陳俊輝
摘 要:隨著鋼結構在日常生活中的頻繁使用,海上鋼結構的應用也越來越多,但對海上鋼結構而言,面臨海水等物質的強腐蝕是一個重大挑戰(zhàn),因此,有必要對應用于海上的鋼結構進行涂裝防腐處理,對涂裝前鋼結構的表面處理、施工過程中的質量控制以及涂料的選擇上,都需要謹慎嚴格控制。因此,本文對海上鋼結構涂裝施工過程中的質量控制相關經(jīng)驗及方法進行介紹,使鋼結構在海上作業(yè)時發(fā)揮更好更長久的作用。
關鍵詞:海上;鋼結構;涂裝;質量控制
隨著科技的日益發(fā)展和人類的進步,陸地上的資源已經(jīng)不能滿足人類的需要,因此,在面對三分陸地七分海洋的地球資源時,人類的好奇心及對能源的迫切需求導致越來越多的人對海洋進行科學研究,所以,在進行研究或海洋資源的采集時,需要用到多種大型機械等輔助設備,例如海上橋梁、船舶、吊機、艦艇等多種設備,而這些設備大量應用鋼結構,并且這些鋼結構都需要長期浸沒于海面甚至海底,無疑海水對鋼結構的腐蝕增加了經(jīng)濟成本和安全保障,所以對于應用到海上的鋼結構,大多需要先進行涂裝處理,那么對涂裝處理的質量控制就顯得尤為關鍵和重要。
一、涂裝過程中的環(huán)境及準備工作
在準備對鋼材料進行涂裝處理時,施工的環(huán)境非常重要,應盡量選擇在晴朗干燥的環(huán)境下進行。不建議在雨雪等濕度較大的天氣進行露天涂裝,若氣溫比較低或空氣濕度比較大的時候盡量選擇在帶有除濕恒溫功能的室內進行涂裝作業(yè),若發(fā)現(xiàn)鋼材料表面潮濕時(即露點低于3℃)則不可以進行涂裝工藝。所以,應選擇合適的環(huán)境下進行涂裝作業(yè)。
在進行涂裝作業(yè)前,需要進行一系列的準備工作,首先根據(jù)規(guī)格書檢查涂料的品種、顏色、型號、數(shù)量、日期等信息是否準確、匹配,并對已選擇規(guī)定品種的稀釋劑比例需要事先了解清楚。根據(jù)噴涂鋼結構的面積預算涂料的需求量,在涂裝工藝準備實施時按需求量進行開罐,避免產(chǎn)生不必要的浪費。開罐后首先對罐內涂料進行攪拌充分混勻,若需要多組分涂料混合使用時,則按規(guī)定比例進行精確混合,并攪拌均勻,此外,還應注意涂料是否有混合次序的要求,雙組分以上的涂料還需要一段時間發(fā)生熟化過程,熟化之后方可噴涂使用,另外油漆說明書有明確標注噴涂時間的,則該混合后的涂料都需要在規(guī)定的時間內用完。至于涂料是否需要稀釋及選用何種稀釋劑,則按油漆使用說明書等規(guī)定執(zhí)行,一般來說,稀釋劑的使用量為涂料總量的20-30%。在噴漆前對結構難于噴涂到位的區(qū)域,應先安排工人做預涂處理,以上所有工作準備完畢,即可進行噴涂工作,另外,應注意保護好不需噴涂的地方,對禁止噴涂防銹材料以及面漆的部位,在涂裝工藝前則需做好保護措施。
二、鋼結構的表面質量處理
1.表面預處理的檢查及環(huán)境要求。鋼結構表面進行涂裝處理前,為了使鋼結構具有良好的附著力,并且延長其表面涂層的使用周期,在施工過程中,通常采用噴砂或拋丸的方法對鋼材料表面進行清理。在噴砂處理前,需要對鋼材料表面的毛刺、缺口、飛濺以及夾層等進行打磨,對比較鋒利的切割邊緣,需要采取倒角處理,以利于噴砂清理,此外,為了防止噴砂清理后的鋼材料返銹或出現(xiàn)其他新的污染,一般要求對施工環(huán)境進行控制,建議環(huán)境中相對濕度不超過85%,并且鋼材料表面的溫度也要高于露點3℃。
2.噴砂處理及檢查。進行噴砂處理前,要求噴砂磨料清潔、干燥、并不含有對涂料性能有害的物質,噴砂清理過程按規(guī)范標準執(zhí)行,處理后鋼材料的表面積可能有部分增加,并具有一定粗糙度,根據(jù)相關標準(NACE RP0287)檢查,其粗糙度應在50至100微米的范圍內,使鋼材料表層與涂層具有更好的附著力,有利于后續(xù)操作。
由于鋼材料表層會有一些可溶性鹽,肉眼難以分辨,但當濕度較高時,這些可溶性鹽的易吸濕性導致剛經(jīng)過噴砂處理的鋼材料表面出現(xiàn)反銹的現(xiàn)象,繼而給后續(xù)涂層帶來不便。因此,在噴砂結束后,需要對材料表面的可溶性鹽進行檢查,通過參照ISO8502-9標準進行電導率測試,對超過標準的材料進行高壓水清洗等方法處理,以降低表面鹽分。
3.溶劑清洗及檢查。在鋼材料進行初步清理后,需要做更深一步的清理,由于噴砂等機械處理方法雖然可以對材料表面的氧化層等污染做初步清理,但油脂、泥污、以及其他一些可溶性污染物卻不容易清理,而利用溶劑清洗則可以有效去除這些污染物,因此,可以按照相關規(guī)定及要求應用適當?shù)娜軇┻M行進一步清洗,并按照SSPC-SP1標準進行檢查清理效果。
4.表面清潔度檢查。清理后鋼材的表面極易吸附環(huán)境中的灰塵等顆粒,所以更要注意工作車間的環(huán)境清潔,并要求在進行噴漆工作前,需要通過壓縮空氣或利用吸塵器等方式進行清除。并用壓敏膠帶進行表面清潔度檢查,要求檢查結果不得低于ISO 8502-3 所規(guī)定的2級標準。
三、涂裝施工控制
清理工作結束后,需要在4小時內對鋼結構表面進行涂裝,在此過程中,需要對環(huán)境中的濕度、溫度進行有效控制,一般要求環(huán)境中相對濕度不超過85%,鋼材料表面的溫度也要高于露點3℃。此外,適當延長覆涂間隔時間,可有效預防鋼材料出現(xiàn)反銹或污染情況。
對不同鋼結構,其表面涂層系統(tǒng)的選擇也有差別。以吊機鋼結構為例,其內外表面都需要涂裝,對內層表面,一般使用環(huán)氧底漆和環(huán)氧面漆進行兩層涂裝;對外層表面,通常使用富鋅環(huán)氧底漆涂于底層,中間涂以環(huán)氧中間漆,最表面涂以聚氨酯面漆的三層涂裝方式。對施工時間過長的結構部位,在噴砂清理結束后需噴涂底漆以進行臨時防護。此外,對雙組份涂料,使用前需要加入固化劑,所有涂料在使用前都應確保完全攪拌混勻。
四、涂料稀釋及涂層控制
根據(jù)涂料要求,對需要添加稀釋劑的應加入規(guī)定比例的稀釋劑。在進行涂裝時需要注意涂層厚度,可以用濕膜卡進行檢查,對固化的涂層,一般采用磁性檢測儀對干膜厚度進行檢測。在涂裝工藝完成后,需要檢查涂層是否存在漏涂點,對漏涂點進行修補,并再次檢查直至合格。對漏涂點的檢查通常采用直流低壓濕海綿或者直流高壓電火花漏涂點檢測儀進行檢查。
五、結語
綜上所述,由于海上鋼結構使用環(huán)境的特殊性,通常需要長期浸沒停留或行駛于海水中,而海水中含大量的陰、陽離子,加之溫度、海水含氧量、酸堿度、海洋微生物等多種因素,使得鋼結構面臨著嚴重的化學腐蝕、生物腐蝕以及物理腐蝕,因此,在鋼材料應用于海上之前做好鋼結構表面涂裝,并選擇合適的、質量優(yōu)良的涂裝材料,嚴格按照規(guī)定標準進行作業(yè),對涂裝工藝嚴格監(jiān)督,有效控制涂裝質量,確保涂裝材料發(fā)揮最佳性能,對降低鋼結構腐蝕程度,延長鋼結構的使用壽命,降低更換頻率減少經(jīng)濟損失,確保鋼結構的安全、穩(wěn)固具有重要意義,對海洋資源的研究以及海上作業(yè)的順利完成保駕護航。
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