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涂装防腐维修   

   涂装防腐维修    项目案例
   厦漳跨海大桥钢箱 梁外侧涂装工艺设计
    一、概述
    钢箱梁涂装工艺设 计是桥梁钢结构制造工艺设计最重要的部分,涂装工艺质量如何不仅关系到钢箱梁的制造质量和桥梁的使用寿命,而且与钢结构降低成本,提高经济效益有着密切的关系。
    钢箱梁涂装设计的 内容包括表面处理、喷漆的技术要求、制定正确工艺流程与措施、确定涂装管理的各项办法等等。
    现以厦漳跨海大桥 钢箱梁外侧涂层配套与技术要求、按中远关西配套涂料的施工性能、根据上海振华重工集团公司长兴基地的涂装设备与工艺流水线,进行涂装工艺设计。
   
    二、涂料工艺设计 依据
    1. 防腐涂层的配套方 案
    设计院规定的钢梁 外侧的涂层配套方案如表一所示:
    分析上述配套方案 ,有下列优异性能:
    1.1防腐蚀性能优异
    厦漳大桥系跨海大 桥,桥梁钢结构处于C4严重腐蚀的海洋大 气环境下,对照ISO14713国际标准,表二中 外侧涂层配套具有大于20年的涂层使用寿命 。
    1.2环保性能优异
    (1) 铝丝的纯度达到 99.60%,不含Pb、Cr、Hg、Cd等重金属成分,具 MSDS检测报告;
    (2) 业主指定用中远关 西涂料公司的重防腐涂料封闭及配套,各项环保指标为:
    (3) 上述三种涂料均不 含Pb、Cr
    1.3. 配套涂料的施工性 能优异:
    从表三可以明显的 看出,三种配套涂料由于体积固含量高,只要充分搅拌一次无气喷涂即可达到规定膜厚的要求,特别是环氧云铁中层漆,可改变设计,一道无气喷涂即可达到100um D.F.T。
    该涂料既可作为底 漆、中层漆,又可作为环氧面漆使用,它对各种涂装表面有较好的适应性,可在桥梁涂层维修中配套使用。
   
    2. 依据上海振华重工 集团涂装设备和工艺流水线,实际从“振华”涂装流水线总体分析,设备先进、布局合理,胜任大型桥梁钢结构的涂装作业。在涂装工艺中,有五个明显的特点:
    ①以项目为单位, 由项目工程师(大多有Nace证书)出具涂装设 计书,并进行涂装管理,为涂装工艺奠定了技术基础;涂装设计文件提交公司主管部门,复查备案。
    ②设置多条钢板预 处理线,钢板抛丸后,自动喷上20um车间底漆;型钢抛 丸后,人工喷上车间底漆。经抛丸后钢板、型钢在一定程度上消除了腐蚀应力,提高钢材防锈性能。
    ③设置专门的喷砂 房进行二次除锈,合格的金属磨料循环使用,二次除锈面积达到100%。
    ④除预涂外,大面 积的喷涂均采用先进的无气喷漆法,适应厚浆型高固定分重防腐涂料的涂装。
    ⑤在专门的喷砂房 、喷漆房中对废气、粉尘、漆雾等作统一环保处理,同时也有利于提高涂装质量。
    3. 依据中远关西配套 涂料的施工性能:
    各家需重防腐涂料 产品有各不相同的涂料施工性能,它们是制订涂装工艺设计书的主要依据。以厦漳大桥采用的关西公司的环氧云铁中层漆和氟碳面漆的最大涂装间隔为例加以说明。表四为20°C气温下两种涂料的 干燥与涂装间隔。
    在此设计涂装工艺 有两点:
    环氧云铁中层漆与 氟碳面漆涂装间隔:关西环氧云铁中层漆与其他公司的产品不同,最大涂装间隔只有7天,但它固含量高 ,一次喷涂可达100um以上,在涂装设计 时,改二道喷为一道喷,在7天内喷上氟碳面漆 ,否则需打磨后再喷氟碳面漆。
    ② 两道面漆间涂装间 隔
    第一道漆在工厂喷 涂后,钢箱梁运送到工地现场,到总装焊接后,才能喷第二道氟碳面漆,肯定超过最大涂装间隔,中间必须增加表面处理----打磨的过程,否则 很难保证氟碳涂层的附着力。
   
    三、 钢箱梁外侧涂装工 艺流程的设计
    按正确的涂装工艺 流程施工,这是保证涂层质量的关键。近年来,由于个别涂装工程队擅自改变工艺流程,偷工减料,曾发生多次涂装质量事故,教训深刻。
   
    四、涂装工艺条件 设计
    1、表面处理:
    1.1 钢箱梁外侧:
    在技术标书中规定 ,钢箱梁外侧必须经过机械喷砂处理,清洁度达到ISO8501 Sa3级,粗糙度 Rz=70~100μm,钢材表面氯离子 含量不大于20mg/m2。
    表面处理抓住下面 工艺环节:
    (1)喷砂前表面缺陷处 理
    按美国标准 ASTMA6“热轧钢结构钢板 、型钢、钢板柱等通用技术条件”和我国国标(GB/T14977-94)调查,钢材表面 缺陷的种类,(缺陷指钢材表面结疤、裂纹、拉裂、折叠、夹质、压入的氧化皮等)及影响面积,同时按规定提出修正要求等。
    (2)去油脂及高压水清 洗
    按ISO12944-4的标准要求,采用 合适的清洗剂和溶剂来去除钢材表面油脂等污染物。所有钢材表面须用高压水清洗,水枪的压力范围为34-70MPa,去除钢材表面的 溶剂、氯化盐、焊烟、灰尘等污物。
    (3)钢结构表面缺陷的 处理
    ISO8501-3“焊缝、切割边和 其他表面缺陷的处理等级”和ISO12944-2钢结构暴露的腐蚀 环境有一定的联系.
    ISO8501-3标准中对于钢材表 面的处理级别,适用涂料施工的共分三个等级
    ①P1(轻微的处理) 涂漆前需要考虑的 最小处理
    ②P2(彻底的处理) 涂漆的大多数表面 缺陷要修正和进行表面处理
    ③P3(非常彻底的处理 ) 表面没有可见表面 缺陷
    厦漳大桥处于 C4腐蚀环境,钢结构 缺陷处理级别必须达到P2级以上。
   
    (4)磨料
    上海振华重工长兴 基地,设置有专门的喷砂房,均采用合金(轴承)钢砂,金属磨料循环使用,开工初期采用磨料的拼配方案为表七.
    正常投产后,随着 棱角钢砂变圆,单独添加G40级合金钢砂,添加 频率视状况而定。合金棱角钢砂的化学成分见表八。合金钢砂的物理特性见表九。
    金属磨料必须清洁 、干燥、无油、无杂物,符合SSPC AB-1和AB-3标准要求,磨料的 导电率不高于250μS/cm。金属磨料的供应 商必须提供磨料化学成分、硬度、颗粒度分析等系列检验报告以及符合环保要求的MSDS证书。在进货时, 需要对磨料抽样检查,以确保磨料质量。
    (5) 喷砂
    为保证金属外侧表 面处理质量,需做到下列工艺条件:
    空气压缩机中安装 油水分离器,按ASTM4285标准,将压缩空气 中含水、含油率控制在允许范围内;
    保证空气压力在 0.55-0.75MPa范围内。因空气压 力相差0.01MPa,喷砂效率相应变 化2.4%。
    喷砂的其它技术条 件见表十。
    2. 电弧喷铝工艺
    按设计规定,大桥 钢箱梁外侧需用200μm热喷铝层作底漆。 按ISO14713国际标准,铝层上 需用防腐涂料封闭,复合涂层在C4的大气腐蚀环境下 有大于20年的使用寿命。
    在电弧喷铝中,必 须掌握下列工艺:
    2.1 在表面处理达到 ISO 8501 Sa3级、ISO 8503 Rz=50-85μm后四小时内,必须进行电弧喷铝工艺 ;
    2.2 电弧喷铝时,大气 中相对湿度必须小于70%;
    2.3 设置空气压缩机的 油水分离器,保证压缩空气无油、无水;
    2.4 铝丝
    ① 铝丝直径2mm,力求均匀,铝丝 纯度99.6%,供货单位提供铝 丝纯度和化学成分检测报告。
    ② 保持铝丝清洁无油 直至使用,发现有油污、灰尘及时清除;
    ③ 喷涂时铝丝离地, 工作结束后重新覆盖好。
    2.5 电弧喷铝工艺 参数
    在电弧喷涂设备正 常工作的前提下,严格按照电弧喷涂工艺参数操作。
    2.6 电弧喷铝质量要求
    ① 外观质量:平整色 泽均匀,铝层的粗粒直径不超过1.1mm,高度不超过喷涂 层的0.6mm;铝层表面粗糙度 <90μm;
    ② 涂层孔隙率< 7%;
    ③ 涂层硬度不小于 35HRC;
    ④ 附着力:按 ISO 4626标准,拉伸法测试 附着力要求附着力至少达到3.5MPa;
    ⑤ 铝层厚度达到 200μm。
    2.7 电弧喷铝后,四小 时内必须用环氧封闭漆及时封闭。
   
    3 喷漆施工
    3.1 预涂
    它是喷涂前必不可 少的工艺环节,在桥梁钢结构的某些部位:如切割边缘、锐角、拐角、各种小孔(扇形孔、流水孔、人孔等)、扶梯材、型材反面、固定件、手工焊缝等必须进行预涂。(见图四)
    图四 需要预先涂装处
    1- 端口不易喷到处; 2- 反面难喷出; 3- 手焊缝
    底漆、中间漆、面 漆每道涂层均需预涂,采用刷涂办法,以防止漏喷或者涂层厚度不足,保证涂层质量。
    3.2 无气喷漆技术
    对于厦漳大桥钢箱 梁配套方案中三种重防腐涂料,“关西”涂料公司均推荐用无气喷涂法。无气喷涂法具有涂装效率高、涂层质量好、对环境污染少的优点。“振华重工”事先设计了各喷涂工位的喷涂技术条件,以保证一次无气喷漆即可达到规定 干膜厚度要求。
    ① 各工位无气喷漆机 的类型与喷漆压力
    说明:① 各种涂料规定的喷 漆压力数据来自于“kansai”涂料施工说明书 ;
    ② 大桥内外侧涂层配 套中,无富锌底漆,不能使用Graco、“长江”等 32:1的富锌专用无气喷 气机。
    ② 喷嘴的选择
    喷嘴有两个主要技 术参数:即在喷距为35cm时的喷嘴孔径(决 定流量大小)与喷幅。不同的重防腐涂料、不同的规定膜厚、不同的钢构件状态应选择使用不同的无气喷漆喷嘴,见表十三。
    说明:① 上述推荐数据是在 喷漆压力为15.0MPa下设定的;
    ② Graco 286-系回转喷嘴; 163-标准型喷嘴。
    ③ 喷嘴的搭接
    为保证膜厚,提高 漆膜均匀度,若采用40cm喷幅的喷嘴,可采 用三分之二搭接法;若采用30-35cm喷幅的喷嘴,就应 用二分之一搭接法
   
    3.3 其它喷漆工艺条件 设计
    ① 喷漆前的准备工作
    为保证涂料质量, 配套涂料应储存在气温25度左右的库房中, 干燥并远离热源、火源。
    送发货时详细核对 各种涂料、相应固化剂、稀释剂的型号、批号、颜色,并记录作用。
    ② 施工环境条件
    施工环境条件 见表十四。
    ③ 混合及稀释
    在大桥钢箱梁上应 用的“kansai”涂料公司的四周 那个产品,均系双组分涂料。由于产品的特性各异,它们在混合体积比、混合寿命、熟化时间、稀释剂类型及比例均各不相同,必须按照kansai涂料说明书、根据 实际情况严格掌握。
    值得一提的是, A、B组分混合后,必须 充分搅拌,搅拌均匀后,再加稀释剂稀释。
    ④ 涂装间隔
    在配套涂料的说明 书中,详细规定了不同温度下最大最小的涂装间隔。见表十六。
   
    从表中可见环氧云 铁中层漆,氟碳面漆的最大涂装间隔均只有七天。若超过七天,涂层必须经过打磨处理,才可复涂。
    参考文献:
    [1] 武建军,曹晓呤等 .现代金属热喷涂技 术.化工出版社,   2007
    [2] 汪国平. 船舶涂料与涂装技 术.化工出版社,   2006
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    [5] 丁桦.钢结构的腐蚀控制 .化学工业出版社,  2005
    [6] 刘新.防腐蚀涂料与涂装  应用.化学工业出版社,  2008
    [7] 高谨,米琪 .防腐蚀涂料与涂装 .中国石化出版社, 2007
    [8] 沈子玉. 船舶除锈涂装工 .国防工业出版社, 2010
   
   
   



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