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冶金工業鋼結構重防腐涂料的施工質量控制

作者：互聯網    
時間：2011-07-28 12:49:06 [收藏]
    冶金工業鋼結構由于生產環境惡劣，腐蝕速度較快，需經常維護，生產成本較高。在冶金行業鋼結構重防腐施工階段，應嚴格按照操作規程和使用指南要求，制定合理措施，延緩腐蝕時間，提高使用壽
    關鍵詞：
        冶金工業鋼結構由于生產環境惡劣，腐蝕速度較快，需經常維護，生產成本較高。在冶金行業鋼結構重防腐施工階段，應嚴格按照操作規程和使用指南要求，制定合理措施，延緩腐蝕時間，提高使用壽命。具體措施為：確保鋼材基層處理效果達到標準要求；使用多遍涂裝法減少防銹底漆針孔缺陷；注意面漆、中間漆涂裝時施工條件和施工方法；采取涂層厚度檢測、電火花針孔檢測、涂裝附著力檢測等。

        關鍵詞：冶金工業鋼結構；重防腐涂層；基層處理；檢驗

        中圖分類號：TQ639文獻標識碼：B文章編號：1004-4620(2009)04-0042-02

        鋼結構工程具有施工速度快、承重能力強等特點，在冶金工業中使用較為廣泛。鋼結構工程特有的耐腐蝕能力差的缺點，造成后期維護較困難。在生產環境惡劣的冶金車間，腐蝕更為嚴重。為減緩鋼構件銹蝕速度，設計時選用重防腐涂料涂層，從而降低生產維護成本。由于多方面原因，許多措施都達不到設計設想，構件在交付使用很短時間內就可以看見表面銹痕，需經常維護，生產成本大幅升高。這固然有生產環境惡劣和涂料自身質量的原因存在，但施工質量是重要影響因素，應引起高度重視。本研究從施工角度，闡述冶金工業鋼結構重防腐涂層的施工質量監控的要點問題。

        1·鋼結構腐蝕原因與重防腐涂層

        金屬腐蝕按照腐蝕機理可以分成3類：1)金屬高溫氣體腐蝕，在高溫(500～1000℃)下，鋼材容易被氧化破壞，在表面生成氧化鐵皮。2)化學腐蝕，即干腐蝕，指環境中沒有液相或凝露現象存在情況下產生的腐蝕。3)電化學腐蝕，即濕腐蝕，指有液體(水)存在，即電解質溶液接觸的腐蝕過程。在冶金工業廠房鋼結構中，電化學腐蝕最為嚴重。重防腐涂料指能在惡劣腐蝕環境下應用并具有長效使用壽命的涂料。金屬與非金屬防護理論、現代表面技術、新興合成材料、防銹顏料、先進的涂裝設備、現代檢測技術等科學技術的發展為重防腐涂料提供了良好的技術物質條件，推動了重防腐涂料的進步和發展［1］。現在冶金工業廠房中使用的重防腐涂料主要有氯化橡膠涂料、醇酸樹脂耐酸涂料、氯磺化聚乙烯涂料、玻璃鱗片涂料、環氧樹脂自流平涂料、富鋅涂料等類型［2］。使用重防腐涂料的目的是保護鋼材表面免受外界環境影響，延長鋼材基體使用壽命。其機理是防腐涂料中的防銹顏料和成膜劑形成致密的防銹涂層，使涂層首先受到外界作用的影響，保護鋼材不受腐蝕，延緩鋼材開始受到腐蝕的時間。目前，我國重防腐涂料生產技術基本成熟，產品質量已達到相關技術要求。提高鋼結構防腐水平，需要在施工質量方面采取有效措施。

        2·重防腐涂料涂層施工與監控要點

        2.1鋼材基層處理

        《鋼結構工程施工質量驗收規范》(GB50205-2001)規定了各種底漆或防銹漆除銹的等級，這些除銹等級規定應當得到嚴格的貫徹和檢查，無論是采用噴砂還是拋丸，都應該達到等級標準。據有關資料顯示，鋼材表面的除銹質量，會影響涂裝質量的60%以上［3］，甚至直接決定著鋼結構建筑的維護周期和使用年限。在進行基層表面施工時，要采用正確的施工方法，并要輔以嚴格的過程監控。施工方法要點：一是要選好磨料，盡量減少河沙使用量，采用強度高、質地堅硬、棱角分明的磨料；二是調節好噴射壓力，增加噴射動能，除掉鋼材表面較堅硬的氧化鐵皮；三是調整角度和距離，用45°射出角，克服自重阻力，使動能損失最小；四是噴嘴形狀，使用帶有膛線的噴嘴，使磨料以旋轉狀態高速噴出，加大除銹效果；五是表面粗糙度，以40～60μm最為適宜，過大過小都會對涂膜造成不利影響；六是使用質量基準作為評價參照，除(GB8923-88)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》規定的表面質量文字描述之外，還應當對照該規范所列的28張標準圖片現場比對，確定除銹效果；七是控制除銹后的涂裝時間，應當在除銹結束后4～6h內進行涂裝，過期的重新處理，以免受到外界環境侵蝕，影響涂裝質量。

        2.2多遍防銹底漆涂裝

        有些技術人員在設計防腐涂層時，只選用1道防銹底漆，漆膜在涂裝過程中，由于工藝缺陷或涂料本身因素在涂膜上產生大量微小的、肉眼不可見的針孔，大氣中的有害物質，如溶解于電解液中NO2、SO2、CO2、Cl-等與漆膜接觸，通過這些毛細針孔滲入漆膜到達基體表面，對金屬產生化學作用，其結果使漆膜附著力下降，產生起泡、生銹、剝落，最后導致漆膜完全破壞，失去保護作用。試驗表明，如涂裝2道或2道以上底漆，可增加漆膜的厚度，減少水汽滲透率，減少針孔發生的概率。隨著漆膜中間漆、面漆的層數、漆膜厚度的增加，涂層耐蝕性能將大大提高，而不是呈簡單的算術級數增加。試驗結果證明多層涂裝有利于提高涂層的防銹能力［4］。

        2.3中間漆和面漆的涂裝

        中間漆和面漆涂裝的施工要點包括施工條件和施工方法。

        1)施工條件。①施工場地要求。現在有些施工單位在涂裝時，涂裝區露天作業，受大氣環境影響，無法做到清潔和干燥，已經除銹的涂件表面和涂裝好的表面被灰塵、噴砂飛揚的沙粒、雨水、油脂、焊接飛濺或其他臟物附著在上面，影響漆膜質量。從構件周期壽命和價值工程角度考慮，除銹和涂裝應當在封閉車間內進行，以保護過程質量。②施工環境溫度一般要求在5～38℃，溫度過低涂料中的固化反應停止，過高則需要大量使用稀釋劑，影響漆膜質量。現場應設置溫度計，按照廠家提供的產品使用指南規定的溫度條件操作。③要特別注意相對濕度應＜85%，鋼材溫度高于露點溫度，以防止基層和前道涂層有結露現象。涂裝后4h內不得淋雨，防止水分存留加劇電化學反應。

        2)施工方法。高壓無氣噴涂方式具有功率高、涂料損失少、一次涂層厚的優點，應當盡量選用。施工時按照自上而下、先里后外、先難后易、縱橫交錯的方式進行涂裝。傳統的滾涂、涂刷與之相比，工藝落后，質量控制難度大，應減少使用［5］。

        3·施工質量控制要點與檢查

        重防腐涂裝的質量控制流程見圖1。需要說明的是，除圖1顯示的流程外，各涂料生產廠家按照規范要求，會隨產品附一份使用指南，應當同時參照指南要求，確定檢查指標和程序。

        圖1

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        3.1涂層厚度控制

        涂料能夠發揮最佳性能，足夠的漆膜厚度非常重要。施工時要從5個方面控制：1)施工時按照涂料使用指南規定的標準面積使用量涂裝。2)對邊、角、焊縫、切痕等部位，噴涂前先涂刷一道涂料，然后大面積噴涂，保證凸出部位的漆膜厚度。3)施工時，質量管理人員和監理單位要使用濕膜測厚儀，按照統計抽樣檢查的方法，測定濕漆膜厚度，以保證干漆膜和涂層的均勻。4)漆膜干透后，用干膜測厚儀測出干膜厚度，設計允許干膜厚度加上允許偏差的絕對值為漆膜的要求厚度，按照評定標準執行。5)質量管理過程控制要嚴格，擬定的操作規程和過程檢查要到位，有條件的除文字檢查記錄以外，還要加裝監控錄像，提高操作人員、管理人員的責任心，確保嚴格按照規程作業。

        3.2電火花針孔檢驗

        合格的防腐涂料產生的涂層應當能夠通過耐候性檢驗、耐濕性試驗、耐鹽霧試驗、耐霉菌試驗、耐化學試劑試驗等基本試驗要求［6］。涂層施工質量控制重點是涂膜針孔檢驗，針孔的發生與施工工藝、涂層遍數、涂層厚度均有關系。據觀察，在冶金Ⅲ、Ⅳ類車間，構件腐蝕時可見表面和焊縫處有大量點狀銹蝕，逐漸連成一片，最后銹斑將涂層全部崩落，腐蝕向深處發展，致使防腐層完全失效，其機理與針孔缺陷密切相關。參考文獻［2］對針孔電火花測試提出了要求，美國腐蝕工程師協會(NACE，NationalAssociationofCorrosionEngineers)提出了對導電基層涂層不連續(針孔)的低電壓濕海綿檢測國際標準［7］，可以參考使用。在涂裝過程中，應當逐層檢測針孔數量，使貫通和半貫通針孔在涂膜上徹底消失，達到防腐效果。

        3.3涂裝附著力檢驗

        附著力是表示漆膜與基層或漆膜與漆膜之間相互粘結的性能，附著力的好壞，直接影響涂裝的質量和效果。應當按照標準逐層檢驗，以可交付成果為基準，決定是進入下道工序還是重新處理。

        4·結語

        冶金工業鋼結構廠房的重防腐涂層質量要求高，操作復雜，監控難度大，在環境惡劣的車間中，提高涂層施工質量，可以延長使用壽命，節省養護費用，取得較大的經濟效益。在冶金行業鋼結構重防腐施工中，應嚴格按照操作規程和涂料使用指南的要求，以過程控制為重點，輔以先進的質量檢測手段和質量管理方法。
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