解讀鋼結(jié)構(gòu)管道的防腐和涂裝概要

湖北十堰市車城基建工程材料公司 李平舟

解讀鋼結(jié)構(gòu)管道的防腐和涂裝概要

湖北十堰市車城基建工程材料公司 李平舟

鋼結(jié)構(gòu)管道防腐技術(shù)多年來(lái)是石油工業(yè)研究的課題，各油氣田對(duì)于注水管道、污水管道、注聚合物管道都進(jìn)行了防腐涂裝，其中應(yīng)用最多的是液體環(huán)氧和環(huán)氧粉末。在許多工程上對(duì)于中小口徑來(lái)說(shuō)除銹用噴砂工藝、涂裝工藝用靜電噴涂、無(wú)氣噴涂或高速旋噴等技術(shù)；應(yīng)用最多也是質(zhì)量最易保證的是單根管工廠預(yù)制等，值得業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

1 鋼結(jié)構(gòu)管道防腐涂裝的意義及環(huán)境條件

鋼結(jié)構(gòu)管道防腐是指在以鋼管當(dāng)介質(zhì)，在使用與運(yùn)輸中的鋼管受使用環(huán)境與輸送介質(zhì)的引影使鋼管發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生腐蝕。防腐鋼管是經(jīng)過(guò)防腐工藝加工處理，可有效防止或減緩在運(yùn)輸與使用過(guò)程中發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的鋼制管道。近年來(lái)隨著我國(guó)石油天然氣等能源需求的激增，長(zhǎng)輸天然氣、石油管道、城市天然氣管網(wǎng)建設(shè)步伐的加快，石油天然氣長(zhǎng)輸管道的建設(shè)也隨之飛速發(fā)展，利用鋼管運(yùn)輸油、氣、水及其它化學(xué)品是最安全有效的方式之一。根據(jù)我國(guó)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，每年國(guó)內(nèi)的鋼管腐蝕直接經(jīng)濟(jì)損失2 800多億元，當(dāng)前全球每年因鋼管腐蝕損失高達(dá)5 000億美元。防腐鋼管可有效地防止或減緩腐蝕延長(zhǎng)鋼管的使用壽命，降低鋼管運(yùn)行成本。為了有效地防止或控制鋼管腐蝕，科學(xué)家們正在尋求一個(gè)新的，更高，更有效的方法。根據(jù)鋼管負(fù)載的特性，自行開(kāi)發(fā)專用的防腐線中頻加熱爐設(shè)備不僅在適用性能、穩(wěn)定性能方面大大提高，同時(shí)應(yīng)用范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大。隨著防腐加熱技術(shù)進(jìn)入到一個(gè)嶄新階段，成套設(shè)備已打入國(guó)際市場(chǎng)。

鋼結(jié)構(gòu)管道置于大氣環(huán)境中時(shí)，其表面通常會(huì)形成一層極薄的不易看見(jiàn)的濕氣膜。當(dāng)這層水膜達(dá)到20~30個(gè)分子厚度時(shí)，它就變成電化學(xué)腐蝕所需要的電解液膜。這種電解液膜的形成，或者是由于水分的直接沉淀，或者是由于大氣的濕度或溫度變化以及其他種種原因引起的凝聚作用而形成。鋼鐵在大氣中的腐蝕是因?yàn)榕c大氣中的潮氣、氧氣同時(shí)共存而發(fā)生，潮濕或者氧氣任缺其一，鋼結(jié)構(gòu)管道的腐蝕反應(yīng)就不會(huì)發(fā)生。在潔凈的自然狀態(tài)下，在大氣中氧氣、水蒸氣的作用下，將發(fā)生鐵的氧化作用，生成多價(jià)態(tài)氧化鐵的混合物；鋼結(jié)構(gòu)管道表面水分較少時(shí)，在沒(méi)有污染的地區(qū)自然狀態(tài)下的腐蝕就是按照這一反應(yīng)進(jìn)行的。

涂裝基層又稱基材，是建筑物需要裝飾和保護(hù)的表面層。由于建筑涂料使用的部位各異，涉及的基層也有不同的種類，涂裝前必須熟悉各種基層的性能與特點(diǎn)，以便采取適宜的技術(shù)措施，保證裝飾工程的質(zhì)量和效果。基層處理是涂裝工程的基礎(chǔ)，是涂料施工中重要的環(huán)節(jié)?；鶎犹幚淼暮脡闹苯佑绊懙酵繉拥母街Α⒀b飾性和使用壽命，應(yīng)予以足夠的重視，否則達(dá)不到預(yù)期的涂飾效果，影響工程質(zhì)量甚至造成經(jīng)濟(jì)上的和信譽(yù)上的損失?；鶎犹幚淼膬?nèi)容包括：清除基層表面上的灰塵、油污、疏松物；減輕或消除表面缺陷：改善基層表面的物理和化學(xué)性能，不同類型的基層有不同的處理方法。

鋼結(jié)構(gòu)管道防腐，通常采取金屬基自修復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。金屬基具有阻止金屬基材電化學(xué)腐蝕功效，它能把金屬基面的鐵銹轉(zhuǎn)化為致密的氧化膜對(duì)鋼板形成第一道防線。利用活性高的金屬元素陽(yáng)極犧牲保護(hù)原理，能阻止基材的進(jìn)一步氧化，從而形成第二道防線；表面隔離涂料具有高效的隔離功能，從而達(dá)到了阻隔外界與金屬基材的直接接觸，完全杜絕了腐蝕的源頭。金屬基自修復(fù)底面涂料層保護(hù)了金屬基表面隔離涂料層不會(huì)因?yàn)榻饘倩牡难趸鴦兟洌瑫r(shí)隔離涂料層又減少了底面涂料層中活性金屬元素的損耗，以及氧化膜被破壞的可能，從而達(dá)到對(duì)金屬基材的長(zhǎng)久保護(hù)。在重防腐工程中常會(huì)碰到需要使用特種功能涂料的情況。例如，長(zhǎng)輸管線內(nèi)壁涂減阻型涂料；大型油罐外涂隔熱涂料與內(nèi)涂防靜電涂料；大型鋼橋橋面鋪裝瀝青瞬間耐高溫涂料；水電樞紐工程壓力鋼管內(nèi)涂耐高速、含泥沙江水沖刷涂料；礦石船和煤炭輸送裝置涂特種耐磨涂料；船舶與海洋鉆井平臺(tái)上飲水艙涂涉水安全衛(wèi)生涂料等，這些特種功能涂料用量不一定很大，但肯定會(huì)影響整個(gè)重防腐涂裝工程的成敗。

2 鋼結(jié)構(gòu)管道腐蝕防護(hù)方法及對(duì)涂裝的環(huán)境要求

鋼結(jié)構(gòu)管道腐蝕的防護(hù)方法：根據(jù)鋼材腐蝕的電化學(xué)原理，只要防止或破壞腐蝕電池的形成或強(qiáng)烈阻滯陰、陽(yáng)極過(guò)程的進(jìn)行，就可防止鋼材的腐蝕。采用防護(hù)層方法防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕是目前通用的方法，常用的保護(hù)層有以下幾種：

(1)金屬保護(hù)層。是用具有陰極或陽(yáng)極保護(hù)作用的金屬或合金，通過(guò)電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護(hù)的金屬表面形成金屬保護(hù)層(膜)來(lái)隔離金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸，或利用電化學(xué)的保護(hù)作用使金屬得到保護(hù)，從而防止腐蝕。

(2)化學(xué)保護(hù)層。通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)方法使鋼材表面生成一種具有耐腐蝕性能的化合物薄膜，以隔離腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸，來(lái)防止對(duì)金屬的腐蝕。

(3)非金屬保護(hù)層。用涂料、塑料、搪瓷等材料，通過(guò)涂刷和噴涂等方法，在金屬表面形成保護(hù)膜，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止金屬的腐蝕。

涂裝技術(shù)要求壓力鋼管內(nèi)外壁采用鋼丸與鋼絲段混合磨料噴射除銹。鋼管內(nèi)壁表面采用噴涂環(huán)氧漆涂料，除銹等級(jí)要符合《涂覆涂料前鋼材表面外理 表面清潔度的目視評(píng)定 第一部分：未涂覆過(guò)的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)》(GB/T 8923.1—2011)的規(guī)定，埋管外壁采用噴涂水泥漿，除銹等級(jí)應(yīng)達(dá)到Sa1級(jí)。預(yù)處理后表面粗糙度應(yīng)達(dá)到常規(guī)涂料40~70 μm；厚漿重涂料60~100 μm。壓力鋼管內(nèi)壁表面涂裝自養(yǎng)護(hù)的底漆和面漆，干漆膜厚度為500 μm。鋼管外壁均勻涂刷一層加有緩蝕劑的水泥砂漿。裝環(huán)縫兩側(cè)各200 mm范圍內(nèi)，在表面預(yù)處理后，涂刷不會(huì)影響焊接質(zhì)量的車間底漆；環(huán)縫焊接后，進(jìn)行二次除銹，用人工涂刷或小型高壓噴漆機(jī)械施噴涂料。

涂裝環(huán)境對(duì)漆膜的質(zhì)量有很大的影響，為保證涂裝質(zhì)量，對(duì)涂裝環(huán)境提出如下要求：

(1)雨天、霧天及相對(duì)濕度高于80%時(shí)，除另有特別配方或規(guī)定外，不得進(jìn)行室外油漆作業(yè)。油漆工程施工時(shí)的環(huán)境溫度不低于+10 ℃，相對(duì)濕度不大于60%；鋼結(jié)構(gòu)防腐嚴(yán)禁在雨天、雪天、五級(jí)風(fēng)及以上天氣時(shí)施工；施涂油漆后，4 h內(nèi)嚴(yán)禁雨淋；刷涂時(shí)構(gòu)件不得有結(jié)露。

(2)不能在烈日曝曬和有雨、霧、雪的天氣情況下進(jìn)行露天作業(yè)；相對(duì)濕度大于 85%時(shí)不宜施工；底材料溫度須高于露點(diǎn)以上 3 ℃方可進(jìn)行施工。ET-98無(wú)機(jī)磷酸鹽長(zhǎng)效型富鋅涂料無(wú)妨。

(3)夏季陽(yáng)光直射、底材溫度大于60 ℃時(shí)不能施工。冬季氣溫不低于-5 ℃時(shí)，70-H環(huán)氧鐵紅防腐涂料、H06-3環(huán)氧云鐵防銹漆、ZHL51-2超厚漿型環(huán)氧瀝青防銹漆不宜在室外施工。

(4)涂裝過(guò)程及漆膜干燥時(shí)間過(guò)程中有粉塵飛揚(yáng)時(shí)不能施工。ET-98無(wú)機(jī)磷酸鹽長(zhǎng)效型富鋅涂料無(wú)妨，3 min可以達(dá)到表干。

鋼結(jié)構(gòu)管道的防腐涂層可根據(jù)具體情況采用不同的方式，如金屬保護(hù)層(鍍鋅等)、油漆涂層、復(fù)合保護(hù)層(即一、二項(xiàng)同時(shí)使用)。目前通常的鋼結(jié)構(gòu)管道防腐做法就是刷防腐涂料。涂料是一種含油的或不含油的膠體溶液，將它涂敷在鋼材表面上，可結(jié)成一層薄膜來(lái)保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)。防腐涂料一般由底漆和面漆組成。底漆中粉料多，基料少，成膜粗糙，底漆的功能是使漆膜與基層和面漆結(jié)合牢固，即就是要有好的附著力；底漆有阻蝕性顏料，可以阻止銹蝕的發(fā)生，有的還能對(duì)金屬起鈍化和電化學(xué)保護(hù)作用，防止金屬生銹。而面漆則粉料少，基料多，成膜后有光澤，主要功能是保護(hù)下層底漆，故要對(duì)大氣和濕度具有不滲透性，要能抵抗由風(fēng)化引起的物理和化學(xué)分解。目前的趨勢(shì)是使用合成樹脂來(lái)提高介質(zhì)的抗風(fēng)化性能。耐大氣性能的防腐涂料一般只能耐大氣中的氣相腐蝕。對(duì)于受酸堿等介質(zhì)侵蝕的地方，必須用耐酸堿的涂料。防腐漆按保護(hù)功能可分為底漆，中層漆和面漆，各層油漆均有其特性，各負(fù)其責(zé)，各層組合起來(lái)，形成復(fù)合涂層，提高防腐性能，延長(zhǎng)使用壽命。

3 鋼結(jié)構(gòu)管道的表面預(yù)處理及質(zhì)量要求

鋼結(jié)構(gòu)管道加工后到出廠之前，其表面會(huì)不可避免的沾有油污、水分、灰塵等污染物以及存在毛刺、氧化鐵皮、銹層等表面缺陷。鋼管表面污染物的含量是影響大氣腐蝕程度的重要因素，且表面污物會(huì)嚴(yán)重影響涂料在鋼材表面的附著力，并使漆膜下的銹蝕繼續(xù)擴(kuò)展，導(dǎo)致涂層失效或破壞，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的防護(hù)效果。因此，鋼管表面處理質(zhì)量的好壞對(duì)涂層的防護(hù)效果及壽命的影響，有時(shí)甚至比涂料本身品種性能差異的影響更大，應(yīng)予以重視。

表面處理及質(zhì)量要求：對(duì)普通鋼結(jié)構(gòu)管道以噴砂法進(jìn)行除銹處理除盡鐵銹、氧化皮等雜物。表面處理質(zhì)量控制應(yīng)達(dá)到 GB/T 8923.1—2011規(guī)定的Sa2.5級(jí)，表面粗糙度35~75 um，噴砂后將砂塵除盡，噴砂后的鋼材應(yīng)在4 h之內(nèi)完成第一道油漆的涂裝。如果采用ET-98無(wú)機(jī)磷酸鹽長(zhǎng)效型富鋅涂料作為底漆，一般除油、除銹即可，可不噴砂、拋丸，而用鋼絲刷、磨光機(jī)或鋼砂紙?zhí)幚?，可帶微銹的情況下涂刷施工。如遇焊接部件，在燭焊接后的72 h之內(nèi)不能進(jìn)行涂裝。對(duì)鍍鋅層必須采用輕掃級(jí)噴砂法去除灰層、油污等雜質(zhì)，然后涂刷 70-H環(huán)氧鐵紅防腐漆。

表面預(yù)處理施工氣候條件要求：涂裝環(huán)境對(duì)漆膜的質(zhì)量有很大的影響，為保證涂裝質(zhì)量，對(duì)涂裝環(huán)境提出如下要求：不能在烈日曝曬和有雨、霧、雪的天氣情況下進(jìn)行露天作業(yè)；相對(duì)濕度大于85%時(shí)不宜施工；底材料溫度須高于露點(diǎn)以上 3℃方可進(jìn)行施工。

在不利的氣候條件下，采用有效措施，如遮蓋、采暖或輸入凈化、干燥的空氣等措施，以滿足對(duì)工作環(huán)境的要求；噴射除銹所用的壓縮空氣必須經(jīng)過(guò)冷卻裝置及油水分離器處理，并定期清理油水分離器。噴射除銹前預(yù)備工作：金屬表面上的焊渣、焊疤、毛刺等缺陷應(yīng)清理完畢；徹底清洗鋼管表面上的油脂等有機(jī)雜質(zhì)。

噴射處理工藝參數(shù)：距離：噴嘴到基體金屬表面宜保持100~300 mm的距離。

角度：噴射方向與基體表面法線的夾角以15°~30°為宜。

噴嘴：因?yàn)槟p，孔口直徑增大了25%時(shí)宜更換噴嘴。

噴射處理操作完畢后，不得用手觸摸已處理過(guò)的鋼管金屬表面。并用吸塵器或干燥、無(wú)油的壓縮空氣清除鋼管金屬表面上的浮塵和碎屑。

表面預(yù)處理檢驗(yàn)：表面清潔度和表面粗糙度的評(píng)定，均應(yīng)在良好的散射日光下或照度相當(dāng)?shù)娜斯ふ彰鳁l件下進(jìn)行。涂層質(zhì)量檢驗(yàn)按照施工設(shè)計(jì)圖紙和招標(biāo)文件技術(shù)條款的要求。認(rèn)真做好表面預(yù)處理的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，并填好質(zhì)量記錄。

4 鋼結(jié)構(gòu)管道涂裝油漆的施工原則及防腐分類

在實(shí)際涂裝過(guò)程中由于施工方法不當(dāng)而達(dá)不到預(yù)期防蝕效果的例子很多，特別是許多性能優(yōu)異的防腐蝕涂料對(duì)施工方法極為敏感，只有嚴(yán)格按照其各自的施工條件進(jìn)行施工才可形成正常的涂層，達(dá)到預(yù)期的防蝕保護(hù)作用。

鋼結(jié)構(gòu)管道涂裝油漆的施工原則：

(1)底材必須進(jìn)行嚴(yán)格的表面處理。鋼鐵基材必須經(jīng)除銹、除油處理，磷化處理則可根據(jù)具體情況而定。

(2)要保證必要的涂層厚度。防腐蝕涂層厚度必須超過(guò)其臨界厚度，才能發(fā)揮保護(hù)作用，一般為150~200 μm。

(3)控制涂裝現(xiàn)場(chǎng)的溫度、濕度等環(huán)境因素。室內(nèi)涂裝溫度應(yīng)控制在20~25 ℃；相對(duì)濕度視品種而異，一般以65%左右為宜。在室外施工時(shí)應(yīng)無(wú)風(fēng)沙、細(xì)雨，溫度不低于5 ℃，相對(duì)濕度不高于85%。應(yīng)避免未完全固化的涂層上結(jié)霜、降露、下雨和降落砂塵。

(4)控制涂裝間隔時(shí)間。如底漆涂裝后放置過(guò)久才涂面漆，將難以附著而影響整體防護(hù)效果。此外，還必須加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)和施工質(zhì)量管理。要求施工人員了解涂料的性質(zhì)、用法、施工要點(diǎn)和技術(shù)要求。管理人員要加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控，保證每道工序都符合技術(shù)要求，以便最終得到一個(gè)性能優(yōu)異的防腐蝕涂層。還要加強(qiáng)勞動(dòng)安全防護(hù)，注意溶劑揮發(fā)，加強(qiáng)通風(fēng)，以免中毒。

(5)環(huán)氧粉末浸塑新工藝。環(huán)氧粉末一直是采用靜電噴涂工藝涂敷。由于環(huán)氧粉末浸塑工藝受附著力問(wèn)題困擾，環(huán)氧粉末的浸塑始終沒(méi)能推廣。近年來(lái)隨著環(huán)氧粉末浸塑專用磷化液開(kāi)發(fā)成功，攻克了環(huán)氧粉末浸塑工藝的附著力難題，環(huán)氧粉末的浸塑這一新興工藝開(kāi)始推廣。

(6)鋼管最新防腐形式。外壁三層結(jié)構(gòu)聚乙烯內(nèi)壁熔結(jié)環(huán)氧復(fù)合鋼管(又稱TPEP防腐，T是指三層或者兩層Three或Two的首先字母，PE指環(huán)聚乙烯，EP指環(huán)氧樹脂粉末)。

3PE防腐管道三層PE防腐結(jié)構(gòu)：第一層環(huán)氧粉末(FBE>100 um)，第二層膠粘劑(AD)170~250 um，第三層聚乙烯(PE)2.5~3.7 mm。三種材料融為一體，并與鋼管牢固結(jié)合形成優(yōu)良的防腐層。2PE防腐鋼管管道二層PE防腐結(jié)構(gòu)，第一層膠粘劑(AD)，第二層聚乙烯(PE)，二種材料融為一體，各層厚度同三層PE相同標(biāo)準(zhǔn)：《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》(GB/T 23257—2009)。單PE防腐鋼管單層PE防腐鋼管是采用淋涂工藝，將中頻加熱后的鋼管進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，鋼管頂層是裝有聚乙烯粉末的容器，通過(guò)淋涂撒在鋼管外壁表面形成聚乙烯涂層，執(zhí)行《給水涂塑復(fù)合鋼管》(CJ/T 120—2008)。3PE防腐蝕技術(shù)綜合了環(huán)氧涂層與擠壓聚乙烯種防腐蝕層的優(yōu)良性能，將環(huán)氧涂層的界面特性耐化學(xué)特性與擠壓聚乙烯防腐蝕層的機(jī)械保護(hù)特等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，從而顯著改善了各自的性能。涂層厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單層聚乙烯。熔結(jié)環(huán)氧涂層的粘結(jié)力與耐摩擦能力十分令人滿意，防護(hù)效果良好，管道糙率小、內(nèi)壁光滑、水力性能良好。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例分析得出：與同管徑管材相比，鋼塑復(fù)合管的管路損失可以降低30%以上；在輸送相同流量的情況下，其管徑可以減小一級(jí)，從而降低了成本，減少了能耗，在長(zhǎng)距離輸水過(guò)程中優(yōu)先推薦鋼塑復(fù)合管。

鋼管內(nèi)壁液體環(huán)氧涂料IPN8710防腐由脂肪族聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂、優(yōu)質(zhì)顏料、助劑和溶劑組成。專用于輸配水管道、飲水艙表面的防腐。該漆為接技型互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物，在常溫下引發(fā)聚合，兩網(wǎng)絡(luò)能互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)作效應(yīng)，涂膜無(wú)毒性，高固體和低粘度，是一種強(qiáng)附著、高強(qiáng)度、耐沖磨、耐水解、耐腐蝕和耐水、耐候性非常優(yōu)良的新型防腐涂料，且對(duì)鋼結(jié)構(gòu)表面的除銹要求不高，使用溫度可在-20~120 ℃范圍內(nèi)。

熔結(jié)環(huán)氧粉末又稱熱固性環(huán)氧樹脂重防腐粉末，是一種以空氣為載體進(jìn)行輸送和分散的固體材料，將其施涂于經(jīng)預(yù)熱的鋼鐵制品表面，熔化、流平、固化形成一道均勻的涂層防腐是在高溫下形成的重防腐涂層。該涂層具有涂敷操作簡(jiǎn)便、無(wú)污染、涂層抗沖擊和抗彎曲性能好和耐溫性高等優(yōu)點(diǎn)。熔結(jié)環(huán)氧粉末按使用方法可分為：管道內(nèi)噴涂用粉、管道外噴涂用粉和管道內(nèi)外通用粉。管道外噴涂用粉又分為：?jiǎn)螌臃邸㈦p層粉和三層結(jié)構(gòu)防腐用粉；按用途可分為：石油天然氣管道用粉、飲用水管道用粉、消防管道用粉、煤礦抗靜電通風(fēng)管道用粉、化工管道用粉、石油鉆桿用粉、管件用粉、船舶管道用粉和高鹽水重防腐管道用粉等；按固化條件可分為：快速固化和普通固化兩種類型。快速固化粉末的固化條件一般為230 ℃/0.5~2 min，主要用于管道外噴涂或三層防腐結(jié)構(gòu)，由于固化時(shí)間短生產(chǎn)效率高，適合流水線作業(yè)；普通固化粉末的固化條件一般為230 ℃/5 min以上，由于固化時(shí)間長(zhǎng)，涂層流平好，適用于管道內(nèi)噴涂。熔結(jié)環(huán)氧粉末的防腐方法主要有：靜電噴涂法、熱噴涂法、抽吸法、流化床法和滾涂法等。管道內(nèi)涂敷一般采用摩擦靜電噴涂法、抽吸法或熱噴涂法；這幾種噴涂方法都有一個(gè)共同特點(diǎn)，即噴涂之前需要將工件預(yù)熱到某一溫度，使粉末一接觸即熔化，余熱應(yīng)該能使涂膜繼續(xù)流動(dòng)，進(jìn)一步流平覆蓋整個(gè)鋼管表面，特別是在鋼管表面的凹陷處，以及焊縫兩側(cè)，熔融的涂料流入填平，使涂層與鋼管緊密結(jié)合，最大限度減少孔隙，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)固化，最后用水冷卻終止固化過(guò)程。

5 鋼結(jié)構(gòu)管道涂裝油漆的施工方法及檢驗(yàn)

鋼管在使用與運(yùn)輸中受使用環(huán)境與輸送介質(zhì)的影響，容易發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而腐蝕，所以使用鋼管防腐涂漆是有效防止鋼管受到腐蝕的方法。目前國(guó)內(nèi)外常用的焊管、石油套管等無(wú)縫鋼管的工廠化自動(dòng)涂裝工藝主要有以下四種：

(1)采用淋涂法，涂敷前、后及中間輥道直線輸送，以形成涂膜。然后撥叉轉(zhuǎn)移，勾狀鏈條滾動(dòng)輸送，鋼管橫向進(jìn)入蒸汽烘箱，加熱干燥。由于采用淋涂法，涂膜流掛嚴(yán)重。又由于輥道及鏈條設(shè)計(jì)不合理，涂膜存在兩道縱向和多處環(huán)狀擦傷。這種工藝正在被淘汰。此工藝的唯一可取之處是涂敷后進(jìn)行了加熱干燥。

(2)采用靜電涂裝法，涂敷前、后及中間應(yīng)用斜置輥道螺旋輸送，以形成涂膜。然后螺旋升降機(jī)轉(zhuǎn)移提升至料架涼置，進(jìn)行自然干燥；但涂膜存在流掛、通體螺旋擦傷和泛白的質(zhì)量缺陷。尤其嚴(yán)重的是螺旋擦傷處的涂層厚度只有規(guī)定厚度的五分之一，而且外觀感覺(jué)很差。同時(shí)該工藝存在靜電打火的工藝火災(zāi)隱患，常會(huì)發(fā)生著火事故，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。沒(méi)有烘干工序也是該工藝的重要缺陷。由于這種工藝存在許多難以克服和相互制約的矛盾，使其日趨顯得陳舊，已不能適應(yīng)現(xiàn)代工廠化自動(dòng)涂裝的要求，將逐步退出鋼管涂裝領(lǐng)域。

(3)鋼管直線輸送，采用UV涂料體系，真空涂裝法，加之氣流沖刷，以形成涂膜。涂敷后馬上進(jìn)行UV輻射固化涂膜，特點(diǎn)是涂膜的形成和固化都在兩個(gè)輥輪之間完成；這是一種技術(shù)先進(jìn)但又不很成熟的工藝。在兩個(gè)輥?zhàn)又g瞬間完成噴涂及固化，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。但也存在難以克服的弱點(diǎn)，如：鋼管表面的前處理要求極為嚴(yán)格，稍有不慎，附著力明顯下降；UV涂料和設(shè)備價(jià)格昂貴，技術(shù)管理要求高；涂層脆，傳輸過(guò)程中如受磕碰，容易局部脫落，且難以補(bǔ)涂。由于存在如此諸多問(wèn)題使這種工藝的推廣受到制約。

(4)涂裝采用加熱無(wú)氣噴涂法，涂敷前應(yīng)用輥道輸送，涂敷后應(yīng)用分段同步V形齒鏈條輸送，以形成涂膜。涂敷后鋼管由步進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)移至橫向V形齒鏈條輸送機(jī)進(jìn)入蒸汽烘干箱，加熱干燥。這是一種近些年發(fā)展起來(lái)的技術(shù)上比較先進(jìn)且相對(duì)成熟的工藝。它克服其它工藝存在的涂膜嚴(yán)重流掛、擦傷、泛白、脆弱等弊病。其產(chǎn)生的涂膜附著力強(qiáng)、柔韌、防銹效果好、極少流掛、美觀完整。該工藝還具有操作簡(jiǎn)便，配套齊全、技術(shù)管理要求低和安全的特點(diǎn)。由于技術(shù)完善稱之為鋼管加熱無(wú)氣噴涂成套技術(shù)。

涂膜存在泛白的質(zhì)量缺陷，環(huán)境的空氣濕度只是產(chǎn)生的條件，真正的原因是涂料分散過(guò)度。為了防止出現(xiàn)涂膜泛白的缺陷，可以在環(huán)境空氣濕度不變的條件下，通過(guò)控制過(guò)度分散的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用加熱無(wú)氣噴涂法被認(rèn)為是控制以上原因的最好途徑。所謂加熱無(wú)氣噴涂，顧名思義，加熱就是將涂料加熱到某一溫度后噴涂。一般溫度在40~80 ℃之間選擇。無(wú)氣噴涂是指霧化涂料時(shí)不用壓縮空氣。其霧化原理是：將液體涂料用加壓泵將其加壓到一定壓力后，通過(guò)管道送入噴搶，經(jīng)噴嘴噴出后形成高速液膜；高速液膜與空氣摩擦后失穩(wěn)分散為小液滴而霧化。其霧化效果適中，不會(huì)發(fā)生分散過(guò)度，適宜管道涂裝。無(wú)氣噴涂可以減少溶劑的用量，噴涂黏度高的涂料，比空氣噴涂節(jié)約涂料，比靜電噴涂涂料用量稍大。但通過(guò)回收裝置可以彌補(bǔ)這一弱點(diǎn)。由于加熱無(wú)氣噴涂具有溫度和霧化方面的優(yōu)勢(shì)，作為鋼管涂裝的最佳選擇。

鋼結(jié)構(gòu)管道涂裝油漆的調(diào)配，首先核對(duì)一下油漆的種類、名稱是否符合使用規(guī)定。油漆開(kāi)桶后要進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使沉淀混合均勻。雙組份型油漆，必須根據(jù)說(shuō)明書規(guī)定的配比、工程用量、允許的施工時(shí)間，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)配，用多少配多少。

H06-1環(huán)氧富鋅防銹底漆的調(diào)配，甲乙組合比例為4：1(重量比)。將乙組分加入甲組份的大桶內(nèi)，攪拌均勻，放置20 min熟化后才能使用。H06-3環(huán)氧云鐵防銹漆，甲乙混合比例為4：1(重量比)，將小桶裝的乙組份(固化劑)加入甲組份的大桶內(nèi)，攪拌均勻，放置20 min熟化后才能使用。70-H環(huán)氧鐵紅防腐涂料及 ZHL51-2超厚漿型環(huán)氧瀝青防銹漆的調(diào)配可按同樣方法進(jìn)行。ET-98無(wú)機(jī)磷酸鹽長(zhǎng)效型富鋅涂料，甲乙混合比例為1：2(重量比)將甲組份鋅粉倒入乙組份，混合攪勻，熟化20 min即可使用。氯化橡膠面漆，氯化橡膠面漆為單罐裝涂料，開(kāi)罐后攪拌均勻即可使用。

鋼結(jié)構(gòu)管道在進(jìn)行涂裝時(shí)，操作人員應(yīng)隨時(shí)以濕膜測(cè)厚儀測(cè)定濕膜厚度。涂裝時(shí)應(yīng)采用先上下后左右，或先左右后上下的縱橫涂裝方法，使漆膜光滑平整、厚度均勻。表面處理質(zhì)量按《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》(GB 8923—1988)中的彩色照片對(duì)照檢驗(yàn)。用肉眼檢查漆膜表面狀況，漆膜應(yīng)無(wú)針孔、氣泡、裂紋、脫落、流掛和漏涂等弊病。用漆膜測(cè)厚儀測(cè)定干膜厚度，每涂完一道應(yīng)測(cè)定漆膜厚度，涂裝完畢必須測(cè)定漆膜總厚度。每1~3 m2測(cè)一個(gè)點(diǎn)，90%以上測(cè)點(diǎn)的厚度值須達(dá)到規(guī)定值，未達(dá)規(guī)定值的膜厚不低于規(guī)定值的90%。否則應(yīng)予補(bǔ)涂或加涂一道。

鋼管內(nèi)壁表面預(yù)處理質(zhì)量評(píng)定合格后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行涂裝施工，涂料涂裝宜在4 h內(nèi)完成，晴天或不太潮濕的天氣，涂裝工作應(yīng)在8 h內(nèi)完成。鋼管內(nèi)壁涂裝涂裝自養(yǎng)護(hù)的底漆和面漆，用高壓無(wú)氣噴涂法分二次涂裝，每次涂裝間隔為24 h，二次涂裝后干膜厚度為500 μm。當(dāng)空氣相對(duì)濕度超過(guò)85%，基體金屬表面溫度低于大氣露點(diǎn)3 ℃以上時(shí)，均不得進(jìn)行涂裝施工。嚴(yán)格遵照涂料廠家說(shuō)明，進(jìn)行涂裝施工。在安裝環(huán)縫兩側(cè)各200mm范圍內(nèi)涂刷一道不會(huì)影響焊接質(zhì)量的車間底漆。涂裝后，涂層應(yīng)認(rèn)真維護(hù)，在固化前要避免雨淋、曝曬、踐踏和搬運(yùn)時(shí)應(yīng)對(duì)涂層做好妥善的保護(hù)。施工場(chǎng)地必須干燥清潔，通風(fēng)良好。

鋼結(jié)構(gòu)管道耐溫部位的防腐涂裝：耐溫鋼結(jié)構(gòu)及管道耐溫部位防腐，應(yīng)采用相應(yīng)的耐高溫防腐底漆、面漆及有機(jī)硅改性和無(wú)機(jī)改性耐高溫涂料。耐高溫涂料在涂前，鋼鐵表面需要進(jìn)行噴砂、拋丸和除油除銹處理才可進(jìn)行涂料底、面漆。在無(wú)條件噴砂和拋丸的情況下，可采用88-1除油除銹磷化處理劑首先涂刷一遍，24 h后用干布擦一遍后即可涂刷WEH耐高溫底漆。最佳方案為，鋼鐵表面和正常油漆一樣處理后，采用ET-98無(wú)機(jī)磷酸鹽長(zhǎng)效型富鋅涂料涂刷一道，能耐200~600 ℃高溫，以后涂刷耐溫WEH200~600度高溫面漆二道，耐高溫涂料一般一底二面及可干膜厚度80~90 um左右即可。

鋼結(jié)構(gòu)管道涂裝內(nèi)壁檢驗(yàn)：涂層外觀表面應(yīng)光滑、顏色一致,無(wú)掛流、皺皮、氣泡、發(fā)白,漏涂等缺陷；涂裝過(guò)程中，應(yīng)用濕膜測(cè)厚儀及時(shí)測(cè)定濕膜厚度；使用的測(cè)厚儀精度應(yīng)不低于±3%；測(cè)厚儀在測(cè)量前應(yīng)先在標(biāo)準(zhǔn)樣塊上對(duì)儀器進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以確保其測(cè)量精度；涂膜固化干燥后，進(jìn)行涂層厚度(干膜厚度)測(cè)定：用磁性測(cè)厚儀進(jìn)行涂層厚度的測(cè)量，在鋼管軸向每隔1.5 m的圓周上，沿周向每隔1.5 m測(cè)一點(diǎn)，漆膜厚度應(yīng)滿足招標(biāo)文件技術(shù)條款的有關(guān)要求；使用針孔檢測(cè)儀按監(jiān)理人的規(guī)定的電壓值檢測(cè)針孔；附著力的檢測(cè)按招標(biāo)文件技術(shù)條款的要求進(jìn)行。做好鋼管內(nèi)壁涂料涂裝過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn)工作，并填好質(zhì)量記錄。

6 結(jié)語(yǔ)

總之，大氣環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)管道受陽(yáng)光、風(fēng)沙、雨雪、霜露及一年四季的溫度和濕度變化作用，其中大氣中的氧和水分是造成戶外鋼結(jié)構(gòu)管道腐蝕的重要因素；工業(yè)氣體含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S及NH3等，這些成份雖然含量很小，但對(duì)鋼鐵的腐蝕危害都是不可忽視的，其中 SO2影響最大，CI2可使金屬表面鈍化膜遭到破壞，這些氣體溶于水中呈酸性，形成酸雨，腐蝕金屬設(shè)施。鋼結(jié)構(gòu)管道常用加重腐蝕涂料構(gòu)成長(zhǎng)效防腐結(jié)構(gòu)，或者用配套重防腐涂料涂裝防護(hù)。鋼結(jié)構(gòu)管道必須做好防腐蝕措施。尤其是長(zhǎng)輸管道由于使用壽命長(zhǎng)，在其長(zhǎng)期使用過(guò)程中，常常發(fā)生腐蝕失效，鋼材料的防腐蝕工程在管道設(shè)計(jì)之初就必須加以重視。