatte e corrose. Dimostreremo e valuteremo cinque diverse misure, tra cui perdita di massa, misurazioni della pinza vernier, misurazioni del drenaggio, scansione 3D e XCT della barra d'acciaio. La scansione 3D è il metodo migliore per misurare la variabilità ziale della penetrazione della corrosione sulla superficie di una barra corrosa.

Le misurazioni della corrosione ottenute con il metodo di scansione 3D consentirebbero all'ingegneria di valutare la sicurezza e la durata delle strutture ingegneristiche esistenti nella nostra società in modo molto più preciso e affidabile. A dimostrare la procedura saranno Il signor Huilai Han, un tecnico di un laboratorio, e il signor Shenglin Cui, un tecnico della tecnologia tridimensionale di Shenzhen Hong Rong. Per iniziare, contrassegnare una barra d'acciaio lucida lunga 500 millimetri e diametro di 14 millimetri con incrementi di 10 millimetri.

Quindi, utilizzare pinze vernier azzerato per misurare il diametro della barra al primo segno con le ganasce che toccano delicatamente la barra. Eseguire altre tre misurazioni, ruotando le pinze di 45 gradi ogni volta, per un totale di quattro misurazioni a intervalli di 45 gradi. Ripetere questo processo per ogni segno sulla barra.

Calcolare in media i diametri ad ogni segno e le sezioni trasversali. Quindi, tagliare 30 millimetri da ogni estremità della barra per ottenere due campioni di barre lunghi 30 millimetri e un campione di barra lungo 440 millimetri. Pesare ogni campione su una bilancia elettronica digitale e registrare le letture.

Contrassegnare i campioni di barre lunghi 30 millimetri a intervalli di 10 millimetri, a partire da cinque millimetri dal lato sinistro. Determinare il diametro medio in ciascuno di questi indicatori come descritto in precedenza. Successivamente, impostare una macchina di prova universale statica-idraulica ed elettromeccanica e posizionare un cilindro di spostamento del vetro sotto la testa della macchina.

Riempire il cilindro con acqua del rubinetto per raggiungere solo l'uscita. Quindi, posizionare una scala elettronica sotto l'uscita del contenitore. Posizionare un becher da 200 millilitri sulla bilancia in linea con l'uscita.

Successivamente, bloccare un campione di barra verticalmente nella testa della macchina EUT. Spostare la testa EUT verso il basso verticalmente fino a quando la barra tocca solo la superficie dell'acqua. Registrare la lettura iniziale su scala digitale.

Quindi, impostare la macchina EUT per spostare la barra verso il basso a 10 millimetri al minuto. Eseguire la macchina per spostare la barra al primo segno di 10 millimetri. Quindi, registrare la lettura finale su scala elettronica.

Ripetere questo processo per ogni segmento di 10 millimetri del campione della barra fino a quando l'intera barra non viene sommersa. Lasciare asciugare l'aria al bar per un'ora dopo. Calcola la sezione trasversale uniforme di ogni segmento di 10 millimetri della barra dalle masse d'acqua spostate.

Testare ciascuno dei tre campioni in questo modo. Successivamente, spruzzare ogni campione di barra asciutta con uno sviluppatore di rilevamento dei difetti bianco e consentire ai campioni di asciugarsi nell'aria. Quindi, posizionare un campione rivestito sulla piattaforma dello scanner 3D.

Calibrare la posizione del campione della barra utilizzando un'etichetta contrassegnata con una matrice casuale di piccoli punti bianchi. Quindi, scansionare il campione lungo la sua lunghezza, sviluppare un modello uciale e generare dati morfologici dal modello. Ripetere questo per ogni campione.

Quindi, posizionare un campione lungo 30 millimetri sulla piattaforma girevole di un sistema di tomografia micro-computerizzata a raggi X. Chiudere lo strumento XCT. Aprire il software dello strumento e spostare il campione nella posizione corretta per la scansione.

Compilare la dimensione e il fattore di ingrandimento desiderati. Quindi, scansionare il campione e generare i parametri geometrici. Ripetere il processo per l'altro campione lungo 30 millimetri.

Dopo aver acquisito le misure della barra di acciaio non corrosa, strisciare da 50 a 60 millimetri di isolamento da una lunghezza di due metri di filo elettrico multi-trefoli. Rimuovere un segmento più corto dall'altra estremità. Fissare l'estremità più lunga ed esposta del filo a un'estremità del campione lungo 440 millimetri con nastro isolante saldamente avvolto a circa 70 millimetri dall'estremità della barra.

Quindi, avvolgere saldamente 70 millimetri dell'altra estremità della barra con nastro isolante. Quindi, mescolare l'adesivo epossidico con l'indurente in un rapporto uno a uno. Applicare l'epossidico uniformemente su ogni estremità isolata della barra per proteggere le estremità dalla corrosione.

Una volta asciugato l'epossidico, riempire un serbatoio di plastica dotato di una piastra di rame con una soluzione acquosa del 3,5% in peso di cloruro di sodio nell'acqua del rubinetto. Posizionare il campione della barra nel serbatoio. Quindi, collegare il filo collegato alla barra al terminale positivo di un alimentatore CC.

Collegare la piastra di rame al terminale negativo dell'alimentatore. Impostare l'alimentatore per produrre una densità di corrente di corrosione di 2,5 micro-ampere per centimetro quadrato in tutta la barra. Applicare la corrente per la durata necessaria per raggiungere il livello desiderato di corrosione secondo la legge di Faraday.

Quindi, spegnere la corrente, scollegare il campione della barra e immergerlo in una soluzione acquosa del 12% in volume di acido cloridrico per 30 minuti per rimuovere i prodotti di corrosione. Successivamente, trasferire il campione di barra in una soluzione di acqua di calce satura per neutralizzare il residuo acido. Quindi, sciacquare la barra con acqua del rubinetto e lasciare asciugare in aria.

Quindi, contrassegnare la superficie corrosa a intervalli di 10 millimetri. Pesare la barra corrosa orizzontalmente su una bilancia elettronica digitale e calcolare l'area media della barra corrosa. Determinare il diametro medio ad ogni segno di 10 millimetri utilizzando pinze vernier e calcolare le sezioni trasversali.

Quindi, calcola la sezione trasversale di ogni segmento di 10 millimetri della barra corrosa utilizzando il metodo di drenaggio dell'acqua spostato. Successivamente, spruzzare il campione con uno sviluppatore bianco e fare una scansione 3D. Infine, tagliare un segmento di 30 millimetri dalla barra corrosa e scansionarlo con XCT.

I diametri misurati della barra di acciaio in tatto non variavano significativamente lungo la sua lunghezza, ma è stata osservata una variazione costante tra la misurazione di 45 gradi e la misurazione di 135 gradi, indicando che la barra era ellittica. La perdita di massa, la misurazione della pinza e le tecniche di scansione 3D hanno prodotto valori simili con bassa variazione. Le misurazioni del metodo di drenaggio del campione lungo 440 millimetri soffrivano di molteplici fonti di incertezza, tra cui la secchezza della barra e la tensione superficiale dell'acqua.

I campioni da 30 millimetri sono stati analizzati con XCT, che ha prodotto valori coerenti con altre tecniche. Nel complesso, le pinze, la scansione XCT e 3D hanno prodotto valori simili con variazioni minime. Pertanto, le misurazioni della pinza erano il modo più semplice per ottenere misurazioni accurate delle barre non corrose.

La corrosione ha comportato notevoli variazioni e forme trasversali in tutta la barra, che non hanno potuto essere catturate con il metodo di perdita di massa. Mentre le pinze erano più sensibili alla variazione di forma, non potevano tenere conto della deformazione sulla superficie del campione. La scansione XCT e 3D ha prodotto valori simili, ma XCT è limitata dalla necessità di piccoli campioni con estremità piatte.

Pertanto, la misurazione 3D è stata favorita per l'analisi della morfologia delle barre di acciaio corrose. Una pinza vernier è lo strumento migliore per misurare la morfologia superficiale di una barra d'acciaio non corrosa. Ed è facile da usare.

Ed è piuttosto economico. La misurazione del metodo di drenaggio può essere influenzata da una certa incertezza, per cui sono necessari ulteriori miglioramenti al dispositivo di misurazione. Sebbene la misurazione XCT possa misurare con precisione l'area di sezione trasversale residua di una barra d'acciaio corrosa, è limitata dalla lunghezza del campione.

Il metodo di scansione 3D è il metodo più ottimale per le misurazioni di una barra d'acciaio corrosa perché è preciso, economico ed efficiente. Può anche generare ulteriori informazioni utili sulla barra corrosa.