【摘要】冶金工業(yè)建(構)筑物鋼結構防腐工程中應注意的問題, 從項目建設階段,就應注意結合新技術、新材料及經(jīng)濟發(fā)展和所處環(huán)境,有針對性的選用防腐材料,確保運行階段結構壽命長、維修費用低及便于維修。
【關鍵詞】工業(yè)鋼結構;維修;防腐
鋼結構具有質(zhì)量輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高和施工速度快等優(yōu)點,且低能耗、無污染、可循環(huán)利用。但它的致命弱點是易于腐蝕。腐蝕不僅使鋼材表面產(chǎn)生不均勻的銹蝕,而且局部的銹蝕引起應力集中,促使鋼結構提前破壞,尤其是在冶金行業(yè)反復沖擊的荷載作用下,更促使疲勞強度降低,出現(xiàn)脆性斷裂,危及結構安全和生產(chǎn)安全。鋼材的腐蝕造成巨大的損失,只有對其進行及時有效防護,才能確保鋼結構的長久壽命,涂裝防腐是常用的防護方式之一。
xxxx鋼鐵公司是一個新型現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè),在線使用的主廠房及物料輸送通廊多為鋼結構,承受高溫、物料化學成分、有害氣體的侵蝕,又是沿海地區(qū),大氣環(huán)境中鹽分較高、濕度大、臺風頻繁,鋼結構銹蝕嚴重、部分通廊結構支架因銹蝕腐爛至截面削弱變形,在動力荷載反復作用下危及結構安全;企業(yè)自建成投入使用近10年時間,尚未進行系統(tǒng)的防腐工作。目前鋼結構的狀態(tài)已經(jīng)不容忽視,其防腐保養(yǎng)已刻不容緩。
防腐蝕涂料的防腐機理主要包含物理屏蔽作用、化學緩蝕作用和電化學陰極保護作用。如何選用防腐涂料,關系到結構壽命及維修保養(yǎng)成本的投入。防腐涂料的選擇受使用環(huán)境、經(jīng)濟條件及材料技術發(fā)展的約束,在經(jīng)濟條件允許的情況下,應當選用適合環(huán)境、經(jīng)久耐用的新型材料,特別是維修保養(yǎng),其條件受場地、施工方法的諸多限制,除銹效果難以保障。
1、表面處理非常重要,同一種涂料,同一種腐蝕環(huán)境,使用不同的施工工藝,壽命可延長3~5倍。應清除鋼鐵表面的污物和銹蝕層,尤其是軋制鋼材時形成的黑氧化皮,它是電化學腐蝕的陰極,也是腐蝕的根源,必須除掉。表面處理質(zhì)量應達到涂裝前鋼材表面預處理規(guī)范的有關要求。
2、表面涂刷專用的鋼結構防腐蝕涂料,仍是目前對鋼結構防腐的主要手段。防腐蝕涂料按保護功能可分為底漆、中間期和面漆,各層涂料均有其特性,各負其責,基層組合起來,形成復合涂層,提高防腐性能,延長使用壽命。
3、涂料必須經(jīng)過涂裝才能形成涂層,必須保證良好的施工質(zhì)量。1、防腐涂裝要求:包括防腐年限、裝飾性、保光保色性要求,以及是否易于維修。
2、防腐蝕標準:即鋼結構處于什么樣的腐蝕環(huán)境下,包括一般大氣環(huán)境、工業(yè)大氣腐蝕環(huán)境、化學大氣腐蝕環(huán)境、海洋大氣腐蝕環(huán)境、熱帶或是寒帶地區(qū)、室內(nèi)還是室外、有無液體或其他氣體介質(zhì)(大氣除外)腐蝕等。
3、涂裝環(huán)境條件:涂裝場所溫度、濕度、室內(nèi)或室外、是否在專門的部位涂裝等。
目前鋼結構銹蝕腐爛嚴重,重點區(qū)域(如煉鐵燒結、原料區(qū)域;焦化煤氣凈化區(qū)域)通廊系統(tǒng)達到重度銹蝕,煉鋼渣處理廠房、脫硫廠房、轉(zhuǎn)爐車間的屋面系統(tǒng)達到中度銹蝕。構件原涂裝使用丙烯酸漆,維修時擬采用重防腐漆,計劃使用“SPEH-104厚涂型環(huán)氧富鋅防腐底漆”除銹為用噴砂方式除去鐵銹、氧化皮及車間底漆,達到ISO Sa2.5級,對表面除銹質(zhì)量要求極高,在生產(chǎn)運行狀態(tài)下,很難達到標準,且環(huán)保要求不容許現(xiàn)場噴砂除銹。
通過市場調(diào)研,市場一種“MP鋼結構專用防腐涂膜”,在上海某大型鋼廠鋼結構維修保養(yǎng)中廣泛應用,其效果良好,適合沿海氣候下的冶金工業(yè)鋼結構,在一般工業(yè)環(huán)境下使用壽命可達10年以上。除銹方式可采用手動和動力工具處理,在確定鋼材表面的污垢和油脂已經(jīng)清除完畢和銹蝕嚴重的表層已被敲鏟掉的情況下,一般結構件達到St2級、重要結構件達到St3級,即可達到涂裝要求。
1、對底材具有良好的附著力。
2、底漆基料如氯化橡膠和環(huán)氧樹脂等具堿性、故金屬在腐蝕時在陰極呈陽性。
3、底漆的基料具有屏蔽性,能阻擋水、氧、離子的透過。
4、底漆中含有較多的顏填料,其作用是增加涂層表面粗糙度,提高與上層間附著力,降低底漆的收縮率,顏填料能屏蔽減少水、氧、離子的透過。
5、一般底漆的厚度并不高,以減少收縮應力,避免降低附著力。
6、底漆應對底材具有良好的潤濕性,對于焊縫、銹痕等部位滲入較深,常用的底漆品種有紅丹底漆、鐵紅底漆、富鋅底漆、帶銹底漆、磷酸鹽底漆等。1、與底漆和面漆有較好的附著性,起到承上啟下的作用。
2、在重防腐涂料中,中涂漆的作用主要是增加涂層體系的厚度,以提高整個體系的屏蔽性能1、遮蔽日光紫外線對涂層的破壞。
2、裝修和標志作用
材料特性及指標:MP鋼結構專用防腐涂膜是采用當今國外先進防腐技術,以進口的Laro flex MP樹脂為基料,加入優(yōu)質(zhì)的丙烯酸樹脂以及各種耐腐蝕的顏填料和助劑復合而成的單組分MP樹脂防腐涂膜。適合沿海鋼鐵企業(yè),特別是針對靠海,鹽霧腐蝕大,廠區(qū)酸性氣體濃度高,濕度大的環(huán)境特點,具有防水、保溫、防腐、隔熱等作用。MP涂膜在成膜過程中能與鋼材基材表面形成致密性很強的互穿網(wǎng)絡結構體,使MP防腐層分子排列整齊并且非常緊密,分子結構中不含可皂化的酯鍵,結合的氯原子十分穩(wěn)定,涂料具有優(yōu)異的耐水耐鹽霧腐蝕、耐酸堿及抗化學品的腐蝕、抗?jié)B性突出;而且與其他樹脂在配方中具有廣泛的混溶性,因此特別適合在維修保養(yǎng)中使用。MP成分中不含反應性雙鍵,不易被大氣氧化而降解,耐光穩(wěn)定性優(yōu)異,不易泛黃及粉化;它還有良好的內(nèi)增塑性和優(yōu)良的溶解性、柔韌性,不需外加增塑劑,就有足夠的柔韌性;良好的防火性能,MP樹脂由于含有氯原子,具有一定的防霉阻燃性;不含CCl4,環(huán)保無毒。MP樹脂的結構特點使MP防腐涂膜完全滿足了沿海冶金工業(yè)鋼結構防腐蝕所需要的性能指標(如耐水解性、耐光性、耐候性、耐水性和耐化學腐蝕性等)。
一般項目如涂裝的外觀質(zhì)量要求達到合格標準,觀察檢查涂刷應均勻,無明顯皺皮、氣泡,附著良好,補刷漆漆膜應完整。干漆膜厚度的允許偏差項應符合說明書要求。
以上說明,維修工程鋼結構防腐,不同于建筑工程鋼結構涂裝,受場地、環(huán)境、原結構形式及原涂層材料限制,維修時徹底清理基層難度極大,也不現(xiàn)實,只有選用合適的涂層材料,能夠包容(融合)原有涂層的殘留,才能夠達到維修保養(yǎng)的目的,延長工業(yè)鋼結構的壽命。