型號 | 油漆 |
保質(zhì)期 | 36個月 |
功能 | 防腐 |
類別 | 底涂漆 |
顏色 | 各色 |
用途范圍 | 防護 |
金屬涂料分類 | 環(huán)氧樹脂涂料 |
品牌 | 天狼 |
干燥時間≤ | 12.0 |
鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕造成的危害,危及到整個結(jié)構(gòu)的安全運行。腐蝕引起的后果非常嚴重,特別是承受較大應力的鋼結(jié)構(gòu)和焊接鋼結(jié)構(gòu),受應力的作用,腐蝕速度大大的加快,即所謂的應力腐蝕。由于腐蝕造成的意外事故引起的停產(chǎn)、停工帶來的間接經(jīng)濟損失,有時會遠遠超過直接經(jīng)濟損失。重視和加強鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題的研究至關重要,它關系到我國的經(jīng)濟發(fā)展。
關鍵詞:鋼結(jié)構(gòu),腐蝕特點,防腐措施
1 引言
近年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,鋼材的應用越來越廣泛。很多工廠的廠房、大型展館等設施越來越多的采用鋼結(jié)構(gòu)做為主體材料。鋼結(jié)構(gòu)以其高強度輕質(zhì)量、抗震性能好、施工簡單、工期短等優(yōu)點,越來越收到人們的關注。但鋼結(jié)構(gòu)具有易腐蝕的缺點,全國鋼產(chǎn)量中的30%左右被各種腐蝕消耗掉,給國家和企業(yè)造成巨大的損失并帶來一定的安全隱患。所以,加強鋼結(jié)構(gòu)防腐研究,對國民經(jīng)濟具有重要的現(xiàn)實意義。
我根據(jù)近期所做的“某煉廠發(fā)電廠鋼結(jié)構(gòu)防腐工程”對鋼結(jié)構(gòu)的防腐做了一定的研究,并通過這次研究,把得到的經(jīng)驗進行總結(jié)。針對鋼結(jié)構(gòu)的防腐、涂裝的規(guī)定、鋼結(jié)構(gòu)的應用范圍、鋼結(jié)構(gòu)的安裝要點和腐蝕特點做簡單的介紹,希望對以后類似的鋼結(jié)構(gòu)建筑能有所幫助。
2 鋼結(jié)構(gòu)簡介
2.1 什么是鋼結(jié)構(gòu)
所謂鋼結(jié)構(gòu)是“由鋼板、型鋼、冷彎薄壁型鋼等通過焊接或螺栓連接所組成的結(jié)構(gòu)”,是近年來大型工廠和展館的主要采用的建筑類型[1]。
2.2 鋼結(jié)構(gòu)對防腐和涂裝的安裝要求
做鋼結(jié)構(gòu)的防腐處理和涂裝要全面考慮結(jié)構(gòu)的環(huán)境腐蝕條件、維護條件和構(gòu)建整體的使用壽命,同時還要考慮施工條件和工程造價等方面的因素。根據(jù)鋼材表面的原始銹蝕等級確定除銹方法涂料與涂裝的要求和涂裝施工的質(zhì)量檢驗要求等。
2.3鋼結(jié)構(gòu)防腐的作用機理
鋼結(jié)構(gòu)防腐,大多數(shù)情況下采取“REMAKE金屬基自修復系統(tǒng)進行修復”。REMAKE能夠阻止金屬基材的電化學腐蝕,能把金屬基表面的鐵銹轉(zhuǎn)化為致密的氧化膜形成鋼板的第一道防線。然后利用犧牲活性高的金屬陽極保護鋼結(jié)構(gòu),阻止基材的繼續(xù)氧化,形成防腐的第二道防線[2]。
鋼結(jié)構(gòu)表面的隔離涂料具有較好的隔離作用,起到金屬基材與外界的阻隔作用,防止發(fā)生腐蝕。
金屬基自修復底面涂料層,起到防止REMAKE表面隔離涂料層由于金屬基材的氧化而出現(xiàn)剝落,同時隔離涂料層也降低了底面涂料層中活性金屬元素的消耗,避免了氧化膜被破壞的可能,起到對金屬基材的長期保護。
3 鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕特點及危害
3.1鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕特點
第一、大型鋼結(jié)構(gòu)容易受工業(yè)大氣和海洋大氣的腐蝕,在自然環(huán)境中的鋼結(jié)構(gòu)受雨雪、風霜、陽光、溫度和濕度的影響,大氣中的水分和氧是造成戶外鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要原因,易引起電化學腐蝕。
第二、大型鋼結(jié)構(gòu)常用的防腐方法是在鋼結(jié)構(gòu)表面噴鋅或噴鋁,形成長期防腐結(jié)構(gòu),或者采用重防腐涂料涂裝防腐。是利用金屬鋅、鋁具有強耐腐蝕的特性。
3.2鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕危害
3.2.1腐蝕的危害性
腐蝕對鋼結(jié)構(gòu)造成的危害是一種不均勻的破壞。一般情況損壞多發(fā)生在陽極表面,如果出現(xiàn)腐蝕坑,就會向鋼結(jié)構(gòu)的縱深發(fā)展。腐蝕坑的底部位置是小陽極,而暴露在空氣中的金屬部分是大陰極,由于陽極的表面積小,電流密度大,產(chǎn)生腐蝕的速度快。由于腐蝕坑底部缺氧形成酸化,產(chǎn)生自催化作用,使腐蝕向坑底縱深發(fā)展的速加快。從而引起應力的集中,使腐蝕坑底部電位變負,進一步加快腐蝕速度。這種連鎖反應的應力腐蝕,又引起鋼材抗冷脆性能的下降,鋼結(jié)構(gòu)在沒有明顯變形的情況下,會突然發(fā)生脆性斷裂。所以,鋼結(jié)構(gòu)要重視環(huán)境采取必要的防護措施,防止銹蝕速度的加快[3]。如果忽視日常的保養(yǎng)維護,同樣會產(chǎn)生嚴重銹蝕,產(chǎn)生鋼結(jié)構(gòu)的安全隱患。
鋼結(jié)構(gòu)被腐蝕造成的危害,危及到整個結(jié)構(gòu)的安全運行。腐蝕引起的后果非常嚴重,特別是承受較大應力的鋼結(jié)構(gòu)和焊接鋼結(jié)構(gòu),受應力的作用,腐蝕速度大大的加快,即所謂的應力腐蝕。由于腐蝕造成的意外事故引起的停產(chǎn)、停工帶來的間接經(jīng)濟損失,有時會遠遠超過直接經(jīng)濟損失。
由于鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕給世界各國造成巨大的經(jīng)濟損失。據(jù)權(quán)威機構(gòu)的統(tǒng)計,目前,我國2013年,鋼結(jié)構(gòu)腐蝕造成的損失高達2.2萬億元人民幣左右,約占國民生產(chǎn)總值的4%,全世界每年由于鋼結(jié)構(gòu)腐蝕而造成七千億美元以上的經(jīng)濟損失。因此,重視和加強鋼結(jié)構(gòu)的防腐問題的研究至關重要,它關系到我國的經(jīng)濟發(fā)展。
鋼材的腐蝕屬于電化學反應過程,腐蝕的速度受濕度、溫度、環(huán)境及有害介質(zhì)的影響,濕度是造成腐蝕的—個主要因素。
3.2.2水引起涂膜的起泡脫落
通過機械或化學處理的鋼材表面接觸到空氣時,生成一層氧化膜。厚度在1 mm~3 mm之間,該氧化膜以三價狀態(tài)存在。當鋼處在濕度大的環(huán)境或水中,
由于鋼材表面在涂刷有機涂料時,表面存在的縫隙和微小空穴,金屬與有機涂膜之間存在非粘結(jié)處,水分通過涂膜中的毛細管、孔隙或擴散作用,通過涂膜遷移到金屬底材表面,聚積在非粘結(jié)處,當水壓達到一定值時下涂膜就會起泡。隨著水分聚集的增多,壓力逐漸增大,在涂膜和金屬的粘結(jié)處產(chǎn)生剝離力,積聚水向側(cè)面擴展引起更大面積失去粘結(jié)。通常情況下,相對濕度在(65%——80%)時,粘結(jié)力開始下降,當濕度達到90%時,粘結(jié)力就迅速降低[4]。
3.2.3漆膜中溶劑引起的起泡脫落
1、滲透起泡。當漆膜長時間暴露在濕環(huán)境時,水分子就會通過漆膜到達漆膜與底材相交的界面處,并溶解可溶的成分。造成水聚積在膜內(nèi),當體積增大到漆膜的容納體積時,漆膜就失去粘結(jié)力起泡。涂了漆膜的鋼結(jié)構(gòu)受到腐蝕時,受腐蝕區(qū)和保護區(qū)之間出現(xiàn)電位差的作用,濕氣就更容易被吸收造成起泡。
2、泡脹引起的起泡。因為所有的有機漆膜浸漬在水中或暴露在濕度較大的環(huán)境下都會吸水,防腐蝕有機潦膜的吸水率為3%左右,有填料的漆吸水更多,水份位于填料與粘結(jié)料的界面處。由于吸水漆膜泡脹引起金屬底材的橫向變形。當漆膜與底材界面上的應力變形使漆膜失去粘結(jié)時,就會產(chǎn)生漆膜起泡。
3、漆膜形成過程中起泡剝落。保護膜不是多孔的,但會形成微孔結(jié)構(gòu)。當樹脂涂料的濃度接近100%時,樹脂在溶劑中的溶解度很低;當漆膜中易揮發(fā)的物質(zhì)非溶劑起主要作用時,就在漆膜中形成微孔或小孔。底材界面附近的微孔作為溶劑吸附的地方,如果溶劑是親水的,在滲入漆膜的位置就會形成氣泡。
4、金屬基體引起的起泡。涂膜還會因金屬基體的產(chǎn)物的積聚、腐蝕過程和陰極反應而形成堿,導致涂膜的鼓泡、裂縫甚至脫落。
3.3鋼結(jié)構(gòu)的防腐材料
1、采用耐候鋼:即耐大氣腐蝕鋼是在鋼中加入一定比例的鉻、鎳、鈦等元素,制成不銹鋼。提高鋼材的耐銹蝕能力。
2、金屬覆蓋:利用噴鍍或鍍的方法對鋼材表面進行覆蓋,從而提高鋼材的耐腐蝕能力。
3、非金屬覆蓋:鋼結(jié)構(gòu)一般采用表面刷漆、搪瓷、噴涂涂料或塑料等方法防止銹蝕。
3.4鋼結(jié)構(gòu)常用的防護措施
鋼結(jié)構(gòu)的防護措施主要有噴鋅或噴鋁,重防腐涂料涂裝防護。
目前用噴鋅、噴鋁涂層來防止海洋大氣和工業(yè)大氣的腐蝕的較多,其特點如下:
1、噴鋁涂層的壽命長,與鋼結(jié)合力牢固,長期經(jīng)濟效益好;
2、工藝簡單、靈活,適用于大型的重要結(jié)構(gòu)和難維修的鋼結(jié)構(gòu)的長效防護,并可現(xiàn)場施工;
3、噴鋅或噴鋁涂層經(jīng)過加防腐涂料進行封閉,可最大限度的延長涂層的使用壽命,所以,噴鋅或噴鋁涂層是防腐涂料的最佳底層。金屬噴涂與防腐涂料的復合涂層的防護壽命遠高于金屬噴涂層和防腐涂料防護層兩者的壽命之和,是其中單一涂料防護層壽命的數(shù)倍[5]。重防腐長效涂料由底漆、中間漆和面漆構(gòu)成。
從長遠經(jīng)濟實用性考慮,噴鋁涂層最經(jīng)濟,但一次性投入大,涂層可在10年內(nèi)無需維修。而環(huán)氧富鋅做底漆,環(huán)氧云鐵做中間漆,丙烯酸聚氨酯做面漆的長效防護系統(tǒng)具有較佳的經(jīng)濟性。
4某煉廠發(fā)電廠鋼結(jié)構(gòu)防腐措施
某煉廠發(fā)電廠所使用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件都是在國內(nèi)做好底漆防腐的,由于在海上運輸時間較長,長達3個月加上運輸包裝不到位,導致運至電廠的鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)底漆大面積起皮、脫落的情況。為了節(jié)省時間,保證工期,我們對運至現(xiàn)場的鋼結(jié)構(gòu)進行篩選,將脫漆面積小的鋼結(jié)構(gòu)使用動力工具進行除銹;對于起皮面積大、脫落嚴重的鋼結(jié)構(gòu)進行重新噴砂除銹,噴涂面漆。具體操作過程如下:
4.1 對銹蝕的鋼結(jié)構(gòu)打砂除銹達到Sa2.5級或St3級標準,室內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)涂鐵紅環(huán)氧底漆一道,漆膜厚度為(40—50)um,涂環(huán)氧磁漆2—3道,漆膜厚度為(120—150)um;室外鋼結(jié)構(gòu)只涂鐵紅環(huán)氧底漆一道,漆膜厚度為(40—50)um。
4.2基層表面處理
4.2.1對基層的表面處理包括基層的平整潔凈、無焊瘤、麻吭、砂眼;焊縫高度≤3mm且應圓滑過渡,倒角半徑R≥5mm,特殊部位R≥3mm;除銹達到GB8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中Sa3級的規(guī)定要求,表面干燥、無灰塵[6]。
4.2.2被噴工件的基體處理:大型構(gòu)件或容器等表面可以采用噴砂、打磨和其它工藝方法(如酸洗、磷化)清除表面油污、銹或其它腐蝕介質(zhì)。工藝研究表明噴砂和磷化對火焰噴塑涂層的結(jié)合最為有利。
4.2.3采用噴砂除銹做好以下方面:
①采用噴砂除銹,石英砂使用前必須凈化,篩選,烘干不得含油污,含水率不能超過1%。經(jīng)7號孔篩網(wǎng)過篩,取網(wǎng)下砂使用,若2mm以下的占30%,需再用2mm方孔篩過一遍,取篩網(wǎng)上面砂使用。石英砂的堆放場地應平整、堅實,應有防潮措施;場地上方應搭設棚防雨,避免石英砂中混入其它雜質(zhì)。石英砂可重復混入使用,但必須過篩、干燥,含水率不應大于1%。
②噴砂設備必須設油水分離器,以利于油水分離,避免影響噴塑。空氣過濾器應定期更換填料,對空氣緩沖罐、油水分離器應定期排放積液。壓縮空氣應干凈潔凈,不得含有水份和油污,并經(jīng)以下方法檢查合格后方可使用:將白布或白漆靶置于壓縮空氣流中1分鐘,其表面用肉眼觀察應無油、水等污跡。
③正常操作壓縮空氣須保持(0.6—0.65)Mpa。操作時可根據(jù)空氣壓力、砂子堅硬程度、砂流量、自然風向調(diào)節(jié)噴嘴與噴射平面之間的距離和噴射角(噴嘴與噴射平面之夾角),一般情況噴射距離為(100—250)mm,噴射角為30o—75o。因水箱材質(zhì)為薄鋼板,噴射處理時磨料粒度和空氣壓力應適當減小。噴射要循序前進、操作者持砂桿的手幾乎是在小范圍內(nèi)來回直線移動、砂子掃過的路線在往復疊合中慢慢向前。只有當某處銹跡嚴重時才把砂桿停下來,在這個區(qū)域內(nèi)重復掃射[7]。
④噴砂除銹后,涂裝前,應用干燥、無油的空氣吹掃或刷子刷等方法清除表面的浮銹和灰塵。并用塑料布對其表面進行覆蓋加以防護。噴射合格的金屬面層不能受潮,在雨季施工尤其要注意這一點。當發(fā)現(xiàn)有新銹時,應重新進行表面處理。表面處理檢查中發(fā)現(xiàn)有不符合表面除銹等級要求時,應重新處理,直到合格為止
⑤采用噴砂處理時,應采取妥善措施,防止粉塵擴散。
⑥噴砂處理后的金屬表面應呈均勻的粗糙面,除鋼板原始銹蝕或機械損傷造成的凹坑外,不應產(chǎn)生肉眼明顯可見的凹坑和飛刺。
4.3.1 施工環(huán)境溫度宜為(15—30)℃,下雨時或相對濕度大于85%時不得進行施工,施工時應按標準量進行涂裝,以控制涂膜厚度,并且保證涂層厚度均勻。未達到標準厚度的部位,必須進行補漆。不應在風沙、雨、雪天進行室外涂漆,并避免直接日照。估計在涂漆之后2小時內(nèi)天氣可能會發(fā)生不利變化,以致在表面的濕氣會凝成雨水或結(jié)霜等時也應拒絕涂漆。
4.3.2焊縫用膠帶粘牢,以免將油漆噴上。對鋼材表面應在發(fā)生新的銹蝕之前涂裝底漆,一般不超過4小時。
4.3.3 如果不能及時涂裝底漆,應采取適當措施進行保護,以免再次發(fā)生銹蝕和污染。
4.3.4所有漆膜應均勻,無流墜、凹陷、氣泡、噴濺或其它缺欠。對縫隙、焊縫、螺栓頭、拐角、邊緣等處應特別注意,確保達到所需的漆膜厚度。
4.3.5 應保持清潔,避免漆膜層間污染。如有污染應在涂下一道漆之前將其除去。
4.3.6 本工程采用高壓無空氣噴涂,壓力宜為(11.8—16.7)Mpa,噴嘴與被噴涂表面的距離不得小于
4.3.7采用刷涂或滾涂時,應緊握刷柄,始終與被涂面處于垂直狀態(tài),運行時的用力與速度要均衡。刷涂前先將漆刷的1/2浸滿涂料,然后在涂料桶內(nèi)理順一下刷毛,去掉過多的涂料。刷涂通常為涂布、抹平、修整三個步驟,應該縱橫交替進行刷涂,最后應以垂直方法進行豎刷。仰面涂刷時,漆刷要少沾一些涂料,刷涂時用力不要太重,漆刷運行也不要太快。
5、施工中遇到的問題和處理方法
5.1涂刷底漆時底漆起粗粒
在噴砂除銹完畢后,進行底漆涂刷時,按照產(chǎn)品說明書配比好的漆液,剛剛涂刷到鋼結(jié)構(gòu)基面上20分鐘左右就會起粗粒。我分析后發(fā)現(xiàn):
1、現(xiàn)場施工環(huán)境不好,風沙大雖然已經(jīng)搭設了防風棚但是還是不能有效阻擋沙塵進入。噴涂好的漆面被風沙污染,會造成漆面起粗粒。
2、現(xiàn)場施工環(huán)境溫度高,日照強烈、導致鋼結(jié)構(gòu)基面溫度高太高,使用測溫儀測量結(jié)果為60℃。由于鋼結(jié)構(gòu)基面溫度太高,使油漆快速揮發(fā),油漆中的顏料緊凝造成粗粒。
為了避免出現(xiàn)上述2種情況,我使用苫布搭設了一個長4米、寬1米高1.5米簡易活動防沙棚,并在棚上覆蓋遮陽網(wǎng)遮蔽陽光。徹底解決了漆面起粗粒的問題。
5.2漆面出現(xiàn)針孔
在檢查中我發(fā)現(xiàn),雖然起粗粒的問題已經(jīng)解決,但是底漆表面存在肉眼可見的針孔。一般漆面出現(xiàn)針孔都是由于油漆中含有水的原因,但是觀察工人配比油漆,和運輸油漆中并沒有水份混入。在觀察工人進行涂刷施工的時候我發(fā)現(xiàn)了問題。原來是在施工的過程中涂刷時用力過大,滾刷轉(zhuǎn)速太快,導致一次漆膜厚度過薄,造成針孔。我告訴施工工人,滾刷涂刷時速度要均勻,不要太快保證漆膜厚度,并不要太用力,經(jīng)過整改后漆膜針孔消失。
6總結(jié)
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)以綠色環(huán)保的建筑特點受到各國的普遍歡迎,并迅速得到普及。鋼結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展具有廣闊的前景,我國的鋼產(chǎn)量已躍居世界第一,為鋼結(jié)構(gòu)的推廣奠定了堅實的基礎。然而,鋼結(jié)構(gòu)痞積的越廣,其腐蝕帶來的問題越嚴重,引起的裝置泄露,產(chǎn)品質(zhì)量下降,爆炸和環(huán)境污染等事故頻發(fā)。經(jīng)過最近幾年專家的努力,鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問題已經(jīng)得到了很好的解決,完全可以通過高新技術(shù)手段進行控制,把腐蝕的危害降到最低,實驗表明,如果我們能應用好現(xiàn)有的腐蝕控制技術(shù)就能把腐蝕的經(jīng)濟損失降低到原來的30%左右,同時提高鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此,鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕對我國的經(jīng)濟建設具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的影響。


