Mạ Kẽm Nhúng Nóng Cho Kết Cấu Điện Mặt Trời: Cọc, Khung Và Giá Đỡ Cần Lưu Ý Gì?

Những lưu ý khi mạ kẽm nhúng nóng cọc, khung và giá đỡ điện mặt trời: môi trường đất, thoát nước, bu lông, hàn cắt và tiêu chuẩn lớp mạ.

Hệ thống điện mặt trời có thể vận hành ngoài trời trong hàng chục năm. Trong suốt thời gian đó, phần kết cấu thép phải liên tục chịu:

Mưa và độ ẩm.
Nắng nóng.
Nước đọng.
Đất ẩm.
Môi trường công nghiệp hoặc ven biển.
Va chạm trong vận chuyển và lắp dựng.

Vì vậy, khả năng chống ăn mòn của cọc, khung và giá đỡ ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của toàn hệ thống.

Mạ kẽm nhúng nóng sau fabrication là một giải pháp được sử dụng cho nhiều kết cấu solar bằng thép nhờ lớp kẽm bao phủ bề mặt và liên kết luyện kim với thép nền. ASTM A123/A123M-24 hiện áp dụng cho nhiều loại kết cấu thép đã gia công, trong khi ISO 1461:2022 quy định các yêu cầu và phương pháp thử đối với lớp mạ kẽm nhúng nóng trên sản phẩm sắt thép đã fabrication.

1. Không phải mọi vị trí trên hệ solar đều làm việc trong cùng môi trường

Một hệ điện mặt trời thường có ba vùng phơi nhiễm khác nhau:

Cọc dưới đất → vùng sát mặt đất → khung phía trên.

Trong đó, phần chôn đất thường khó dự báo ăn mòn hơn phần nằm hoàn toàn trong khí quyển.

AGA xác định các yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến HDG trong đất gồm:

Độ ẩm.
pH.
Hàm lượng chloride.
Điện trở suất.
Khả năng thoát nước của đất.

Vì vậy:

Không nên chỉ dựa vào chiều dày lớp mạ để kết luận tuổi thọ của cọc solar chôn đất.

Với dự án lớn, đặc biệt tại khu vực đất ẩm, nhiễm mặn hoặc có hóa chất, nên đánh giá điều kiện đất ngay từ giai đoạn thiết kế.

2. Vùng sát mặt đất là vị trí cần chú ý

Phần cọc nằm ngay tại giao tuyến:

đất ↔ không khí

thường chịu điều kiện thay đổi liên tục:

ướt → khô → bùn đất → nước mưa → thực vật và chất hữu cơ.

AGA lưu ý môi trường tại ground level có thể khó dự đoán vì nó không hoàn toàn giống phơi nhiễm khí quyển cũng không giống chôn hoàn toàn trong đất.

Khi thiết kế cọc solar cần tránh:

Nước đọng quanh chân cọc.
Bùn giữ ẩm kéo dài.
Đất phủ cao hơn thiết kế.
Các vị trí khó kiểm tra.

Thoát nước quanh chân cọc tốt có thể giúp giảm thời gian bề mặt giữ ẩm.

3. Khung và giá đỡ phải tránh giữ nước

Đối với phần kết cấu phía trên, một trong những nguyên tắc quan trọng nhất là:

Nước vào được thì phải thoát được.

Cần hạn chế:

Mặt nằm ngang giữ nước.
Góc kín.
Khe giữa các bản thép.
RHS/SHS không có drainage.
Các túi giữ nước tại bracket và base plate.

Đặc biệt với thép hộp hoặc kết cấu rỗng, phải thiết kế vent hole và drain hole phù hợp để dung dịch xử lý và kẽm nóng chảy có thể lưu thông trong quá trình galvanizing.

ISO 14713-2 cũng nhấn mạnh việc thiết kế sản phẩm trước mạ phải xét đến khả năng venting và drainage của kẽm nóng chảy.

Đọc thêm: “Ống Và Hộp Kín – Vì Sao Phải Có Lỗ Thông Hơi?”

4. Nên mạ sau khi hoàn thiện fabrication

Với những kết cấu phù hợp, quy trình nên ưu tiên:

cắt → khoan → hàn → làm sạch → mạ kẽm nhúng nóng.

Lợi ích là:

Mép cắt được phủ kẽm.
Mối hàn được bảo vệ.
Lỗ và bản mã được mạ cùng cấu kiện.
Hạn chế phải sửa coating tại công trường.

AGA có các dự án solar sử dụng post-fabrication hot-dip galvanizing cho hệ kết cấu thép nhằm tăng khả năng chống ăn mòn lâu dài ngoài trời.

Nếu sau mạ phải:

Cắt.
Khoan.
Hàn bổ sung.

thì vùng lớp kẽm bị phá hủy cần được repair theo specification phù hợp.

5. Bu lông và đai ốc không nên bỏ qua

Một hệ solar có thể sử dụng hàng nghìn liên kết.

Nếu khung được mạ tốt nhưng fastener không được bảo vệ phù hợp, vị trí liên kết có thể trở thành điểm yếu của hệ thống.

Cần kiểm tra:

Grade bu lông.
Tiêu chuẩn mạ.
Khả năng lắp ren sau mạ.
Tính tương thích với kết cấu.

Với hardware và fastener, tiêu chuẩn áp dụng có thể khác ASTM A123, chẳng hạn ASTM A153 hoặc ASTM F2329 tùy loại sản phẩm và specification.

Do đó:

Không nên ghi chung “toàn bộ kết cấu ASTM A123” nếu hệ thống còn có nhiều threaded fastener.

Đọc thêm: “Bu Lông, Đai Ốc: ASTM A153 Khác ASTM A123 Thế Nào?”

6. Cẩn thận với môi trường ven biển

Nhiều dự án solar được đặt tại:

Khu vực gần biển.
Trang trại ven biển.
Khu công nghiệp.
Khu đất trống chịu gió mạnh.

Trong môi trường biển, chloride có thể làm tăng tốc độ tiêu hao lớp kẽm.

AGA lưu ý hiệu quả của HDG gần bờ biển phụ thuộc mạnh vào micro-environment, đặc biệt hướng gió, salt spray, nhiệt độ, độ ẩm và khả năng được mưa rửa.

Do đó cần đánh giá riêng:

khoảng cách biển + hướng gió + chloride + tuổi thọ yêu cầu.

Với môi trường ăn mòn cao, có thể cân nhắc Duplex System – mạ kẽm kết hợp sơn thay vì chỉ tăng micron một cách đơn giản.

Đọc thêm: “Mạ Kẽm Nhúng Nóng Cho Kết Cấu Ven Biển”

7. Không nên yêu cầu “càng dày càng tốt”

Chiều dày lớp mạ cần phù hợp với:

Loại vật liệu.
Chiều dày thép.
Tiêu chuẩn.
Môi trường.
Tuổi thọ thiết kế.

ASTM A123/A123M quy định yêu cầu lớp phủ theo nhóm vật liệu và chiều dày thép; ISO 1461 cũng có hệ yêu cầu riêng đối với batch hot-dip galvanized articles.

Vì vậy, yêu cầu kỹ thuật nên là:

đạt coating thickness theo tiêu chuẩn và phù hợp điều kiện sử dụng

thay vì chỉ ghi:

“mạ càng dày càng tốt.”

8. Checklist nhanh cho kết cấu solar trước khi mạ

Cọc

☐ Điều kiện đất đã được xem xét?
☐ Có nguy cơ chloride hoặc độ ẩm cao?
☐ Vùng ground line có thoát nước tốt?

Khung và giá đỡ

☐ Có vị trí giữ nước?
☐ Thép hộp có vent/drain?
☐ Đã khoan và hàn hoàn thiện trước mạ?

Liên kết

☐ Bu lông và đai ốc có coating phù hợp?
☐ Ren có lắp được sau mạ?
☐ Có tiếp xúc với kim loại khác cần đánh giá galvanic corrosion?

Môi trường

☐ Dự án có gần biển?
☐ Có salt spray?
☐ Có môi trường công nghiệp?
☐ Tuổi thọ thiết kế bao nhiêu năm?

9. Mạ kết cấu điện mặt trời tại Chien You

Với các dự án solar sử dụng:

Cọc thép.
Khung kết cấu.
Giá đỡ.
Bracket.
Beam.
RHS/SHS.
Các cấu kiện thép fabrication.

khách hàng nên cung cấp cho Chien You:

shop drawing + loại thép + chiều dày + môi trường dự án + tiêu chuẩn + tuổi thọ yêu cầu.

Chien You vận hành bể mạ W.PILLING – Đức kích thước 12,7 × 1,6 × 2,6 m, phù hợp với nhiều loại kết cấu thép công nghiệp. Với cấu kiện dài hoặc hình dạng phức tạp, khả năng mạ còn cần đánh giá theo hướng treo, trọng lượng, vent/drain và phương án nhúng thực tế.

Câu hỏi thường gặp

Cọc solar chôn đất có thể dùng mạ kẽm nhúng nóng không?

Có, nhưng tuổi thọ phụ thuộc mạnh vào đặc tính đất, đặc biệt độ ẩm, pH và chloride.

Có nên mạ trước rồi mới hàn khung solar?

Nếu điều kiện fabrication cho phép, nên hoàn thiện phần lớn cắt, khoan và hàn trước khi mạ để lớp kẽm bảo vệ cả mối hàn và vùng gia công.

Khung solar gần biển có cần Duplex không?

Không mặc định. Cần đánh giá mức chloride, hướng gió biển, tuổi thọ thiết kế và khả năng bảo trì trước khi quyết định.

Tiêu chuẩn nào thường dùng cho kết cấu thép solar mạ sau fabrication?

Hai tiêu chuẩn thường được tham chiếu là ASTM A123/A123M-24 và ISO 1461:2022, tùy specification dự án.

Kết luận

Với kết cấu điện mặt trời, lớp mạ kẽm không nên được xem là một công đoạn hoàn thiện đơn thuần.

Muốn hệ thống bền lâu cần xem đồng thời:

đất → ground line → drainage → khung → fastener → môi trường → tuổi thọ thiết kế.

Ba điểm quan trọng nhất là:

Đánh giá riêng phần cọc chôn đất.
2. Thiết kế khung không giữ nước và hoàn thiện fabrication trước mạ.
3. Xác định coating theo môi trường thực tế, đặc biệt với dự án ven biển.

Với dự án solar có số lượng cấu kiện lớn, việc review shop drawing và specification trước khi sản xuất hàng loạt sẽ hiệu quả hơn nhiều so với xử lý các vấn đề chống ăn mòn sau khi hệ kết cấu đã được lắp dựng.

————————————

Liên hệ Chien You để được tư vấn:
0942 977 988 – 0949 243 438 – 0969 999 761