1.Qual è il motivo principale per cui non è applicabile?
L'ambiente sotterraneo delle miniere di carbone è estremamente unico, poiché contiene gas metano e polvere di carbone, entrambi altamente infiammabili ed esplosivi. Pertanto è severamente vietata qualsiasi attrezzatura che possa potenzialmente generare una fonte di accensione.
Le proprietà chimiche dello zinco: lo zinco è un metallo relativamente reattivo con bassa durezza e punto di fusione. Quando uno strato zincato entra in contatto con roccia dura o altre parti metalliche attraverso un violento attrito o impatto, può facilmente produrre minuscole scintille (chiamate scintille da attrito).
Rischio di accensione: gli esperimenti hanno dimostrato che le scintille da attrito prodotte dalle leghe di zinco hanno energia sufficiente per accendere una certa concentrazione di gas metano. Ciò rappresenta un rischio fatale per le miniere di carbone.
2.Quali sono le condizioni operative e i requisiti ambientali per i supporti idraulici?
Requisiti meccanici rigorosi: i supporti idraulici devono resistere a un'enorme pressione di formazione; pertanto, i loro componenti strutturali (travi superiori, basi, travi di protezione, ecc.) utilizzano in genere piastre di acciaio ad alta-resistenza, come Q460C, Q550D, Q690D o acciai anche più resistenti. Questi acciai possiedono elevata resistenza, tenacità e saldabilità. I normali coil zincati (come DX51D+Z) in genere utilizzano substrati di tipo commerciale-o per stampaggio-, la cui resistenza è di gran lunga insufficiente per i requisiti dei componenti strutturali di supporto.
Usura e impatto estremi: l'ambiente di lavoro sotterraneo è duro e i supporti si sfregano e si scontrano costantemente con giacimenti di carbone e ganga. Lo strato zincato è molto sottile (tipicamente decine di micrometri) e, in caso di usura così intensa, si consuma rapidamente, perdendo la sua funzione anti-corrosione, dopodiché il substrato di acciaio si corrode rapidamente.
Problemi di saldatura: una quantità significativa di lavori di saldatura è coinvolta nella produzione di supporti idraulici. Lo strato zincato evapora all'elevata temperatura di saldatura, producendo vapori di zinco tossici (ossido di zinco, che può causare "febbre da fumi metallici") e, allo stesso tempo, danneggerà gravemente la qualità della saldatura, producendo difetti come porosità e crepe, compromettendo l'integrità strutturale del supporto.
3. Quanto è efficace il pretrattamento combinato con la spruzzatura del rivestimento-ad alte prestazioni per la protezione dalla corrosione?
Sabbiatura/granigliatura: innanzitutto, i componenti strutturali in lamiera di acciaio ad alta resistenza vengono sottoposti a una rigorosa pulizia della superficie per rimuovere incrostazioni di ossido e ruggine, raggiungendo un determinato standard di pulizia e ruvidità (ad es. grado Sa2,5).
Applicazione di primer e finitura: viene quindi spruzzato un primer epossidico ricco di zinco-o un primer ricco di zinco inorganico-, seguito da uno strato di finitura a pellicola spessa-resistente all'usura e alla corrosione-(ad esempio, vernice epossidica al catrame di carbone, vernice epossidica modificata, ecc.). L'intero sistema di rivestimento è molto più spesso dello strato di zincatura, garantendo una lunga durata di protezione dalla corrosione ed eliminando il rischio di scintille da attrito.
Questo è attualmente il processo anticorrosivo più diffuso e affidabile.
4.Qual è la corretta soluzione di protezione dalla corrosione per i supporti idraulici nelle miniere di carbone sotterranee?
Rivestimento Dacromet/Zinco-Cromo
Si tratta di una tecnologia di rivestimento priva di elettrolisi- con eccellente prevenzione della ruggine e assenza di scintille generate dall'attrito.
È comunemente usato per bulloni e piccole parti su staffe. Tuttavia, per i componenti strutturali di grandi dimensioni, il costo e la complessità del processo sono più elevati, rendendolo meno utilizzato rispetto al rivestimento a spruzzo.
Acciaio resistente agli agenti atmosferici
In alcune condizioni meno corrosive, è possibile selezionare direttamente l'acciaio con un certo grado di resistenza alla corrosione atmosferica, ma il costo è più elevato.
5.Quali sono i motivi per cui i coils zincati non sono adatti alla produzione dei principali componenti strutturali dei supporti idraulici nelle miniere di carbone sotterranee?
Motivo principale: lo strato zincato presenta un rischio per la sicurezza di esplosione di gas indotta dall'attrito-, violando le norme di sicurezza della miniera di carbone.
Motivo secondario: il substrato non dispone di sufficiente resistenza meccanica e presenta scarsa saldabilità, non riuscendo a soddisfare i requisiti di prestazioni meccaniche e di processo produttivo del supporto idraulico.