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港口設備(如起重運輸機械、鋼質躉船、鋼棧橋、碼頭鋼管樁等)的鋼結構在進行防腐施工時通常會遇到這樣的一些問題:
(1) 設備腐蝕的速度過快。
由于這些設備通常都位處江、海、河、湖的岸邊或水中，水汽、鹽霧侵蝕相對嚴重；港口生產時產生的酸性或堿性物質的粉塵積聚在設備表面,更加劇了對設備的侵蝕;防腐施工往往存在預處理清潔不徹底,設備表面堆積的粉塵清洗不干凈或舊的銹蝕沒能除干凈,然后就被直接刷上了漆。
(2) 進行一次防腐施工很不容易。
岸上設備首先需要對防腐設備沖洗清潔,待干燥后再除銹,若選擇手工除銹,則不易徹底,刷漆后不到三四年又銹了,若采用噴砂除銹,則費用高,工期很長,水上躉船還要停產進廠上塢,費時費錢,鋼管樁等則根本沒法防腐。
(3) 港口生產繁忙,設備難以停工,甚至需要在生產情況下進行防腐施工,或者在生產空檔的很短時間內搶工。針對以上問題,研究出1個最佳的防腐施工方案迫在眉睫。
一、傳統的設備涂裝方案
對于港口設備鋼結構的防腐涂裝，最經典的應用方案是采用環氧富鋅底漆+環氧厚漿或者環氧云鐵中間漆+丙烯酸改性的脂肪族聚氨酯面漆。環氧富鋅底漆不但附著力優良，而且能提供陰極保護功效
(當然產品必須具有足夠的含鋅量，否則不能構成連續的電屏蔽膜)。環氧中間漆主要起增加膜厚，利用具有片狀結構的填料
(如云母氧化鐵、鋁粉、玻璃鱗片等) 增強對介質的屏蔽與阻隔作用。面漆則通常選用丙烯酸改性的脂肪族聚氨酯面漆，其耐候性較為突出，在一些對面漆耐候性和質感性要求不高的場合,也可以采用單組分的丙烯酸面漆來代替。以上經典方案存在的最大缺點就是對表面預處理的要求比較高，須進行噴砂處理至Sa215級(最低Sa2級)。對于預處理實際做不到以上要求的防腐，傳統上多采用球氧磷酸鋅等容銹性相對較好的底漆來代替，其價格相對比較便宜(所用填料價格低廉且所占比重很大，防腐性能很差，往往達不到預期的防腐效果。
二、改性環氧重防腐涂料的研究
20世紀90年代中后期不斷發展起來的改性環氧低表面處理漆則很好地解決了傳統的環氧漆所存在的問題，即使用于表面預處理很差也能表現出優良的油漆性能，作為通用的環氧類防腐涂料其綜合防腐性能更比傳統的環氧漆有很大的提高。
(1) 高性能的合成樹脂和顏填料決定涂料性能
該涂料通過對以環氧樹脂為主的多種樹脂在高溫控壓下進行聚合改性(不同于普通的混合冷拚改性),成功合成的改性復合樹脂,不但能跟基材螯合(實現帶銹功能),而且還具有優秀的綜合耐蝕性能,從而有了實現重防腐性能與省工功能完美結合的基礎;與此同時,開創性地運用特殊顏填料,進一步提高了該涂料的綜合性能,使該涂料呈現出一些特別的特性(漆面硬而光亮,有彈性,水阻系數小等)。
(2)全新的帶銹機理
為了應對工程防腐實際需求,如今帶銹涂料不少,傳統的帶銹涂料,其作用機理分為轉化型、穩定型和其他型,這些涂料通過在填料中添加轉化液、絡合物穩定劑等來轉化或鈍化鐵銹以實現帶銹的功能,受其帶銹機理的限制,這些涂料的一個共同缺點就是,涂料的防腐性能都不佳,與常規的(非帶銹型的)重防腐涂料相比,防腐性能明顯不如,所以嚴格地說它們算不上是真正的重防腐涂料,帶銹只不過是權宜之選。省工型改性環氧重防腐涂料與以上不同,采用的是全新的帶銹機理———整合轉銹機理。它不靠填料中的添加物,而是靠改性復合樹脂本身,通過與金屬基材及鐵銹產生物理化學反應,將樹脂、顏填料、穩定的銹層轉化物以及金屬基材的分子螯合在一起形成強固的復合屏蔽層。由于該屏蔽層是與基材金屬螯合在一起的,所以可近似地認為屏蔽層下的離子交換通道被徹底消除,而其屏蔽層的高度穩定、致密和電絕緣性,更有效地阻止了離子的穿透,使得電化學過程的外部通道也被切斷。因此,其腐蝕電流被限制在極小的數量級,長效重防腐性能十分出色。此外,該屏蔽層不但可以有效地阻止氧化離子向金屬基體擴散,而且,只要樹脂涂層存在,還可以將新氧化生銹的銹點再一次轉化并固定,從而徹底堵塞了再腐蝕通道。因此,該涂料不僅與金屬基體之間的附著力遠高于一般底漆,而且具有很強的帶銹防腐能力。由于它是靠樹脂而非顏填料、添加劑起螯合作用,所以也為自由地使用顏填料創造了廣闊的空間,從而分化而得到非常廣泛的產品系列。
（3）可帶潮、可與新舊漆膜相容
潮濕的鋼鐵表面涂以防腐層,對于絕大多數涂料而言,水份都會滯留在涂層下,一方面阻止漆膜與鋼鐵結合,繼續促使鋼鐵銹蝕而生成疏松的腐蝕產物;另一方面隨溫度的變化,水份有局部的液氣相變化和體積的脹縮,對漆膜產生機械力破壞,久之則漆膜起泡、剝離,所以潮濕對于防腐是一大隱患。而在一些特殊的環境下,要求做到施工表面干燥,環境相對濕度適宜比較困難,涂裝施工時,有時還會遇到鋼材表面產生凝露的現象(雖然只是局部的或輕微的),極易被施工人員忽略,從而造成隱患,不用多久,涂層即會剝落。省工型重防腐涂料,其樹脂的親鐵功能遠遠強過水的親鐵功能,所以當其在潮濕面施工時,立即與鐵親合,將水擠走而進入涂層,緊接著水份通過分子的遷移逐漸透過涂層而逸出,所以帶潮施工,既能省工,又容易保證施工質量。
（4）省工型重防腐涂料特點
作為嚴酷環境下應用的重防腐涂料,其綜合防腐性能非常優秀,其各項性能指標較之常規的重防腐涂料普遍要優數倍乃至十多倍。譬如,中性鹽霧中耐腐蝕達1000h,耐濕熱5000h。此外,耐候性、耐化學介質腐蝕性能突出,抗沖耐磨好,附著力大。普通規格防腐,其涂層壽命可達10年以上;加強型規格防腐,其涂層壽命可達20年以上,甚至30年以上。不含各種有機酸、無機酸,不使用含鉛、鉻等有害物質,使用過程三廢少,有利于環境保護。其漆膜屬實際無毒級,可用于流動飲用水場合的防腐蝕。可以帶銹涂裝(預處理僅要求手工除銹St2級),而且還能夠帶潮施涂,干濕兩用,具有廣譜、良好的相容性,能與絕大多數金屬、非金屬材料螯合,因而可以在金屬、木材、混凝土等表面,以及絕大多數新舊漆膜上施涂,附著牢固,廣泛的適應性方便了用戶,降低了防腐材料儲備的種類和施工的繁瑣。施工工序少,一次成膜,可實現底漆、面漆合一,費用低。施工溫度范圍較寬(5°C～50°C),常溫下既能較快固化。無溶劑水下環氧漆是改性胺固化的高性能環氧漆,可以在水下進行涂裝,在0°C以上溫度固化,固化后的漆膜具有優異的耐海水和淡水的性能、耐化學品性能,漆膜堅韌、耐磨、抗沖擊、附著力強。在極端惡劣的條件下,特別適合用于港口、海上平臺、水下鋼結構、潮差區(水位變化區)鋼結構、木材、玻璃鋼、混凝土部件、樁基等及工業水管線等的防腐蝕保護、現場修理。
三、新一代省工型改性環氧
重防腐涂裝方案
該方案采用濕噴砂工藝清潔并除銹,然后刷涂可帶潮施涂的省工型改性環氧重防腐涂料,具有以下突出優點:
(1) 預處理可以做得很徹底,不但沖洗干凈(水壓很高并夾著砂),濕噴砂的效果也很好(濕噴砂的壓力遠高于干噴砂,并有水流擠沖),而且效率非常高。同樣的預處理清潔度等級,如Sa215級標準,濕噴砂與干噴砂工藝相比較,效率要高出至少5倍以上。加上省去沖洗和干噪的時間,濕噴砂的效率要比干噴砂高得多,考慮到配套所采用的省工型重防腐涂料對預處理之后的表面狀態的要求低,一般情況下只需達Sa115級即已足夠,甚至允許Sa1級,所以實際施工效率高。
(2) 采用的省工型改性環氧重防腐系列涂料,除了可以帶潮施工,以及對預處理不徹底的容忍性好外,其防腐性能較之傳統的環氧類漆更出色,尤其它的耐酸性、耐鹽霧性和耐濕熱性等都非常杰出,所以該防腐方案效果理想。只要適當掌控好濕噴砂后的清潔度標準等級,通過該防腐施工方案施工后的設備可以恢復達到新設備的狀態。
(3) 施工效率高、工期短,對設備運行停機影響少,加上濕噴砂設備機動性也比干噴砂設備好,所以安排施工方便易行。比如說一條帶式輸送機運輸線,如果停機時間超過6～8h以上,就可以將整條輸送機作業線(或很長的帶式輸送機作業線的一部分)防腐施工做完交付使用,并且清潔除銹做得徹底。
(4) 施工費用低,比手工除銹施工費用略高,比干噴砂低,海邊施工可以用海水進行濕噴砂,然后用少量淡水沖淋后刷漆。
文章來源于網絡。
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