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冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料的施工質(zhì)量控制

來源:yourweb123.com.cn2014/12/06 22:12

鋼結(jié)構(gòu)工程具有施工速度快、承重能力強等特點,在冶金工業(yè)中使用較為廣泛。鋼結(jié)構(gòu)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(chǎn)環(huán)境惡劣的冶金車間,腐蝕更為嚴(yán)重。

為減緩鋼構(gòu)件銹蝕速度,設(shè)計時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(dá)不到設(shè)計設(shè)想,構(gòu)件在交付使用很短時間內(nèi)就可以看見表面銹痕,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(yīng)引起高度重視。本研究從施工角度,闡述冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂層的施工質(zhì)量監(jiān)控的要點問題。

1、鋼結(jié)構(gòu)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(xué)腐蝕,即干腐蝕,指環(huán)境中沒有液相或凝露現(xiàn)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)溶液接觸的腐蝕過程。

在冶金工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)中,電化學(xué)腐蝕最為嚴(yán)重。重防腐涂料指能在惡劣腐蝕環(huán)境下應(yīng)用并具有長效使用壽命的涂料。金屬與非金屬防護理論、現(xiàn)代表面技術(shù)、新興合成材料、防銹顏料、先進的涂裝設(shè)備、現(xiàn)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,推動了重防腐涂料的進步和發(fā)展?,F(xiàn)在冶金工業(yè)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(huán)氧樹脂自流平涂料、富鋅涂料等類型。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(chǎn)技術(shù)基本成熟,產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到相關(guān)技術(shù)要求。提高鋼結(jié)構(gòu)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(jiān)控要點

2.1鋼材基層處理

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)規(guī)定了各種底漆或防銹漆除銹的等級,這些除銹等級規(guī)定應(yīng)當(dāng)?shù)玫絿?yán)格的貫徹和檢查,無論是采用噴砂還是拋丸,都應(yīng)該達(dá)到等級標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)有關(guān)資料顯示,鋼材表面的除銹質(zhì)量,會影響涂裝質(zhì)量的60%以上,甚至直接決定著鋼結(jié)構(gòu)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(yán)格的過程監(jiān)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(zhì)地堅硬、棱角分明的磨料;二是調(diào)節(jié)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(diào)整角度和距離,用45°射出角,克服自重阻力,使動能損失最??;四是噴嘴形狀,使用帶有膛線的噴嘴,使磨料以旋轉(zhuǎn)狀態(tài)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(zhì)量基準(zhǔn)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(guī)定的表面質(zhì)量文字描述之外,還應(yīng)當(dāng)對照該規(guī)范所列的28張標(biāo)準(zhǔn)圖片現(xiàn)場比對,確定除銹效果;七是控制除銹后的涂裝時間,應(yīng)當(dāng)在除銹結(jié)束后4~6h內(nèi)進行涂裝,過期的重新處理,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(shè)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(chǎn)生大量微小的、肉眼不可見的針孔,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,通過這些毛細(xì)針孔滲入漆膜到達(dá)基體表面,對金屬產(chǎn)生化學(xué)作用,其結(jié)果使漆膜附著力下降,產(chǎn)生起泡、生銹、剝落,最后導(dǎo)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。隨著漆膜中間漆、面漆的層數(shù)、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(shù)級數(shù)增加。試驗結(jié)果證明多層涂裝有利于提高涂層的防銹能力。

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?,F(xiàn)在有些施工單位在涂裝時,涂裝區(qū)露天作業(yè),受大氣環(huán)境影響,無法做到清潔和干燥,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在上面,影響漆膜質(zhì)量。從構(gòu)件周期壽命和價值工程角度考慮,除銹和涂裝應(yīng)當(dāng)在封閉車間內(nèi)進行,以保護過程質(zhì)量。②施工環(huán)境溫度一般要求在5~38℃,溫度過低涂料中的固化反應(yīng)停止,過高則需要大量使用稀釋劑,影響漆膜質(zhì)量?,F(xiàn)場應(yīng)設(shè)置溫度計,按照廠家提供的產(chǎn)品使用指南規(guī)定的溫度條件操作。③要特別注意相對濕度應(yīng)<85%,鋼材溫度高于露點溫度,以防止基層和前道涂層有結(jié)露現(xiàn)象。涂裝后4h內(nèi)不得淋雨,防止水分存留加劇電化學(xué)反應(yīng)。

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(yōu)點,應(yīng)當(dāng)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(tǒng)的滾涂、涂刷與之相比,工藝落后,質(zhì)量控制難度大,應(yīng)減少使用。

3、施工質(zhì)量控制要點與檢查

需要說明的是,各涂料生產(chǎn)廠家按照規(guī)范要求,會隨產(chǎn)品附一份使用指南,應(yīng)當(dāng)同時參照指南要求,確定檢查指標(biāo)和程序。

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。施工時要從5個方面控制:1)施工時按照涂料使用指南規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量管理人員和監(jiān)理單位要使用濕膜測厚儀,按照統(tǒng)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(shè)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(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。5)質(zhì)量管理過程控制要嚴(yán)格,擬定的操作規(guī)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(jiān)控錄像,提高操作人員、管理人員的責(zé)任心,確保嚴(yán)格按照規(guī)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(yīng)當(dāng)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(xué)試劑試驗等基本試驗要求。涂層施工質(zhì)量控制重點是涂膜針孔檢驗,針孔的發(fā)生與施工工藝、涂層遍數(shù)、涂層厚度均有關(guān)系。據(jù)觀察,在冶金Ⅲ、Ⅳ類車間,構(gòu)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(fā)展,致使防腐層完全失效,其機理與針孔缺陷密切相關(guān)。對針孔電火花測試提出了要求,美國腐蝕工程師協(xié)會(NACE,NationalAssociationofCorrosionEngineers)提出了對導(dǎo)電基層涂層不連續(xù)(針孔)的低電壓濕海綿檢測國際標(biāo)準(zhǔn),可以參考使用。在涂裝過程中,應(yīng)當(dāng)逐層檢測針孔數(shù)量,使貫通和半貫通針孔在涂膜上徹底消失,達(dá)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(jié)的性能,附著力的好壞,直接影響涂裝的質(zhì)量和效果。應(yīng)當(dāng)按照標(biāo)準(zhǔn)逐層檢驗,以可交付成果為基準(zhǔn),決定是進入下道工序還是重新處理。

4、結(jié)語

冶金工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)廠房的重防腐涂層質(zhì)量要求高,操作復(fù)雜,監(jiān)控難度大,在環(huán)境惡劣的車間中,提高涂層施工質(zhì)量,可以延長使用壽命,節(jié)省養(yǎng)護費用,取得較大的經(jīng)濟效益。在冶金行業(yè)鋼結(jié)構(gòu)重防腐施工中,應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)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(zhì)量檢測手段和質(zhì)量管理方法。

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