陳江紅
摘 要:腐蝕帶來的極大損失和危害引起了各行業(yè)的高度重視。腐蝕問題的解決直接關(guān)系到新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用。在防腐施工中,良好的底材表面是防腐施工工程質(zhì)量的基本保證。提高底材本身的防腐能力,增加與漆膜的附著力,延長漆膜的使用耐久性,有利于漆膜的流平性及裝飾。
關(guān)鍵詞:底材處理;影響因素;底材特性;噴砂除銹
隨著工業(yè)迅速發(fā)展,腐蝕問題越來越嚴重,各部門、企業(yè)對腐蝕問題帶來的影響越來越重視。腐蝕不僅是金屬資源的浪費,對金屬結(jié)構(gòu)造成腐蝕破壞,還在于使正常生產(chǎn)受到影響,以及因腐蝕造成的設(shè)備事故對人身安全也會帶來嚴重的威脅。腐蝕雖然不可避免,但腐蝕可以控制和盡可能減緩。充分利用現(xiàn)有的防腐涂裝技術(shù),腐蝕損失可以降低1/5至1/4,防腐涂裝工作具有重要意義。在防腐施工中要想具有良好的底材(主要是鋼材)表面,底材處理是防腐施工工程質(zhì)量的基本保證。底材除了要具有足夠的穩(wěn)定性和強度之外,還必須要具有與防腐層有良好的粘接和附著力。因此,在防腐施工中首先必須要做好底材的表面處理工作。
1 底材表面處理概述
1.1 底材表面特性
底材的表面特性分為表面清潔度(銹蝕度)、孔隙度、表面粗糙度。
(1)表面清潔度(銹蝕度)。底材表面附著的鐵銹或氧化皮,也常被水分、油污、塵垢等污染物污染,嚴重影響涂、襯層界面的黏結(jié)。表面清潔度分為6級:
0級——10倍放大鏡不可見微粒;
1級——10倍放大鏡不可見而肉眼不可見(顆粒直徑小于50um);
2級——正?;虺C正視力下剛剛可見(顆粒直徑為50um-100um);
3級——正?;虺C正視力下明顯可見(直徑小于0.5mm);
4級——直徑為0.5-2.5mm的顆粒;
5級——直徑大于2.5mm的顆粒。
(2)孔隙度。底材表面存在孔隙,孔內(nèi)含有潮濕空氣、雜質(zhì)等污染物,對防腐蝕施工影響很大。
(3)表面粗糙度。底材表面適當(dāng)?shù)卮植诨?,可提高黏結(jié)強度,粗糙度超過一定界限會降低黏結(jié)強度。鋼砂、鋼丸等表面進行工藝處理時,表面粗糙度均表現(xiàn)為RY23-49um(典型值25-45 um)。
1.2 底材表面處理要求
涂裝前,底材的表面處理目的主要是:提高底材本身的防腐能力,增加與漆膜的附著力,延長漆膜的使用耐久性,有利于漆膜的流平性及裝飾。底材表面處理是最大發(fā)揮油漆的特性、涂裝作業(yè)順利有序、保證防腐施工質(zhì)量的先決條件。簡而言之,黑色金屬、有色金屬、非金屬等底材材料在防腐處理前都必須要對底材表面進行處理,必須要完全清除底材表面的水分、油污、塵垢、污染物、鐵銹層和氧化皮等,以提高油漆涂層的質(zhì)量和底材的使用防護壽命。另外,底材表面處理的費用約占整體防腐費用的15%-25%,所以需要根據(jù)底材表面狀態(tài)(如表面清潔度(銹蝕度)、孔隙度、表面粗糙度)、油漆品種和環(huán)境條件等,選擇并采用最適合于涂裝施工的表面處理工藝。
2 底材表面處理工藝
2.1 施工環(huán)境
一般來說,底材腐蝕過程主要是來自于外界環(huán)境因素的影響。溫度越高、濕度越大、鹽堿等腐蝕介質(zhì)越多,則腐蝕速度越快。底材表面進行清理后,如果在環(huán)境中裸露時間越長,則再次受污染的風(fēng)險也會越大。
(1)溫度。涂裝作業(yè)中現(xiàn)場環(huán)境溫度必須滿足于以下要求:最佳環(huán)境溫度10℃-40℃,底材的表面溫度要高于露點3℃以上,不高于40℃。環(huán)境相對濕度85%以下。
(2)通風(fēng)。為了防止人身危害及爆炸危險,施工過程中必須要保證良好的通風(fēng)條件。
(3)時間。底材經(jīng)過噴砂或噴丸清理后,應(yīng)在一定的時間內(nèi)(一般4-6小時)盡快涂裝底漆。
2.2 處理方法
在大氣、酸、堿、鹽等介質(zhì)環(huán)境等外界條件下,相同的底漆面漆配套涂裝施工,在涂裝前經(jīng)過不同的表面處理,同等的條件下經(jīng)過室外暴曬后,其銹蝕程度的差別非常大。因此,選擇正確的底材處理方法尤為重要。
(1)手工工具處理:用鐵砂紙、刮刀、鏟刀、鋼絲刷及錘鑿等工具進行除銹。該方法工作效率低、勞動強度大、勞動條件差、除銹不完全、成本高,用于防腐要求不高和只有在采用其他方法有困難的條件下使用。除銹等級分為St1級。
(2)動力工具處理:是利用機械動力沖擊和摩擦進行除銹。常用動力工具有電(風(fēng))動砂輪、電(風(fēng))動刷、針束除銹器等。效率高于手工工具除銹,勞動強度和成本高,噪音大,無法將腐蝕點深處的銹和污染物處理干凈,除銹等級分為St2級、St3級。
(3)機械處理:以磨料作介質(zhì),按動力源的不同,分噴砂處理和拋丸處理。機械處理是涂裝工程中最常用的方法。利用0.4-0.6MPa壓縮空氣為動力,將砂子或鋼丸噴到底材表面,以沖擊和摩擦作用去除底材表面的鐵銹和其他的油脂、污垢、氧化皮和雜物等;且增加底材表面的粗糙度(40um左右),以增加涂層的附著力。粗糙度絕不能超過涂層的1/3。同時要保證良好的通風(fēng)條件以防止人身危害及爆炸危險,除銹等級分為Sa2級、Sa2.5級、Sa3級。
(4)其他底材處理方法。火焰除銹、化學(xué)除銹和除油、底材表面的鈍化和磷化處理、高壓水處理等。
2.3 實際應(yīng)用
底材表面處理主要包括除銹及氧化皮、除油污、除雜質(zhì)、除塵和表面的化學(xué)轉(zhuǎn)化等方面。對有舊涂層的設(shè)備重新涂裝過程中,必須將舊涂層去除后再進行表面處理。其目的是使底材表面活化,以增強漆膜中的極性分子結(jié)構(gòu)對底材的附著力。
(1)氧化皮主要表現(xiàn)為附著力差、漆膜脫落,可采用酸洗、噴砂、拋丸等處理方法。
(2)油脂主要表現(xiàn)為附著力差、漆膜脫落,可采用堿性清洗劑、有機溶劑清洗等方法。
(3)鐵銹主要表現(xiàn)為附著力差、提前銹蝕起泡,可采用酸洗、噴砂、拋丸、打磨等方法。
(4)可溶性鹽表現(xiàn)為銹蝕、起泡,主要采用高壓淡水沖洗等方法;鋅鹽主要表現(xiàn)為層間附著力,可采用打磨方法處理。
(5)銳邊、毛刺、焊縫等主要表現(xiàn)為附著力差、漆膜薄、提前銹蝕,可采用酸洗、噴砂、拋丸、打磨等方法。
3 結(jié)語
(1)底材表面的清潔度和粗糙度差別很大,應(yīng)根據(jù)底材表面的粗糙度選擇不同類型的涂料。
(2)對底材表面處理的方法很多,等級越高則清除的越徹底,底材表面處理質(zhì)量就越好。
(3)噴砂或噴丸后涂裝時,底材表面噴射清理后,會因底材表面金屬狀態(tài)活潑而很快產(chǎn)生腐蝕,因此噴砂作業(yè)要注意選用正確的流量噴嘴。
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