楊付海 , 張永鋼
(新疆八一鋼鐵股份有限公司軋鋼廠)
某廠生產的海藍彩涂板運輸至新疆南疆某市,兩批貨打開包裝后,均發(fā)現(xiàn)帶鋼上表面有斷續(xù)局部灰白背面漆與海藍面漆漆膜發(fā)生粘結的缺陷,嚴重影響使用。兩批彩板重量共1243t,是一起重大質量事故。
兩批0.5×1200(mm)海藍彩板共計1243t,用于新疆南疆某市在建毛巾廠屋頂板。由于現(xiàn)場施工采用鋼構壓型機只能用寬598mm的彩卷壓型(單張屋頂板長48.4m)。因施工現(xiàn)場無縱剪機,該施工單位委托烏市一家開平廠對寬1200mm的海藍彩涂卷進行縱剪,卷取簡易打包(兩卷一包)后用汽車長途運送到新疆南疆某市施工現(xiàn)場再壓型施工。
施工單位反饋,在開平廠縱剪時就發(fā)現(xiàn)幾乎每卷彩卷開卷后都不同程度存在著海藍面漆上粘有斷續(xù)無規(guī)則分布的背面漆小白點。小白點輕者可用手拂去,重者用手指甲可以刮掉,小白點抹去后則露出海藍面漆,面漆完好,無破損。開平廠卷取機卷取時是無張力或小張力卷取,鋼卷下線后有塌卷現(xiàn)象。
在南疆某市施工現(xiàn)場調查,發(fā)現(xiàn)鋼卷經長途運輸后包裝破損,鋼卷大多呈塌卷或塔卷,由于鋼卷內徑與開卷機漲軸扇形塊直徑不符,鋼卷無法漲緊,漲開后鋼卷旋轉呈橢圓形,鋼卷變形嚴重。施工壓型現(xiàn)場,幾乎每卷開卷后板面上斷續(xù)都有云霧狀小白點分布,尤其在鋼卷的內圈200m內小白點密布 ,最后壓型的3~5張板(每張長48.4m)上密布小白點。
顯微鏡下觀察施工現(xiàn)場板面出現(xiàn)的小白點,顯示是挫傷造成的。 這種小白點無法摳除,小白點以下是凹坑,肉眼可見下方露出鋅層,海藍面漆連續(xù)性已破壞。見圖1、圖2。
圖1 面漆上的小白點
圖2 小白點放大圖
經查,合同O2A0000531(海藍0.5mm×1200mm)為2012年7月10-12日連續(xù)生產,重量293t、共66卷;合同號O2A0000740(海藍0.5mm×1200mm)為2012年8月15-18日連續(xù)生產,重量950t、共217卷。所用面漆及背面漆涂料全部為江蘇某化工集團生產。
鋼卷出廠時面漆涂層厚度、光澤度、色差、鉛筆硬度、耐溶劑擦拭MEK、球沖試驗等各項性能指標全部合格,鋼卷卷形質量、板型質量也均合格,即在彩涂在產線卷取前后至包裝發(fā)貨期間,一直未發(fā)現(xiàn)面漆與背面漆粘結的缺陷。
對海藍彩涂板背面漆膜厚度,背面漆耐溶劑擦拭次數(shù)MEK值,涂料耐刮擦性、鈍化膜膜重指標進行分析。
(1)背面漆膜厚度:合同設定背面漆膜厚在4~6μm,而此批海藍彩涂板背面漆膜厚多數(shù)在中下限(3~5μm)。背面漆膜厚偏薄,當受外力擠壓時漆膜表面組織易被破壞,造成背面漆脫落。
(2)背面漆耐溶劑擦拭指標MEK值及涂料耐粘結性狀況。
彩板涂層的耐溶劑指標MEK是反映漆膜的膠聯(lián)密度的的指標,膠聯(lián)密度越高,漆膜的耐溶劑擦拭性越好,相應的漆膜硬度、附著力也越高。漆膜的耐MEK指標偏低會對粘結產生一定的影響。當時如合同無特殊要求,彩涂機組對背面漆耐MEK性能一般不做檢測,但在涂料采購時對背面漆的耐MEK性能規(guī)定不得低于50次。通過對缺陷彩板性能檢測,發(fā)現(xiàn)此批海藍彩涂板灰白背面漆的耐MEK次數(shù)多為20~30次,遠低于背面漆的MEK指標(MEK≥50次)。分析認為,這批背面漆涂料質量存在缺陷,MEK次數(shù)偏低,容易造成彩板面背漆粘結。
追溯此次彩板面背漆粘結,質量異議彩板主要是用批號為C12052801的海藍面漆和批號為C12071081、C12072581的灰白背面漆生產的。在涂料方面批號為C12071081、C12072581兩批灰白背面漆的耐MEK次數(shù)低于50次的標準,灰白背面漆的膠聯(lián)密度不夠,從而造成背面漆與基板的附著力差,在一定程度上產生粘結缺陷。
(3)鈍化膜膜重指標。
鈍化膜膜重是衡量彩涂板前處理質量的一項重要指標,對保證涂層與基板間的附著力起著至關重要的作用。彩涂生產工藝要求鈍化膜膜重在15~30mg/m2。當鈍化膜膜重偏低(<15mg/m2),造成基板上局部未覆蓋上鈍化液,未覆蓋上鈍化液的地方涂層與基板間的附著力降低,漆膜易脫落,造成粘結。
當鈍化膜膜重偏高時(>30mg/m2),多余的鈍化液經固化烘烤會在基板上以粉末狀析出,粉末狀析出的部位涂層與基板間的附著力會降低,漆膜易脫落,造成粘結。
由于當時生產工藝規(guī)定,彩涂鈍化膜膜重檢測每周送檢一次,其它時間不做檢測,這對彩涂鈍化膜膜厚控制帶來滯后性和不確定性。不能及時反映彩涂前處理的鈍化質量。
根據(jù)開平廠和施工現(xiàn)場實際情況,認為彩板發(fā)生挫傷的主要原因有:(1)開平廠卷取時鋼卷未卷緊,鋼卷較松,造成塌卷,產生挫傷;(2)縱剪后的鋼卷由烏魯木齊經汽車長途運輸運至南疆施工現(xiàn)場,距離>1000km,需要穿越天山,運輸過程中不可避免的晃動,會造成鋼卷層間錯動,產生漆膜挫傷;(3)壓型現(xiàn)場吊卷時用鋼絲繩多次起吊,也會造成層間滑動;(4)施工現(xiàn)場壓型開卷機漲軸漲開后未漲緊,鋼卷旋轉呈橢圓形,層間也會產生挫傷。
為防止此類質量事故的再次發(fā)生,對彩板工藝制度、操作規(guī)程進行了優(yōu)化:(1)將背面漆耐MEK≥50次列入彩涂背面漆性能檢測要求。(2)將背面漆膜厚由4~6um調整到5~7μm,生產過程中背面漆膜厚增加,漆膜在受外力擠壓時漆膜可以起到緩沖作用,避免出現(xiàn)背面漆粘結;(3)增加鈍化膜重檢測檢測頻次,由每周檢測一次改為每班送檢一次,鈍化膜厚重控制在15~30mg/m2。
為解決彩板背面漆粘結質量缺陷,要求涂料供應商調整涂料配方,保證背面漆耐MEK次數(shù)≥50次。通過涂料供應商對灰白背面漆配方的調整后,背面漆在彩涂生產現(xiàn)場使用,MEK性能明顯提高,目前由20~30次提高到MEK≥100次。
針對此次質量事故,對產線生產工藝參數(shù)進行了梳理。發(fā)現(xiàn)在該批海藍彩板生產期間,彩涂固化爐板溫儀出現(xiàn)故障不能正常測溫,焚燒爐操作工不能在工控機上實時監(jiān)控板溫儀所測板溫,只能憑經驗依靠固化爐內的各段實際溫度來控制板溫,對板溫控制帶來一定的風險和不穩(wěn)定性,間接影響到產品質量。
為此制定了以下措施:立即修復彩涂板溫儀,對板溫儀進行重新標定,并計劃重新選型適合彩涂機組工藝要求的板溫儀;對板溫檢測要求班中每2小時用測溫紙測溫一次;并與板溫儀比對,并要求操作工如實記錄板溫儀檢測板溫。
針對此次八鋼海藍彩涂板漆膜粘結的缺陷,現(xiàn)場采取了一系列措施:
(1)對彩涂板溫儀進行修復更換,保證設備功能精度 。
(2)優(yōu)化了彩涂生產工藝,將背面漆膜厚適當提高到合同要求的中上限,將背面漆的MEK性能指標列入檢測范圍;增加鈍化膜膜重的日常檢測頻次。
(3)對涂料質量加強管控,及時調整規(guī)范涂料性能。
措施實施后 生產檢驗結果表明,彩涂板漆膜粘結的缺陷得到了有效消除,提升了彩涂板的產品質量。