首都机场四机位库的钢结构及网架、锦西炼化总厂大型电缆桥架、厦门工程机械厂网架等均采用喷射除锈,涂环氧彩色漆、氯化橡胶漆复合防腐涂层,防腐效果好,寿命长久。
一、防腐要求
以往钢结构及网架的防腐蚀没有受到应有的重视,只采用手工除锈,涂刷一般红丹底漆和普通油漆,使用半年或一年后,涂层起泡、透锈、脱落,钢材受到腐蚀、返修十分困难。防腐层受到破坏是多种因素造成的,其主要原因是涂层材料不耐腐蚀以及涂层施工方法不当。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,钢结构和网架长期暴露在空气中,当气候变化时,空气的相对湿度超过某一临界值,在钢铁的表面就会形成水膜,这空气湿度的临界值与钢铁表面状态和表面有无吸湿物有关,如表不同表面状态的空气临界湿度:钢铁表面状态临界湿度(%)
干净表面在干净的空气中接近100
被二氧化硫处理过的表面80
干净表面在含0.01%二氧化硫的空气中70
在3%氯化钠溶液中浸蚀过的表面55
可以看出,当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时,临界湿度都很低,钢铁表面容易形成水膜。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀,钢结构在焊接时造成与母材材质的差异,焊渣及应力都会形成腐蚀电池的阴极和阳极区,尤其是钢铁表面除锈不彻底,钢材表面留有一层轧制的氧化铁皮。有些人认为过氧化皮不是锈,其实不然;过氧化皮是高温腐蚀产物,主要是四氧化三铁,它在含微量盐的水中,与钢铁的电极电位差可达0.26伏。在水膜中轧制氧化皮将作为在的阴极,纯钢铁形成阳极。阳极不断地被腐蚀、阴极逐渐地扩大,锈蚀产物拱破涂层,钢结构被腐蚀。要作好防腐工程,达到长效防腐的效果,必须满足3项基本要求,即:做好表面处理、选择高性能材料、达到一定的涂层厚度。
二、表面处理
表面处理非常重要,同一种油漆,同一种腐蚀环境,使用抛喷射除锈较手工除锈漆膜寿命可延长3倍到5倍。应清除钢铁表面的污物和锈层,尤其是轧制钢材时形成的黑氧化皮,它是电化学腐蚀的阴极,是腐蚀的根源,必须除掉。表面处理质量应达到涂装前钢材表面预处理规范的Sa2.5级。
三、材料选择
表面涂刷专用防腐漆,仍是目前对钢结构及网架防腐的主要手段。防腐漆按保护功能可分为底漆、中层漆和面漆,各层油漆均有其特性、各负其责,几层组合起来形成复合涂层,提高防腐性能,延长使用寿命。
1、底涂层
——富锌底漆。富锌底漆是由大量的微细锌粉与少量的成膜基料组成。锌的电化学活性比钢铁高,在受到腐蚀时,有“自我牺牲”的作用,使钢铁被保护。腐蚀产物氧化锌又填充了空隙,使涂层更加致密。作为防腐蚀涂装系列的底漆,一般厚度为30~40微米,太厚易龟裂和剥落。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,常用的富锌底漆有3种:
(1)水玻璃无机富锌底漆。50年前研制的无机富锌底漆是以水玻璃为基料,加入锌粉混合后涂刷。固化后要用清水冲洗,施工工艺复杂、工艺条件苛刻,表面处理必须在Sa2.5级以上,另外对环境温度、湿度都有要求,形成的涂膜易开裂、脱皮,目前已很少采用。1994年东化公司承担首都机场四机位库钢结构防腐施工,设计部门曾选用过水玻璃无机富锌涂料作为底漆层,后因出现涂层开裂,被迫全部清除,改用正硅酸乙酯作基料的无机富锌底漆。
(2)溶型无机富锌底漆。该底漆是以正硅酸乙酯为基料,中国环氧树脂行业协会专家说,以酒精为溶剂经部分水解聚合,加入锌粉混合均匀后涂覆成膜。
(3)机富锌底漆。有机富锌底漆是以环氧树脂为成膜基料,加入锌粉固化形成涂层。环氧富锌底漆不但防腐性能优良而且附着力强,并与下道涂层环氧云铁中层漆结合紧密,与其他高性能的中层漆均有良好的粘结性。主要用于一般大气中的钢架结构和石油化工设备的防腐。无机富锌底漆与环氧富锌底漆比较,其各自特点为:无机富锌底漆与钢铁有化学反应,属化学结合,耐蚀性、耐久性优于环氧富锌。无机富锌表面处理要求较高,要求喷砂除锈至Sa2.5级,而环氧富锌为Sa2级;无机富锌耐热性、耐溶剂性、导电性优于环氧型,但力学性能比环氧富锌低;环氧富锌易与面漆配套,无机富锌受到一定限制,涂面漆时易起泡和剥落;无机富锌施工时对环境要求比环氧富锌高。
——环氧铁红底漆
环氧铁红底漆是分罐装的双组份涂料,甲组份(漆料)由环氧树脂、氧化铁红等防锈颜料、增韧剂、防沉剂等制成,乙组份为固化剂,施工时按比例调配。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,氧化铁红是一种物理性防锈颜料,其性质稳定、遮盖力强、颗粒细微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用,有很好的防锈性能。环氧铁红底漆对钢板及上层环氧面漆均有很好的粘结力,常温干燥快,对上层面漆不渗色,较普遍地用于钢质管道、贮罐、钢结构防腐工程,作防锈底漆使用。环氧铁红底漆中含有缓蚀剂,当面层漆受到破坏后,底漆缓蚀剂起到钝化和缓蚀作用,仍可保护钢铁。 |