張健

摘要：鋼結(jié)構(gòu)涂裝作業(yè)中的表面處理是一項(xiàng)重要的步驟。表面處理效果的好與壞，直接關(guān)系到鋼結(jié)構(gòu)涂裝作業(yè)的成敗。本文介紹了表面處理的目的與對(duì)象、表面處理的標(biāo)準(zhǔn)、種類、粗糙度以及磨料。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);防腐蝕;表面處理

1引言

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在橋梁、電廠、大型生產(chǎn)裝置、海工結(jié)構(gòu)等不同領(lǐng)域、不同環(huán)境中都得到了廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)在不同的環(huán)境中產(chǎn)生了日益嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題，嚴(yán)重影響了正常的安全使用和生命財(cái)產(chǎn)的安全，給人民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的損失。所以，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)就應(yīng)該根據(jù)使用情況、環(huán)境狀況等因素進(jìn)行合理的涂裝設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)涂裝壽命長(zhǎng)短的關(guān)鍵因素取決于表面處理，表面處理也是涂裝施工中最關(guān)鍵的步驟，耗費(fèi)成本最高的一個(gè)步驟。

2表面處理的目的

大部分的涂層缺陷都是來(lái)自于不良的表面處理。任何涂料在處理不良的表面上都無(wú)法發(fā)揮其最佳性能。高等級(jí)的表面處理質(zhì)量將會(huì)延長(zhǎng)涂料的壽命。

表面處理包含以下三個(gè)目的：

（1）表面清理：除去表面上對(duì)涂料有損害的物質(zhì)，特別是氧化皮、鐵銹、可溶性鹽、鋅鹽、油脂等。

（2）結(jié)構(gòu)處理：對(duì)于底材的本身必須進(jìn)行一定的處理、修補(bǔ)，如銳邊的打磨倒角的磨圓，飛濺的去除，焊孔的補(bǔ)焊及磨平等。

（3）表面粗糙度：表面粗糙度增大了對(duì)涂層接觸表面，并有機(jī)械吻合作用，提高了涂層對(duì)底材附著力。粗糙度過(guò)大，在波峰處往往引起厚度不足，引起早期點(diǎn)蝕;粗糙度過(guò)大，也會(huì)使得油漆損耗過(guò)大。

3表面處理的標(biāo)準(zhǔn)

在判斷表面處理的程度時(shí)，國(guó)際上有很多不同的標(biāo)準(zhǔn)，如：ISO8501：1988、GB8923-88、SSPC/NACE、JSRASPSS。我國(guó)采用的是GB8923-88，它等效于ISO8501：1988。

ISO8501-1：1988表面處理的要求

用手工動(dòng)力工具，例如用手工鏟刀、打磨機(jī)械等工具進(jìn)行的表面預(yù)處理，以字母“St”表示。手工和動(dòng)力工具清理前，任何厚的銹層應(yīng)予以鏟除，可見(jiàn)的污垢應(yīng)予以清除。手工和動(dòng)力清理后，表面應(yīng)清除浮灰和碎屑。

St2徹底的手工和動(dòng)力工具除銹，在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且?guī)缀鯖](méi)有附著不牢的氧化皮，鐵銹、油漆涂層和異雜物。

St3非常徹底的手工和動(dòng)力工具除銹，與St2相比，但表面處理要徹底得多，表面應(yīng)具有金屬底材的光澤。

以噴射清理方式進(jìn)行的表面預(yù)處理，以字母“Sa”表示。噴射清理前，任何銹層應(yīng)予鏟除，可見(jiàn)的油脂和污垢也應(yīng)予清除。噴射清理后，表面應(yīng)清除浮灰和碎屑。

Sa1輕度噴射處理在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮，鐵銹、油漆涂層和異物。

Sa2徹底噴射處理在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)油脂和

污垢，并且?guī)缀鯖](méi)有氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。任何殘留物應(yīng)當(dāng)是牢固附著的。

Sa2非常徹底的噴射處理在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢，并且沒(méi)有氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑。

Sa3使鋼材表觀潔凈的噴射清理在不放大的情況下進(jìn)行觀察時(shí)，表面應(yīng)無(wú)可的油脂和污垢，并且氧化皮、鐵銹、油漆涂層和異物。該表面應(yīng)具有均勻的的金屬色澤。

4表面處理的種類

鋼結(jié)構(gòu)制作中的表面處理的方法可分為：手動(dòng)工具處理、動(dòng)力工具處理、噴砂處理、水噴射和化學(xué)處理等。

4.1手動(dòng)工具處理

手工打磨適用于那些不需要進(jìn)行噴砂處理的小面積部位。相應(yīng)的處理標(biāo)準(zhǔn)有SSPCSP2和ISOSt2。

手動(dòng)工具清理除去所有松散的氧化皮，銹，油漆和其他有害的外來(lái)物質(zhì)。這種方法不能除去粘附的氧化皮，銹和油漆。

常用的工具有砂紙、鋼絲刷、鑿子等。這些工具的選用取決于環(huán)境和具體使用部位。

在涂裝作業(yè)中，手動(dòng)工具可以有針對(duì)性對(duì)銹蝕部位進(jìn)行處理，除去銹蝕和缺陷涂層。手動(dòng)工具的使用費(fèi)用低廉，可以很好地完成涂層的維修處理，它可以在狹小部位施工，產(chǎn)生的灰塵很少。與其它表面處理方法相比，它更適合于在敏感設(shè)備及人們工作的區(qū)域進(jìn)行工作。

4.2動(dòng)力工具清理

動(dòng)力工具要使用諸如電或壓縮空氣等能源。動(dòng)力工具可以除去所有松散的氧化皮，鐵銹，舊漆膜和其他有害物質(zhì)，但是不能除去附著牢固的氧化皮，鐵銹和舊漆膜。

動(dòng)力工具除銹在SSPC中有兩個(gè)級(jí)別，SP3和SP11。SP3要求表面沒(méi)有松散的氧化皮、銹蝕，漆皮和其它雜物。SP11則要求裸露出金屬本色，級(jí)別更高，除了以上要求外，還要求表面有一定的粗糙度至少達(dá)到25μm。在ISO8501-1中則只是規(guī)定St3，要求處理過(guò)的鋼材表面裸露出金屬光澤，而沒(méi)有對(duì)粗糙度作出要求。

4.3噴砂處理

噴砂處理可以拉毛原有涂層，以便復(fù)涂，也可以用噴砂清理徹底清除原有的腐蝕物、涂料和氧化皮。噴砂處理是所有表面處理方法中最有效的一種。

噴砂處理的磨料硬度和數(shù)量與磨料離開(kāi)噴嘴的速度相結(jié)合，可以產(chǎn)生很大的力量。當(dāng)磨料沖擊表面，它可清除原有的涂層、腐蝕物和氧化皮，還能通過(guò)形成尖角狀的表面粗糙度，增加鋼鐵表面積。噴砂處理的清潔度最終是由噴嘴與表面之間的距離和施工人員的“停留時(shí)間”決定的。表面

粗糙度和粗糙度形狀取決于所用磨料的類型和尺寸以及被處理表面的硬度。

5表面粗糙度

表面粗糙度定義為當(dāng)磨料高速撞擊表面時(shí)和使用某種動(dòng)力工具沖擊表面時(shí)產(chǎn)生的尖峰與谷底深度的最大值。粗糙度形成時(shí)，表面積會(huì)增大，從而增強(qiáng)了涂層對(duì)表面的附著力。當(dāng)表面粗糙度不夠時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致涂層附著力欠佳，而表面粗糙度太大則會(huì)引起針尖銹蝕，并且需要更多數(shù)量的涂料去填充粗糙表面所有的“谷底”，以便在粗糙度表面的“尖峰”上達(dá)到規(guī)定的涂層厚度。因此，符合最小與最大表面粗糙度規(guī)定是涂層成功的關(guān)鍵。

粗糙度測(cè)量的種類分為三種：

表面粗糙度比測(cè)器、表面粗糙度深度測(cè)量?jī)x、復(fù)制膠帶

復(fù)制膠帶法可以有效地測(cè)量出表面粗糙度的具體數(shù)值，并且能夠保存記錄。

通常在一定的區(qū)域內(nèi)要測(cè)量三點(diǎn)，可以看出粗糙度是否均勻，以及求得其平均值。

6鋼結(jié)構(gòu)表面處理存在的主要問(wèn)題

目前，鋼結(jié)構(gòu)表面處理主要采用鋼砂進(jìn)行噴砂處理，一般要求表面清潔度達(dá)到Sa2?級(jí)，表面粗糙度達(dá)到50μm～100μm，主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）表面油污未清除干凈。鋼結(jié)構(gòu)表面的油污對(duì)油漆涂裝質(zhì)量產(chǎn)生重大的影響，必須在噴砂處理前清除干凈。油污的清除不能采用噴砂的方式清除。清理油污需采用專用的溶劑擦拭，并用高壓水槍沖洗。

（2）表面清潔度未達(dá)到要求。噴砂處理時(shí)產(chǎn)生了大量的灰塵，導(dǎo)致噴砂房的光線非常暗淡;另外由于鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，導(dǎo)致有些部位的視線受阻而漏噴或噴砂不到位。

（3）表面粗糙度過(guò)高。表面粗糙度過(guò)大原因是使用的磨料粒度過(guò)大，

空氣壓力過(guò)大，噴砂時(shí)停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。根據(jù)實(shí)際情況，降低磨料的粒度，噴嘴壓力降低，縮短噴砂停留時(shí)間，使得表面粗糙度有了很大的降低。

（4）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身的缺陷使得某些部位難以噴砂，從而達(dá)不到要求。某些部位在產(chǎn)品制作完成后難以噴砂施工，但是在制作前，先進(jìn)行噴砂預(yù)涂處理，這樣就解決了制作后難以噴砂的難點(diǎn)，從而達(dá)到了噴砂要求。

（5）油漆涂裝前污染。鋼結(jié)構(gòu)表面的噴砂處理完成后，如：吊裝運(yùn)輸過(guò)程中的設(shè)備漏油污染，鋼結(jié)構(gòu)表面的再次修補(bǔ)、打磨產(chǎn)生的污染，天氣變化使得相對(duì)濕度提高而使表面返銹加快，等候時(shí)間的過(guò)長(zhǎng)使得表面返銹等原因造成油漆前的污染。要避免這些污染，我們要在日常的工作中做好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)工作，鋼結(jié)構(gòu)噴砂前的檢驗(yàn)要盡量到位，底漆涂裝的準(zhǔn)備工作要完善。這樣才能提高我們的涂裝質(zhì)量。

7建議

鋼結(jié)構(gòu)的表面處理是鋼結(jié)構(gòu)涂裝施工中最關(guān)鍵的一個(gè)步驟，表面處理效果決定了整個(gè)涂裝系統(tǒng)最終使用壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素。在涂裝施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照涂裝施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行，只有確保表面處理的成功，才能保證整個(gè)涂裝系統(tǒng)的使用壽命。

在不同的環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)的涂裝系統(tǒng)的要求是隨著環(huán)境的不同而改變，表面處理的程度也隨之改變。也就是說(shuō)，業(yè)主指定的表面處理等級(jí)雖然較低，但其選擇的涂裝系統(tǒng)適用于該較低等級(jí)的表面處理，仍能在其服務(wù)環(huán)境中提供長(zhǎng)期保護(hù)，可節(jié)省其涂裝項(xiàng)目的費(fèi)用。

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