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重防腐涂料涂装施工控制要点
2020年12月15日    阅读量:1457    新闻来源:中网信息 ChinaNews360.com  |  投稿

随着重防腐涂料技术进步和现代喷涂设备的应用,尤其是高压无气喷涂设备、无溶剂双口喷涂设备、粉末喷涂设备等的大力推广,将重防腐涂料扩展到特种防腐蚀涂层领域。


主要应用领域

重防腐涂料主要应用于腐蚀问题突出的苛刻环境和不便于短期维修的工业部门,应用领域有以下五个方面:

①新兴海洋工程:海上设施、海岸及海湾构造物、海上石油钻井平台;

②现代交通运输:高速公路护栏、桥梁、船艇、集装箱、火车及铁道设施、汽车、机场设施;

③能源工业:水工设备、水罐、气罐、石油精制设备、石油贮存设备(油管、油罐)、输变电设备、核电、煤矿;

④大型工业企业:造纸设备、医药设备、食品化工设备、金属容器内外壁、化工、钢铁、石化厂的管道、贮槽、矿山冶炼、水泥厂设备、有腐蚀介质的地面、墙壁、水泥构件。

⑤市政设施:煤气管道及其设施(如煤气柜)、天然气管道、饮水设施、垃圾处理设备等涂料在线coatingol.com


重防腐涂料喷涂工艺通常运用于防腐寿命要求高、使用环境苛刻的产品,典型的如风力发电机、海洋船舶部件等,这些产品的重防腐漆料、喷涂实施过程均有细致严格的要求。重防腐涂料喷涂后,其形成涂层的主要特点:


①厚膜化,重防腐涂料干膜厚度通常在200μm以上,甚至可高达2mm;

②重防腐喷涂层需要具有在苛刻条件下长效防腐的能力,在化工大气和海洋环境里,一般要求可使用10年或15年以上;

③涂层有良好的附着力、物理性能和力学性能,对钢铁基体或其它被涂物有较强的附着力。


风电、海洋船舶部件的特殊使用环境、高额的维修成本、喷涂施工的特殊性,决定了喷涂质量的经济重要性,喷涂企业必须保证防腐喷涂的施工质量,避免给自己和客户带来经济损失。


01、重防腐漆料喷涂过程控制要点

严格的涂装施工管理:三分产品、七分施工;强调关键过程控制,持续优化。反之,如果发现过程不符,无论产品测量结果如何,都有必要考虑重新喷涂,消除隐于无形的质量隐患。


1.1 严格的涂装前处理

毛坯外观质量检查与清洗

钢铁件表面平整及边角倒圆,对保证涂层膜厚的均匀、涂层附着能力很重要。除油不彻底及过度锈蚀,可能造成喷砂时表面处理不达标,尤其是对表面要求较高的涂料,如无机富锌漆,通常会导致后序涂层剥落。


毛坯外观及清洗质量不达标,缘于操作者不明确控制标准、不了解毛坯质量与涂漆质量的因果关系。对于初期施工的喷涂车间,此类现象比较普遍,可通过规范化施工方案来解决。


首先,要求技术人员能够根据不同产品的特点,针对不同部位编制施工方案,避免一个施工方案指导所有产品施工,回避各个产品的特殊点。施工方案应指出产品各个部位如何做到:平整底材,避免凹凸、砂眼;打磨自由边(一般R=2mm);明确多孔质的铸件,在流程上保证放置足够的时间,彻底去油去水,必要时采用加热法蒸发油污水分。另外,应确保压缩空气管道安装油水分离器。

重防腐涂料涂装施工控制要点 中网信息,ChinaNews360.com

可能存在磨料选用不当,如钢砂、钢丸不加区分;只看粗糙度值,简单认为粗糙度越大,涂层附着力会越高;喷砂后停留超过规定时间(如6h),仍安排喷涂;喷砂后吊运、踩踏、触摸喷砂面,局部污染,不能有效处理到位。

该问题的纠正,首先应明确粗糙度的实质。

粗糙度可从几个方面来认识:

①形状(粗糙度微观轮廓),取决于是棱角砂还是丸料;

②深度(微观波峰与波谷的距离),

③密度(波峰与波谷的数量)。


不合适的深度与密度,影响附着力、油漆覆盖能力(造成点蚀)和清洁能力。而磨料的硬度决定了能否形成緢链状外观。选用不当的磨料形状、尺寸,即使粗糙度值达到,也是无法达到防腐设计预期的防腐意图。当粗糙度值大于等于涂层厚度值时,容易导致漆膜不均匀、波峰过早点蚀、谷底截留气泡。如施工水性富锌漆时要求水养护干燥,在粗糙度大于膜厚的情况下,锈蚀的可能性放大。此例也说明,粗糙度大的表面不适宜涂较薄的漆膜。


磨料的选择应在喷涂工艺设计阶段完成。严格按顾客要求选择磨料类型、尺寸,并对每批入厂磨料进行硬度、化学成分、尺寸的检验,保证磨料质量。结合工厂实际设备和人员进行实验调整,确定空气压力等参数。


1.2 金属热喷涂

热喷涂层直接喷涂在铸件表面,一旦发生返修,将面临反工序喷涂带来的防护困难,返修过程中粗糙度处理和热喷涂很可能造成非返修部位损伤和污染,造成二次返修。所以,首先施工方案要确保喷涂一次做到位,必要时倒角、小孔、狭小部位的喷涂制作工艺防护,协助喷涂。其次,确保操作者按施工方案执行到位,如:避免停滞过长时间后又重新喷涂,形成2层皮或台阶;倒角没有喷到位等。


1.3 喷漆

施工之前,技术员必须确定操作工对特定油漆的施工方案是否清楚,如湿膜厚度、涂覆方法(无气喷涂、空气喷涂、刷涂、滚涂)、干燥时间、湿度要求、固化条件等。


为操作者提供直观的作业指导书和培训是必要的,操作者和检验员的培训应在施工前完成,首件跟踪落实执行情况,完善工艺,纠正施工错漏。


关于特定油漆的施工方案,现以相对湿度为例,来说明其重要性。风电产品常见的3层(底层、中间层、面层)防腐漆料,油漆使用说明书相对湿度要求为不大于80%。但聚氨酯面漆,则要求相对湿度不大于85%。而无机富锌漆,说明书明确指出“相对湿度低于50%时,固化将严重推迟,需要采用蒸汽或喷水等方式提高湿度……”,湿度低于50%,会影响固化,该漆膜硬度大,容易出现龟裂。以我公司为例,2011.7月~8月两个月之间收集了60余组相对湿度值,经计算,平均在40%。而在这段时间内,没有采用水养护固化的件,60%出现了龟裂。经调查与试验,湿度不达标与膜厚过厚,是其中主要原因。


另外,稀释剂的不规范使用,导致配漆误用的问题,提醒生产管理者重视和规范各级库房的管理。


喷涂工艺应充分考虑漆料的基本施工条件:湿膜厚度、涂覆方法(无气喷涂、空气喷涂、刷涂、滚涂)、干燥时间、湿度要求、固化条件,并充分实现过程控制的策划和保证,确保落实到操作者和检验员,保证过程能力稳定。


02、油漆涂装检验

在喷涂工艺设计和质量策划时,每个环节的检验、实验方案应明确、详细。注意容易走入的误区。


(1)自检、检验时光线不足。尤其是喷砂工序,可能造成漏喷与后序繁琐的返修。光线不足时,检验员和操作者可用光照仪测量,核对是否达到喷涂区亮度要求。一般以可清楚阅读普通印刷品为宜。


(2)粗糙度检测方法选择不当。常用方法有粗糙度对照板ISO8503、针式测量仪、烙印胶带法。选择使用时,没有评价各测量方法的测量精度、测量原理、与顾客要求的符合性和适用性。


使用比较样块时需注意粗糙度值是Ra还是Rz或其他,应与顾客要求的粗糙度值计量单位一致。粗糙度样板有喷丸粗糙度比较样板、抛砂粗糙度比较样板、加工表面粗糙度比较样板、铸造表面粗糙度比较样板、防腐表面处理Sa2.5等粗糙度比较样板。


首先,各种样板适用场合不同,在顾客要求确定数值或公差范围较小的粗糙度值时,鉴于其目测判断误差大,建议放弃使用样板,改用其他方法测量粗糙度。


烙印胶带法的特点是可测量平面和曲面,测量准确。但是测量成本偏高。一般采用针式与胶带法配合使用,用后者校正前者。


(3)没有按要求进行漏涂点检测。对规范不理解或对该检测方法不了解,可能导致施工单位没有在喷涂检验方案中进行漏涂点检测。有漏涂点会导致电解穿透屏障,加速腐蚀的形成。


漏涂点检测可以确定膜的连续性、稳定厚度,以帮助发现防腐层过薄、漏出金属或存在针孔的部位,也是结构复杂产品膜厚测量的有效辅助手段。使用的仪器是电火花检测仪。


(4)清洗后未检测铸件表面的盐分,误认为清洗后铸件很干净,没有分析清洗过程中可能导致盐分残留的输入因素。


钢砂、清洗后与喷砂后的铸件表面,都应该进行盐分检验或抽检,选择合适的清洗剂和清洗用水,从流程上监控可能的盐分污染。


(5)误认为十字划格法只能运用于膜厚不大于250μm涂层。对于十字划格法,常有这样的描述:“十字划格法可以运用于膜厚小于250μm的涂层”,但膜厚小于250μm的涂层,也可用拉拔法测量附着力,只是十字划格法不适用于膜厚大于250μm的涂层的附着力实验。


特殊漆料如无机富锌漆,其典型厚度小于125μm,但不建议用十字划格法。在使用十字划格法时,需要根据膜厚区分划格间距。如果划齿钝了,及时修磨。


(6)判断油漆有没有干燥固化,用指甲压抠,观察有没有压痕(油漆未硬干,将显示压痕)。


以无机富锌底漆为例,该漆的特点是漆膜薄(一般小于120μm)、硬度大,不能用指甲抠的方法来判断涂层固化程度。普通方法是用硬币或硬物刮擦漆膜,目测只有少量漆粉掉落,则为基本干燥,此时才可做拉拔实验或包装发运。


03、喷涂过程工具的运用

多样、适宜、方便、安全的工具,是保证操作效率的基础,同时,也是一个改善质量的好办法,投入低,见效快。


3.1 表面处理工具

应用喷砂、扫砂、砂轮机修磨等通用方法处理表面,采用钳工过扣解决螺纹孔去锈,既消耗人力物力,又隐藏质量隐患。对死角、凹窝、小孔、边缘进行除锈、喷砂前预处理表面、涂层返修等重要过程,均需要专用的工具。


旋转丝刷:针对松动浮锈和附着杂物,处理后表面光滑。注意无法除去氧化皮,建议用于螺纹除锈,非喷砂面处理。

砂纸盘:边缘打磨有效去除毛刺。

砂轮:处理边缘、凹坑。

针枪:有效到达角落等一般工具无法到达的位置,注意磨去毛刺,避免涂层点蚀。

笔形钢丝刷:专对付角、孔等狭小位置。


3.2 其他易被忽视的辅助工具

万向吊环。万向吊环配合吊带,能够轻松翻转喷涂后的风电产品。有效避免磕碰。有助于在喷涂过程中调整工件姿态、协助检验翻件,优化喷涂流程。


此外,尚有防爆安全的照明工具,合适安全的脚手架,锋利坚固的铲刀,标准色卡,各种试验用仪器工具、粘胶、放大镜检查镜,防护材料或工具:纸质胶带、磁性橡胶、防雨布、工件状态警示牌等。


04、结语

(1)重防腐喷涂过程通常为“表面处理-热喷涂-喷漆”,其中贯穿着4个方面的工作,对于每个产品,过程是通用的,但4个方面内容是不同的。

①文件:喷涂工艺人员在掌握客户要求和喷涂理论知识的基础上,针对具体的产品进行个性化设计,并用直观的表达方法体现在文件中,便于操作人员掌握;

②操作:产品结构、喷收涂位置、油漆特性,决定了每种产品涂装施工的不同特点;

③检验:喷涂过程中的检验项目和检验节点,取决于顾客的要求及对喷涂环境和质量稳定性的主动判断;

④工具:了解施工效率、质量瓶颈,通过改善防护、操作、施工工具,突破质量、效率瓶颈。


(2)明确喷涂过程控制任务分布原则:三分产品、七分施工。过程控制中,结果的检验和控制应严格,但不应为质量控制的战略重点。须将自检、检验、工艺技术力量的重点放在反复核查、持续纠正环节,致力于过程控制能力稳定。


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