李敏風(fēng) (中國涂料工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì),北京 100101)
重防腐涂料是指能在相對苛刻的腐蝕環(huán)境下長期應(yīng)用,并保持良好涂膜狀態(tài)的涂料。重防腐涂料的涂裝涉及船舶、集裝箱、橋梁、石化(海洋工程)、電力、鐵道、建筑鋼構(gòu)等行業(yè),總產(chǎn)量已接近200萬t,近幾年來,隨著國家環(huán)保政策的落實(shí),對重防腐涂料的涂裝提出了更高的要求,從總體上說,我國重防腐涂料的研發(fā)水平并不落后,但涂裝技術(shù)及涂裝管理水平相對落后,涂料、涂裝發(fā)展失衡的問題日益突顯。在某些重點(diǎn)工程中,甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的涂裝質(zhì)量問題,教訓(xùn)深刻。下面對重防腐涂料的涂裝管理規(guī)范化提出幾點(diǎn)看法,供同行參考。
近年來,隨著ISO 12944—2008《色漆和清漆 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層保護(hù)體系》國際標(biāo)準(zhǔn)的修訂與完善,特別是國標(biāo)GB/T 30790—2014《色漆和清漆 防護(hù)涂料體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕保護(hù)》制訂后,其宣貫力度大,落實(shí)措施有力,使我國涂裝質(zhì)量的管理狀況有了明顯的改進(jìn)。最近國家關(guān)于VOC(揮發(fā)性有機(jī)化合物)排放及節(jié)能環(huán)保的政策相繼出臺(tái),在重防腐涂裝行業(yè)中發(fā)揮了積極的導(dǎo)向作用,有力地促進(jìn)了涂裝水平的提高。特別是在涂層年限的規(guī)定上,目前大型工程都遵照 ISO 12944—2008、ISO 4628—2016、ISO 14713—2017等標(biāo)準(zhǔn),合理定出腐蝕環(huán)境、規(guī)定膜厚、使用壽命及判定標(biāo)準(zhǔn),不再出現(xiàn)大于30 a、50 a的模糊字樣。
遵照全壽命分析法的原理,承建者必須對工程的“全壽命”負(fù)責(zé),以避免“短期行為”帶來的損失,達(dá)到最大的節(jié)能環(huán)保。
近年來,國內(nèi)外涂料生產(chǎn)廠家均將提高涂料的施工性能作為頭等大事。國外公司重防腐涂料的施工性能要明顯優(yōu)于國內(nèi)涂料公司的同類產(chǎn)品,這也是近幾年來重防腐涂料市場被國外公司占領(lǐng)的主要原因之一。在這些國外公司的涂料產(chǎn)品說明書中,除了對配套體系中各種涂料的樹脂類型、規(guī)定膜厚作出詳細(xì)說明外,還對每種涂料的表面處理要求、體積固含量、推薦干膜厚度、混合使用期、表干時(shí)間、復(fù)涂間隔、對環(huán)境條件的要求、無氣噴涂施工指標(biāo)、涂層角隅結(jié)構(gòu)的覆蓋率等作了詳細(xì)的說明,基本上形成了涂裝的施工說明書。
另外,提高涂料公司技術(shù)服務(wù)人員的素質(zhì),也是保證涂料施工性能的關(guān)鍵。除了堅(jiān)持在施工現(xiàn)場外,他們還必須負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、業(yè)主、總包、涂裝分包之間的關(guān)系,保證工程進(jìn)度及涂裝質(zhì)量。
在重防腐制造行業(yè)中,涂裝是關(guān)鍵工藝之一,它貫穿在整個(gè)制造工藝的始終。在涂裝工藝流程設(shè)計(jì)中,必須依據(jù)業(yè)主與設(shè)計(jì)師規(guī)定的配套方案、依據(jù)涂料公司所提供產(chǎn)品的施工性能以及制造工廠涂裝流水線的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)一套切實(shí)可行的涂裝工藝流程,這是保證涂層質(zhì)量的關(guān)鍵。目前集裝箱與船舶的涂裝工藝在重防腐涂裝行業(yè)中是最先進(jìn)的。
對于橋梁鋼結(jié)構(gòu),常規(guī)的涂裝工藝流程如圖1所示。
圖1 橋梁鋼結(jié)構(gòu)涂裝工藝流程示意圖Figure 1 The painting process schematic of bridge steel structure
表1為橋梁混凝土涂層配套體系及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。
表1 橋梁混凝土涂層配套體系及相關(guān)技術(shù)參數(shù)Table 1 Bridge concrete coating supporting system and related technical parameters
對橋梁混凝土進(jìn)行涂裝時(shí),必須先噴涂環(huán)氧封閉底漆,否則整個(gè)涂層均會(huì)剝落下來,嚴(yán)重影響涂裝質(zhì)量。
在重防腐涂裝行業(yè)中,除預(yù)涂裝外,必須采用無氣噴涂法。不同的涂料施工性能不同,必須采用不同的無氣噴涂機(jī),并不斷提高無氣噴涂技術(shù)。做到了這點(diǎn),才能提高施工效率和優(yōu)良率,減少不必要的成本和材料消耗。
對于常規(guī)的環(huán)氧云鐵中層漆、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷面漆等,可采用重慶長江機(jī)械廠的GPT6C(壓縮比65∶1)無氣噴涂機(jī);也可采用GRACO、WIWA、WAGNER等公司的45∶1/48∶1等無氣噴涂機(jī),需嚴(yán)格掌控噴漆壓力、噴嘴孔徑、噴漆幅度等技術(shù)要求。
對某些特殊涂料,必須采用各種專用的無氣噴涂機(jī),見表2。
表2 各種專用的無氣噴涂機(jī)一覽表Table 2 List of all kinds of special airless spraying machines
近年來,冷涂鋅應(yīng)用十分普遍,它含有96%鋅粉,無氣噴涂時(shí)必須采用富鋅底漆專用泵(見表2),它們的壓縮比為32∶1(或33∶1)。無氣噴涂時(shí),噴涂壓力需控制在14.0 MPa以下。采用重慶長江涂裝機(jī)械廠的Z型噴嘴或國外生產(chǎn)的噴嘴,一旦發(fā)現(xiàn)噴嘴磨損,必須立即調(diào)換。
隨著水性涂料在重防腐行業(yè)中的應(yīng)用呈上升趨勢,重慶長江涂裝機(jī)械廠已推出了水性富鋅底漆專用的無氣噴涂機(jī),但使用量不大,也有試用失敗的案例;國外知名公司,如WIWA、WAGNER、GRACO等也生產(chǎn)了以不銹鋼為主構(gòu)件的無氣噴涂機(jī),可用于水性涂料的涂裝,但購買者更少。Jotun、Hempel、AkzoNobel等國際品牌涂料公司生產(chǎn)的水性富鋅底漆,在使用說明中明確指出不能采用無氣噴涂法。因此在水性重防腐涂料的推廣工作上,噴涂設(shè)備生產(chǎn)廠家,必須同涂料制造廠家攜手合作,研發(fā)相應(yīng)的專用噴涂設(shè)備。
在我國重防腐涂料與涂裝技術(shù)的發(fā)展歷程中,以往重視涂料,忽視涂裝,造成目前涂料制造行業(yè)人才濟(jì)濟(jì),而涂裝方面的技術(shù)人才則相對匱乏的局面,使國內(nèi)很多設(shè)計(jì)院、大型鋼結(jié)構(gòu)廠、二級以上涂裝工程公司往往無法正常開展涂層配套和涂裝工藝設(shè)計(jì)工作,與我國快速發(fā)展的先進(jìn)工程技術(shù)很難匹配,對工程的質(zhì)量與安全造成很大影響,所以培養(yǎng)優(yōu)秀的涂裝技術(shù)人員、提高涂裝技術(shù)水平是近年來工程制造領(lǐng)域的重點(diǎn)。