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

鋼結(jié)構(gòu)工程具有施工速度快、承重能力強(qiáng)等特點(diǎn)，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(diǎn)，造成后期維護(hù)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(jì)時(shí)選用重防腐涂料涂層，從而降低生產(chǎn)維護(hù)成本。由于多方面原因，許多措施都達(dá)不到設(shè)計(jì)設(shè)想，構(gòu)件在交付使用很短時(shí)間內(nèi)就可以看見表面銹痕，需經(jīng)常維護(hù)，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(diǎn)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(jī)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(hù)理論、現(xiàn)代表面技術(shù)、新興合成材料、防銹顏料、先進(jìn)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(dòng)了重防腐涂料的進(jìn)步和發(fā)展。現(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(hù)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(jī)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(hù)鋼材不受腐蝕，延緩鋼材開始受到腐蝕的時(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(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(diǎn)

2.1鋼材基層處理

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)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(hù)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(yán)格的過程監(jiān)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(qiáng)度高、質(zhì)地堅(jiān)硬、棱角分明的磨料；二是調(diào)節(jié)好噴射壓力，增加噴射動(dòng)能，除掉鋼材表面較堅(jiān)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(dòng)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(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(jià)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(shí)間，應(yīng)當(dāng)在除銹結(jié)束后4～6h內(nèi)進(jìn)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(jì)防腐涂層時(shí)，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(hù)作用。試驗(yàn)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(yàn)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(diǎn)包括施工條件和施工方法。

1）施工條件。①施工場地要求。現(xiàn)在有些施工單位在涂裝時(shí)，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(yáng)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(jià)值工程角度考慮，除銹和涂裝應(yīng)當(dāng)在封閉車間內(nèi)進(jìn)行，以保護(hù)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。現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置溫度計(jì)，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(diǎn)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(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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(cuò)的方式進(jìn)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(diǎn)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(shí)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(shí)要從5個(gè)方面控制：1）施工時(shí)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(shí)，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(jì)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(jì)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(yàn)

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(yàn)、耐濕性試驗(yàn)、耐鹽霧試驗(yàn)、耐霉菌試驗(yàn)、耐化學(xué)試劑試驗(yàn)等基本試驗(yàn)要求。涂層施工質(zhì)量控制重點(diǎn)是涂膜針孔檢驗(yàn)，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(shí)可見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(jī)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(yàn)

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(yàn)，以可交付成果為基準(zhǔn)，決定是進(jìn)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(hù)費(fèi)用，取得較大的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，輔以先進(jìn)的質(zhì)量檢測手段和質(zhì)量管理方法。