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冶金工業(yè)鋼結構重防腐涂料的施工質(zhì)量控制

作者：互聯(lián)網(wǎng)    
時(shí)間：2011-07-28 12:49:06 [收藏]
    冶金工業(yè)鋼結構由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，腐蝕速度較快，需經(jīng)常維護，生產(chǎn)成本較高。在冶金行業(yè)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(shí)間，提高使用壽
    關(guān)鍵詞：
        冶金工業(yè)鋼結構由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，腐蝕速度較快，需經(jīng)常維護，生產(chǎn)成本較高。在冶金行業(yè)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(shí)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(shí)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(zhù)力檢測等。

        關(guān)鍵詞：冶金工業(yè)鋼結構；重防腐涂層；基層處理；檢驗

        中圖分類(lèi)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(diǎn)，在冶金工業(yè)中使用較為廣泛。鋼結構工程特有的耐腐蝕能力差的缺點(diǎn)，造成后期維護較困難。在生產(chǎn)環(huán)境惡劣的冶金車(chē)間，腐蝕更為嚴重。為減緩鋼構件銹蝕速度，設計時(shí)選用重防腐涂料涂層，從而降低生產(chǎn)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(shí)間內就可以看見(jiàn)表面銹痕，需經(jīng)常維護，生產(chǎn)成本大幅升高。這固然有生產(chǎn)環(huán)境惡劣和涂料自身質(zhì)量的原因存在，但施工質(zhì)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(yè)鋼結構重防腐涂層的施工質(zhì)量監控的要點(diǎn)問(wèn)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(lèi)：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(xué)腐蝕，即干腐蝕，指環(huán)境中沒(méi)有液相或凝露現象存在情況下產(chǎn)生的腐蝕。3)電化學(xué)腐蝕，即濕腐蝕，指有液體(水)存在，即電解質(zhì)溶液接觸的腐蝕過(guò)程。在冶金工業(yè)廠(chǎng)房鋼結構中，電化學(xué)腐蝕最為嚴重。重防腐涂料指能在惡劣腐蝕環(huán)境下應用并具有長(cháng)效使用壽命的涂料。金屬與非金屬防護理論、現代表面技術(shù)、新興合成材料、防銹顏料、先進(jìn)的涂裝設備、現代檢測技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為重防腐涂料提供了良好的技術(shù)物質(zhì)條件，推動(dòng)了重防腐涂料的進(jìn)步和發(fā)展［1］?，F在冶金工業(yè)廠(chǎng)房中使用的重防腐涂料主要有氯化橡膠涂料、醇酸樹(shù)脂耐酸涂料、氯磺化聚乙烯涂料、玻璃鱗片涂料、環(huán)氧樹(shù)脂自流平涂料、富鋅涂料等類(lèi)型［2］。使用重防腐涂料的目的是保護鋼材表面免受外界環(huán)境影響，延長(cháng)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(kāi)始受到腐蝕的時(shí)間。目前，我國重防腐涂料生產(chǎn)技術(shù)基本成熟，產(chǎn)品質(zhì)量已達到相關(guān)技術(shù)要求。提高鋼結構防腐水平，需要在施工質(zhì)量方面采取有效措施。

        2·重防腐涂料涂層施工與監控要點(diǎn)

        2.1鋼材基層處理

        《鋼結構工程施工質(zhì)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(wú)論是采用噴砂還是拋丸，都應該達到等級標準。據有關(guān)資料顯示，鋼材表面的除銹質(zhì)量，會(huì )影響涂裝質(zhì)量的60%以上［3］，甚至直接決定著(zhù)鋼結構建筑的維護周期和使用年限。在進(jìn)行基層表面施工時(shí)，要采用正確的施工方法，并要輔以嚴格的過(guò)程監控。施工方法要點(diǎn)：一是要選好磨料，盡量減少河沙使用量，采用強度高、質(zhì)地堅硬、棱角分明的磨料；二是調節好噴射壓力，增加噴射動(dòng)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(dòng)能損失最??；四是噴嘴形狀，使用帶有膛線(xiàn)的噴嘴，使磨料以旋轉狀態(tài)高速?lài)姵?，加大除銹效果；五是表面粗糙度，以40～60μm最為適宜，過(guò)大過(guò)小都會(huì )對涂膜造成不利影響；六是使用質(zhì)量基準作為評價(jià)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(zhì)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(chǎng)比對，確定除銹效果；七是控制除銹后的涂裝時(shí)間，應當在除銹結束后4～6h內進(jìn)行涂裝，過(guò)期的重新處理，以免受到外界環(huán)境侵蝕，影響涂裝質(zhì)量。

        2.2多遍防銹底漆涂裝

        有些技術(shù)人員在設計防腐涂層時(shí)，只選用1道防銹底漆，漆膜在涂裝過(guò)程中，由于工藝缺陷或涂料本身因素在涂膜上產(chǎn)生大量微小的、肉眼不可見(jiàn)的針孔，大氣中的有害物質(zhì)，如溶解于電解液中NO2、SO2、CO2、Cl-等與漆膜接觸，通過(guò)這些毛細針孔滲入漆膜到達基體表面，對金屬產(chǎn)生化學(xué)作用，其結果使漆膜附著(zhù)力下降，產(chǎn)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(fā)生的概率。隨著(zhù)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(jiǎn)單的算術(shù)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(diǎn)包括施工條件和施工方法。

        1)施工條件。①施工場(chǎng)地要求?，F在有些施工單位在涂裝時(shí)，涂裝區露天作業(yè)，受大氣環(huán)境影響，無(wú)法做到清潔和干燥，已經(jīng)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(zhù)在上面，影響漆膜質(zhì)量。從構件周期壽命和價(jià)值工程角度考慮，除銹和涂裝應當在封閉車(chē)間內進(jìn)行，以保護過(guò)程質(zhì)量。②施工環(huán)境溫度一般要求在5～38℃，溫度過(guò)低涂料中的固化反應停止，過(guò)高則需要大量使用稀釋劑，影響漆膜質(zhì)量?，F場(chǎng)應設置溫度計，按照廠(chǎng)家提供的產(chǎn)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(diǎn)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(xué)反應。

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

        3·施工質(zhì)量控制要點(diǎn)與檢查

        重防腐涂裝的質(zhì)量控制流程見(jiàn)圖1。需要說(shuō)明的是，除圖1顯示的流程外，各涂料生產(chǎn)廠(chǎng)家按照規范要求，會(huì )隨產(chǎn)品附一份使用指南，應當同時(shí)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(fā)揮最佳性能，足夠的漆膜厚度非常重要。施工時(shí)要從5個(gè)方面控制：1)施工時(shí)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(shí)，質(zhì)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(zhì)量管理過(guò)程控制要嚴格，擬定的操作規程和過(guò)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(yè)。

        3.2電火花針孔檢驗

        合格的防腐涂料產(chǎn)生的涂層應當能夠通過(guò)耐候性檢驗、耐濕性試驗、耐鹽霧試驗、耐霉菌試驗、耐化學(xué)試劑試驗等基本試驗要求［6］。涂層施工質(zhì)量控制重點(diǎn)是涂膜針孔檢驗，針孔的發(fā)生與施工工藝、涂層遍數、涂層厚度均有關(guān)系。據觀(guān)察，在冶金Ⅲ、Ⅳ類(lèi)車(chē)間，構件腐蝕時(shí)可見(jiàn)表面和焊縫處有大量點(diǎn)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(fā)展，致使防腐層完全失效，其機理與針孔缺陷密切相關(guān)。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(xié)會(huì )(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(guò)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(zhù)力檢驗

        附著(zhù)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(zhù)力的好壞，直接影響涂裝的質(zhì)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(jìn)入下道工序還是重新處理。

        4·結語(yǔ)

        冶金工業(yè)鋼結構廠(chǎng)房的重防腐涂層質(zhì)量要求高，操作復雜，監控難度大，在環(huán)境惡劣的車(chē)間中，提高涂層施工質(zhì)量，可以延長(cháng)使用壽命，節省養護費用，取得較大的經(jīng)濟效益。在冶金行業(yè)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(guò)程控制為重點(diǎn)，輔以先進(jìn)的質(zhì)量檢測手段和質(zhì)量管理方法。
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