隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕研究越來(lái)越引起人們的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上每年因腐蝕造成的損失高達(dá)約 1 萬(wàn)億美元，占各國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的 2% ~ 4%。我國(guó)每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 1.2萬(wàn)億元，可建 441 個(gè)鳥巢、7 個(gè)三峽工程 。由此可見，提供長(zhǎng)期有效的防腐蝕保護(hù)成了決定鋼結(jié)構(gòu)使用壽命長(zhǎng)短的重要環(huán)節(jié)。為延長(zhǎng)火箭發(fā)射塔架的使用壽命，本文對(duì)塔架鋼結(jié)構(gòu)的防腐性設(shè)計(jì)、涂料選擇、表面處理及涂裝技術(shù)進(jìn)行了研究與改進(jìn)。

一、塔架防腐涂層設(shè)計(jì)

重防腐涂料是指在嚴(yán)酷腐蝕環(huán)境中使用并具有長(zhǎng)效防腐壽命的一種特殊涂料，在化工和海洋等苛刻環(huán)境條件下能使用 10 ~ 15 a 以上。針對(duì)不同的腐蝕環(huán)境（C1 ~ C5），涂裝體系的選擇不同。我國(guó)重防腐涂料多采用底、中、面三層涂裝體系，涂料配套體系多以各種富鋅底漆打底，環(huán)氧云鐵作中間漆，再配以丙烯酸、聚氨酯、氟碳、氯化橡膠、聚硅氧烷等各種面漆。目前，應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)上的重防腐涂裝，常見的有 2 種配套體系：1）各類“富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+高性能面漆（如丙烯酸聚氨酯、氟碳和聚硅氧烷）”，對(duì)照 ISO 12944-2鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)涂料系統(tǒng)的防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，上述配套最大使用壽命為 15 a（判定標(biāo)準(zhǔn)：ISO 4628，R i 3 級(jí)，1%）；2）“電弧噴鋅、鋁、鋁鎂合金等涂層+環(huán)氧類封閉漆+環(huán)氧中間漆+高性能面漆”，對(duì)照 ISO 14713 標(biāo)準(zhǔn)，電弧噴鋅、鋁層加重防腐涂料封閉、配套的復(fù)合涂層最長(zhǎng)有大于 20a 的使用壽命（判定標(biāo)準(zhǔn)：ISO 4628，R i 3 級(jí)，1%）。

西昌火箭發(fā)射塔架位于四川省西南部，該地區(qū)多雨潮濕，紫外線強(qiáng)，具有低緯度高原氣候特征。火箭燃料燃燒后的廢氣和污水腐蝕是造成塔架鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的主要原因。廢氣中的 N 2 O 4 可生成大量的 HNO 2 、HNO 3 ，對(duì)金屬的腐蝕性極強(qiáng)。污水中則含有 H 2 S、甲醛、亞硝胺類化合物等。其中，鋼鐵在 H 2 S 的腐蝕下，會(huì)產(chǎn)生FeS、FeS 2 、Fe 9 S 8 等腐蝕產(chǎn)物。同時(shí)，空氣中的 CO 2 溶于水可形成碳酸，使得污水中 pH 下降，腐蝕性進(jìn)一步增強(qiáng)。由此可見，火箭發(fā)射塔架腐蝕類別介于 C5-I 級(jí)和C5-Ⅱ級(jí)之間，應(yīng)選擇“環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆”的重防腐涂裝體系。具體指標(biāo)為：1）底涂層，1 道環(huán)氧富鋅底漆，≥60 μm；2）中間涂層，2 道環(huán)氧云鐵漆，≥140 μm；3）面涂層，2 道丙烯酸脂肪族聚氨酯，≥80 μm；4）完成涂裝后，總干膜厚度不小于 280 μm。按 ISO 12944-1 標(biāo)準(zhǔn)，該涂層體系使用壽命大于 15 a，達(dá)到高持久性，所有漆面10 ~ 15 a 內(nèi)不起皮、不脫落，面涂層不出現(xiàn)較嚴(yán)重的失光、變色、粉化。

二、塔架涂裝工藝技術(shù)

火箭發(fā)射塔架鋼結(jié)構(gòu)的涂裝工藝包括表面處理和涂裝兩部分。表面處理和涂裝的質(zhì)量直接影響涂層對(duì)被涂工件基材的附著力及材料的耐腐蝕、耐氣候等性能。

2.1 表面處理

鋼結(jié)構(gòu)重防腐涂料涂裝對(duì)表面處理要求嚴(yán)格，很多漆膜失效的原因都出在表面處理上。據(jù)英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司介紹，涂層壽命受三方面因素制約：表面處理占 60%，涂裝施工占 25%，涂料本身質(zhì)量占 15%，因此必須進(jìn)行嚴(yán)格的表面處理 。鋼體表面前處理方法很多，如磷化、酸洗、噴砂除銹、拋丸除銹、濕噴砂、高壓水處理、手工除銹等，但在施工中證明噴砂和拋丸是效果最優(yōu)異和除銹效率最高的方法 。本次施工中，鋼體表面處理采用噴砂處理，除銹達(dá)到 Sa 3 級(jí)，使鋼材表面無(wú)可見的污垢、油脂、鐵銹、氧化皮和舊涂層等附著物。對(duì)無(wú)法用噴砂進(jìn)行處理的部位，采用手工除銹的方法達(dá)到 St 3 級(jí)，使鋼材表面顯露出金屬光澤?？刂茋娚澳チ狭６鹊拇笮?，使鋼材表面粗糙度為 60 ~ 100 μm。最后采用 Elcometer123粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)量評(píng)定其表面粗糙度。

2.2 涂裝

涂裝施工工作應(yīng)全部在干燥、潔凈的環(huán)境條件下進(jìn)行。

2.2.1 涂裝環(huán)氧富鋅底漆

在重防腐涂層體系中，環(huán)氧富鋅底漆、無(wú)機(jī)富鋅底漆、金屬熱噴涂是經(jīng)常采用的幾種底漆涂層。環(huán)氧富鋅底漆因?yàn)槭┕け憷?、附著力?qiáng)、性能優(yōu)異，因此在涂裝配套中使用最廣泛。無(wú)機(jī)富鋅底漆防腐性能比環(huán)氧富鋅漆好，但附著力稍差；尤其是水溶性漆，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面處理程度和施工限制要求比較高，因此使用受到限制。金屬熱噴涂防腐性能最好，但成本高，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的處理要求也較高，常用于高溫、高濕、鹽霧及紫外線強(qiáng)的海洋大氣環(huán)境中。在火箭發(fā)射塔涂裝施工時(shí)，根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)選擇了環(huán)氧富鋅底漆。為確保富鋅底漆中的鋅粉能與鋼鐵緊密結(jié)合而起到導(dǎo)電和犧牲陽(yáng)極的作用，規(guī)定富鋅底漆中鋅粉含量占干膜總質(zhì)量不低于80%，鋅粉粒徑 325 ~ 600 目。基材噴砂除銹后，在 4 ~6 h 內(nèi)完成底漆涂裝，以防止基材再次被氧化。

2.2.2 涂裝環(huán)氧云鐵中間漆

環(huán)氧云鐵中間漆在防腐體系中起連接作用，使底漆和面漆之間黏結(jié)良好，形成一個(gè)整體防護(hù)體系。環(huán)氧云鐵中間漆中的云母氧化鐵在漆膜中層疊排列，像瓦片一樣，形成“迷宮效應(yīng)”，可以有效屏蔽腐蝕介質(zhì)的滲透，并有反射太陽(yáng)紫外線的作用，是目前最常用的重防腐涂層體系中間涂層 。中間涂層在云母氧化鐵加量不足的情況下，不能完全發(fā)揮其屏蔽作用，會(huì)導(dǎo)致耐鹽霧時(shí)間縮短，防腐性能下降。因此，本次施工過(guò)程中要求云母氧化鐵的加量不少于 40%。另外，與環(huán)氧富鋅底漆進(jìn)行配套施工時(shí)，為了避免漆膜產(chǎn)生針孔、氣泡等，先對(duì)富鋅表面進(jìn)行了薄涂封閉，表干以后才進(jìn)行正常底漆涂裝。

2.2.3 涂裝丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆

脂肪族聚氨酯面漆在與環(huán)氧云鐵中間漆進(jìn)行配套施工時(shí)應(yīng)注意層間附著力問題。當(dāng)環(huán)境濕度大于 85%時(shí)應(yīng)禁止施工，否則容易產(chǎn)生“起皮”現(xiàn)象，即面漆容易脫落。如果環(huán)氧云鐵中間漆施工結(jié)束后需要很長(zhǎng)時(shí)間才進(jìn)行脂肪族聚氨酯面漆涂裝，即超過(guò)最大重涂間隔時(shí)間，應(yīng)該將中間漆進(jìn)行全面打磨處理，增加云鐵中間漆表面的粗糙度，以確保層間附著力。

2.2.4 漆膜的修復(fù)

現(xiàn)場(chǎng)涂裝后應(yīng)對(duì)漆膜缺陷部位重新涂裝，不但要完全遵照上述工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，還要遵從以下原則：1）損壞的漆膜應(yīng)進(jìn)行表面處理，在現(xiàn)場(chǎng)除銹的方式達(dá)到St 3 級(jí)。2）修復(fù)層與周圍涂層的搭接寬度不小于50 mm。破壞面積較小時(shí)，修補(bǔ)的面積應(yīng)比被破壞的面積大1 倍以上。3）修補(bǔ)應(yīng)按規(guī)定層次進(jìn)行，按照漆膜破損的程度逐層處理，補(bǔ)涂部位的顏色、涂層厚度與周圍原有涂層一致。

2.2.5 涂裝表面的驗(yàn)收

火箭發(fā)射塔架涂裝施工完畢，使用表 1 中相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)收。結(jié)果表明：1）“環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆”的重防腐體系滿足西昌地區(qū)火箭發(fā)射塔架涂裝的使用要求。2）抽檢樣本中 98%數(shù)量的漆面完全達(dá)標(biāo)，2%的未完全滿足指標(biāo)要求。

表1 涂裝表面測(cè)試驗(yàn)收結(jié)果

三、改進(jìn)

本次塔架涂裝施工的過(guò)程中，雖然最后的驗(yàn)收采用了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)施工過(guò)程的質(zhì)量管控還需要加強(qiáng)。由于對(duì)過(guò)程的控制不夠嚴(yán)格，驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)有 2%抽檢涂裝面的耐酸性和耐鹽霧性指標(biāo)輕微不達(dá)標(biāo)，主要原因是過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控人員對(duì)漆膜的缺陷分析還停留在經(jīng)驗(yàn)主義的“看”、 “摸”相結(jié)合的傳統(tǒng)方法上，而肉眼能觀察到的范圍很有限，并且不能對(duì)涂裝表面漆膜缺陷的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，不能對(duì)缺陷的成分進(jìn)行定性分析。假若利用科學(xué)手段對(duì)每一道的漆膜缺陷都進(jìn)行更細(xì)致的定性和定量分析，則可以更好地提高涂裝施工質(zhì)量。目前，世界先進(jìn)的涂料制造商采用的最主要的科學(xué)分析方法為表面顯微分析法和化學(xué)分析法。表面顯微分析法主要是利用各種顯微鏡對(duì)缺陷的表面特征及內(nèi)部剖面進(jìn)行分析，從而對(duì)各種漆膜缺陷得出定性的結(jié)論?；瘜W(xué)分析法主要是通過(guò)光譜儀、色譜儀等手段對(duì)物質(zhì)的根本特征進(jìn)行分析，從而對(duì)漆膜缺陷或者涂料組分得出結(jié)論。在實(shí)際的涂裝應(yīng)用中，還要建立顯微樣本庫(kù)，不斷積累各種具體的缺陷特征，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的分析。

四、夢(mèng)能服務(wù)與支持

1、免費(fèi)樣品

如果您對(duì)我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請(qǐng)樣品試用，請(qǐng)與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項(xiàng)目：驗(yàn)證油漆配套的可行性、檢驗(yàn)附著力、效果圖與實(shí)際顏色的色差。

用于維修項(xiàng)目：驗(yàn)證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補(bǔ)：提供少量樣品用于修補(bǔ)破損處。

申請(qǐng)用量：在1KG以內(nèi)免費(fèi)送貨上門。

2、免費(fèi)打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實(shí)際應(yīng)用、外觀、性能測(cè)試，請(qǐng)與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢(mèng)能科技營(yíng)銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

3、服務(wù)團(tuán)隊(duì)

夢(mèng)能對(duì)技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì)始終進(jìn)行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報(bào)告的管理都有一整套完善的體系。夢(mèng)能公司每年都會(huì)對(duì)技術(shù)服務(wù)人員進(jìn)行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計(jì)，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進(jìn)的涂裝檢驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時(shí)間期限進(jìn)行定期校驗(yàn)，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購(gòu)買通道

零售：購(gòu)買50kg以內(nèi)，線上購(gòu)買，抖店直接下單購(gòu)買。

工廠業(yè)務(wù)：長(zhǎng)期合作、量大從優(yōu)、生產(chǎn)調(diào)試、質(zhì)量檢測(cè)、開具13%專用發(fā)票

貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項(xiàng)目保護(hù)。

業(yè)主、總包、設(shè)計(jì)院：提供防腐方案設(shè)計(jì)、性能檢測(cè)、施工方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。

涂裝施工：提供解決方案、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)指導(dǎo)。