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                高壓水砂除銹機防腐涂裝施工方案

                文章出處:本站???責任編輯:admin??? 發布時間:2020-02-05 16:14 ??? 點擊數:59-???【

                摘 要: 高壓水砂除銹防腐涂裝技術包含高壓水砂表面處理技術及帶濕耐銹防腐涂裝技術。本文從技術原理、技術特點及對比試驗等方面對該技術進行了分析研究,解決了干法噴砂除銹的粉塵物理污染和金屬噴涂的化學污染,保護了環境和操作人員健康,延長了工程的使用壽命,節省了投資。

                高壓水砂除銹機防腐涂裝施工方案


                1、引言:

                  水工鋼閘門等金屬結構是水工建筑物的重要組成部分,常處于干濕交替的水環境中,易腐蝕,使承載能力下降,影響工程安全。目前我國水工鋼閘門等金屬結構常用的防腐措施主要是涂料防腐、金。金屬噴涂外加涂料屬噴涂防腐和犧牲陽極防腐封閉防腐措施,采用專用設備將鋅、鋁等金屬熔融噴射到金屬表面,形成金屬保護層,外加涂料封閉,保護效果較好。但該技術對人體的傷害很大,容易形成塵肺病等職業病,影響員工的身心健康。

                  如采用傳統涂料防腐或涂料外加犧牲陽極防腐環境污染小,但對表面處理要求高。目前我國的常用的防腐措施其表面處理均采用干法噴砂除銹的方法。施工時會產生粉塵,環境污染嚴重,在現代工業越來越“園區化、集中化 ”的今天,已經被列為高污染技術而受到質疑。為了解決干法噴砂除銹的粉塵物理污染和金屬噴涂的化學污染,本文結合江蘇鹽城射陽港射陽擋潮閘主要從高壓水砂表面處理技術 ( 濕噴砂技術) 及帶濕防腐涂料技術等兩方面。對水工金屬結構高壓水砂除銹防腐涂裝技術進行了研究并在擋潮閘閘門結構上進行了應用。


                2、水工金屬結構高壓水砂除銹防腐涂裝技術原理及特點:

                2. 1、高壓水砂表面處理技術原理及特點:

                 高壓水砂表面處理技術近年來在德、法、美、日等發達國家普遍應用,在國內起步較晚,尤其在水工金屬結構領域還是空白。使用高壓水砂射流進行水工金屬結構結構表面處理優勢明顯 。它的原理是將普通清潔水通過高壓水泵等水砂射流裝備增壓,形成工作壓力 250 MPa 以上的高壓水流,在高壓水流中加入不同的磨料介質,如細砂、石英砂、鋼丸等,通過特殊的噴嘴( 孔徑 1 ~2 mm) ,以極高的速度( 500 m / s 左右超音速) 噴出能量高度集中的小水流,在能量由勢能轉化為動能后,小水流對氧化皮、鐵銹、破損的漆膜等垢物進行撞擊、氣蝕、磨削、楔劈、粉碎和剝離,在瞬間清洗到金屬發白基體。利用這種具有巨大能量的水砂進行清洗即為高壓水砂射流表面處理。

                 高壓水砂表面的處理后,無需干燥,可立即涂裝,清潔度可達到 1 級。采用水砂混合射流,無粉塵污染,杜絕了傳統噴砂粉塵的大氣排放,保證了周邊環境清潔。超高壓水和噴漆可平行作業,無火花產生,有效地抑制了火災和爆炸的危險,尤其適合在易燃易爆環境下施工。

                 

                2. 2、帶濕防腐涂料技術原理及特點:

                 眾所周知,涂料表面的粗糙度和清潔度越好,其,涂層的附著力越高 但是高壓水砂射流表面處理的基材金屬表面潮濕,會迅速產生閃銹和瞬銹。在這種情況下,普通涂料附著力低,防腐效果差。在實踐中研究成了無溶劑帶濕帶銹環氧漆料,它消除了溶劑涂料漆膜在金屬針孔中存留的溶劑所引發的涂層缺陷,同時克服了溶劑涂料漆膜固化過程中,由于溶劑揮發造成漆膜表面產生針孔,破壞涂層的屏蔽和防水氣滲漏性能等問題。

                 無溶劑帶濕環氧漆料涂刷在潮濕帶瞬銹的金屬表面時,極具浸潤性和滲透性,可充分滲入到金屬表面的針孔中,與金屬基體分子強力親和并把針孔中的水氣和氧化鐵銹乳化溶解于涂層中,產生的附著力大于10 MPa 以上 。帶濕環氧漆料中加入的經特殊親水改性的某些填料,會形成可疏水的活性基團,配合了漆膜固化反應時所產生的化學強力排水功能,通過離子交換,把金屬表面的水氣和氧化鐵銹中分解出來的結晶水徹底逸出涂層。當無溶劑環氧涂層固化封閉后,該疏水活性基團的分子鍵也隨著固化而消失,從而鈍化了金屬表面,防止金屬活化,金屬表面獲得了理想的干燥封閉狀態。當金屬表面獲得強固密閉,在安全干燥無水份的情況下 各種類型的電化學腐蝕就不易發生。

                  無溶劑涂料環保無毒,不含有機酸、無機酸,不含鉛、鉻等重金屬防銹填料,對人體無傷害,對環境無污染?;w的處理標準要求比傳統涂料低,Sa2級,St3 級即可施工,并具備極為優異的附著力,對表面粗糙度要求低??稍诔睗癖砻媸┕?,無露點限。該涂料可避免針孔問題,具有單向長效疏水制透氣功能,在保證鋼結構表面的水氣排出的同時,可持久地阻止外界水分、氣體、鹽霧等有害介質對涂層的侵蝕危害。

                 

                3、水工金屬結構高壓水砂除銹防腐涂裝試驗設計:

                3. 1、試驗載體:

                 在江蘇鹽城射陽港射陽擋潮閘,由江陰水利機械施工工程有限公司承擔,在 2 扇弧形工作閘門的面板及梁系部位,各布置掛片 3 組。具體掛片的尺寸,數量和表面防腐涂層的形式及要求如表 1 和表 2 所列。


                3. 2、掛片的防腐效果測試結果:

                 掛片安裝完成后,工作閘門長期處于擋水工作狀態,在汛期和引水季節開關,每年開關次數約為 45次左右。防腐效果的觀察時間分別在 2010 年 11 月,2012 年 5 月和 2014 年 9 月。具體結果如表 2 所列。


                   






                1  掛片試驗規格及內容







                掛片編號


                規格 / mm × mm × mm

                數量 / 個

                試驗內容









                1

                 10 × 200 × 260

                2 × 3

                干噴砂除銹后噴鋅 120 μm,涂刷底漆環氧富鋅 60 μm,環氧云鐵中間漆 80 μm,環氧面漆 100 μm

                梁系( 沿


                2

                 10 × 200 × 260

                2 × 3

                干噴砂除銹后涂刷底漆環氧富鋅 60 μm,環氧云鐵中間漆 80 μm,環氧面漆 100 μm

                內河)


                3

                 10 × 200 × 260

                2 × 3

                濕噴砂除銹后涂刷配套的無溶劑環氧帶濕底漆 60 μm,環氧帶濕面漆 120 μm



                4

                 10 × 200 × 260

                2 × 3

                干噴砂除銹后涂刷底漆環氧富鋅 60 μm,環氧云鐵中間漆 80 μm,氯化橡膠面漆 80 μm









                5

                 8 × 200 × 320

                2 × 3

                干噴砂除銹后噴鋅 120 μm,涂刷底漆環氧富鋅 60 μm,環氧云鐵中間漆 80 μm,環氧面漆 100 μm

                面板( 沿


                6

                 12 × 200 × 320

                2 × 3

                干噴砂除銹后涂刷底漆環氧富鋅 60 μm,環氧云鐵中間漆 80 μm,環氧面漆 100 μm

                海水)


                7

                 10 × 200 × 320

                2 × 3

                濕噴砂除銹后涂刷配套的無溶劑環氧帶濕底漆 60 μm,環氧帶濕面漆 120 μm



                8

                 10 × 200 × 280

                2 × 3

                干噴砂除銹后涂刷底漆環氧富鋅 60 μm,環氧云鐵中間漆 80 μm,氯化橡膠面漆 80 μm






                2  涂層防腐蝕效果記錄










                掛片編號


                試驗內容



                涂層情況














                一年

                二年

                五年











                1

                噴鋅,涂刷環氧類涂料


                涂層完好

                涂層邊角局部剝落

                涂層邊角銹蝕,大面完好

                梁系( 沿


                2

                除銹后涂刷環氧類涂料


                涂層完好

                涂層邊角局部剝落

                涂層局部有部分銹蝕

                內河)


                3

                除銹后涂刷無溶劑環氧帶濕涂料


                涂層完好

                涂層基本完好

                涂層基本完好



                4

                除銹后涂刷氯化橡膠涂料


                涂層完好

                涂層邊角剝落,有銹斑

                涂層局部有部分銹蝕











                5

                噴鋅,涂刷環氧類涂料


                涂層基本完好

                涂層邊角剝落,有銹斑

                涂層邊角銹蝕,大面完好

                面板( 沿


                6

                除銹后涂刷環氧類涂料


                涂層基本完好

                涂層邊角局部剝落,有銹斑

                涂層局部有銹蝕

                海水)


                7

                除銹后涂刷無溶劑環氧帶濕涂料


                涂層基本完好

                涂層基本完好

                涂層基本完好



                8

                除銹后涂刷氯化橡膠涂料


                邊緣涂層鼓泡

                涂層邊角剝落,有銹斑

                涂層局部銹蝕嚴重









                3. 3、掛片邊棱保持測試結果:

                 在做掛片試驗時,在涂料廠還做了涂料保持率試驗,共做了 3 組。具體結果見圖 1。

                圖 1	涂層邊棱保持效果

                圖 1 涂層邊棱保持效果

                從表 2 中看出,腐蝕往往從邊棱和焊縫最先開始。圖中無溶劑環氧涂料,邊棱保持率大于 90% 。防腐壽命高于普通環氧類防腐涂料。


                3. 4、無溶劑環氧帶濕涂料主要技術性能:

                 無溶劑環氧帶濕涂料主要技術性能如表 3 所列。

                3 無溶劑環氧帶濕涂料主要技術性能指標

                 

                序號

                測試內容

                主要技術性能

                檢測標準






                拉拔附著力

                潮濕鋼表面:  12 MPa


                1


                ASTM D4541

                干燥鋼表面:  24 MPa








                2

                劃格附著力

                0

                ASTM D3359

                3

                涂層硬度

                5H

                ASTM D2583

                4

                抗沖擊性能

                8. 53 MPa

                ASTM D4541

                5

                抗壓強度

                0. 010 50 MPa

                ISO884

                6

                抗彎曲強度

                6. 50 MPa

                ISO 178

                7

                抗鹽霧能力

                5 000 h,無缺陷

                ASTM B117

                8

                100% 濕度能力

                5 000 h,無缺陷

                ASTMD2247

                9

                抗磨強度

                2. 99CC( BS812)

                ASTM D4060

                10

                彈性系數

                1 000 MPa

                ISO /  527

                11

                最大延伸率

                3%

                ISO /  527

                12

                抗冷凝能力

                2 000 h,無缺陷

                ASTM D4585

                13

                抗室外暴曬

                2 粉化 4 級( ATSMD659)

                ASTM D1014

                14

                抗石英紫外光照射

                2 000 h,粉化 4

                ASTM D659





                4、涂層防腐效果的評測:

                 弧形工作閘門所處環境復雜,面板面向海水,梁系處于內河淡水環境,通過 5 年的掛片試驗,經受了海水、鹽霧、及太陽紫外線的考驗。反映了在淡水及海水環境中,無溶劑環氧帶濕涂料效果較理想,噴鋅效果也較好,但普通環氧封閉涂料在海水環境干濕交替部分,有銹蝕,普通的氯化橡膠類涂,料在淡水環境中防腐效果與環氧類涂料相當 在海水環境中效果較差,出現了較大數量掛件的銹蝕。

                 

                5、結論和建議:

                 水工金屬結構高壓水砂除銹防腐涂裝技術,在歐美日等國家比較成熟,我國起步比較遲,但發展速度比較快,由于它無污染、性能穩定、性價比高等特點,在我國的港工、水工、化工等金屬結構行業已部分成功應用。通過試驗及實際使用效果比較,該技術對水工金屬結構保護效果比較理想。

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