水工钢结构喷锌防腐施工工艺与质量控制-secret.doc

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水工钢结构喷锌防腐施工工艺与质量控制
关键词:金属结构 防腐蚀措施 施工工艺 质量控制
水工金属结构如长期暴露于空气中或处于水下而未加有效的防护时，表面就要锈蚀，特别是水工钢结构由于水位变化而经常处于干湿交替的环境中和空气或水中有各种化学介质，更易产生电化学的作用，锈蚀更为严重，腐蚀对钢结构的危害，不仅限于有效截面的均匀削弱，而且产生局部锈坑，引起应力集中，减低钢结构承载能力，促使结构的脆断。影响钢材的腐蚀速度的因素是与结构所处具体环境的湿度、所接触空气或水中含有侵蚀性介质的数量和活力、构件所处的部位以及钢材的材质等有关。
为了提高钢结构的耐久性，在设计和管理上必须十分注意钢的防腐蚀措施，目前我国常用的水工钢结构防腐蚀措施有以下三大类：
1、涂料保护
涂料保护是目前应用最为广泛的方法之一，它是将涂料涂装在金属结构的表面，形成保护层。把钢铁基体与电解质溶液、空气等绝缘开来，以避免产生腐蚀的条件。
涂料保护的优点是选择范围广、适应性强，涂料能涂装在各种复杂的表面，同时也适应于钢铁以外的其它表面；施工简便，性能良好的涂料配合以精良的施工工艺，可以获得良好的保护效果。缺点是保护周期相对较短，根据统计，保护周期多为3~5年，少数可达到5~10年。
对于结构没有特殊的要求，应用比较广泛，在工作环境较好或不具备金属喷涂等条件时，可选用涂料来保护。
2、热喷金属加涂料封闭保护
热喷涂是一种先进的工艺，它是利用热源将低熔点金属材料熔化或半熔化后，以一定的速度喷射到基体表面上，形成涂层。水工钢结构目前主要采用热喷锌、喷铝或喷锌铝合金加面漆封闭，这种方法对钢铁基体具有双重的保护作用，保护周期一般为15年，在氯盐侵蚀严重的沿海地区保护也可达到10年以上，这种防腐措施适用于维修条件较差，工作环境恶劣，防腐要求较高的重要结构。
3、化学保护
较常用的电化学保护有外接电源阴极保护法，它是以钢结构为阴极，合理地布置一辅助阳极，与电解质溶液共同构成保护系统。裸露的钢结构实施外加电流阴极保护需要消耗大量的保护电能，对整个系统都是不经济的，因此在大型钢结构上常与涂料联合保护，二者相辅相成，保护效果良好，经济合理。外接电源阴极保护与涂料联合防护适用于保护面积较大，数量多而集中，表面形状比较简单而又常浸于水中的重要结构。
近些年来，我公司所承接的工程中金属结构的防腐普遍要求采用热喷锌加面漆封闭,如广州鹤山沙坪水闸除险加固工程金属结构防腐要求:①先进行表面预处理,采用喷砂除锈，经处理后的钢表面应达到ＧＢ8923规定的除锈等级Ｓａ2.5级,表面粗糙度在Ｒy60ｕｍ～80ｕｍ的范围内。②表面预处理完成后12ｈ内进行喷锌,总厚度要求达到130ｕｍ。③在金属喷涂层尚有余温时刷涂环氧磷酸底漆一道，厚度为50ｕｍ，再刷涂聚氨脂面漆两道，厚度为80ｕｍ。
现就广州鹤山沙坪水闸除险加固工程防腐要求具体阐述喷锌防腐的施工工艺及质量控制措施.
一、施工条件要求
1、空气相对湿度低于85%，金属表面温度不低于露点以上3℃。空气相对湿度大于85%时,温度稍有降低，就会结露，使预处理后的基体金属返锈，影响涂层的结合力；当基体金属表面温度接近露点时，也易出现冷凝。
2、在不利的气候条件下，应采取有效措施，如遮盖，采暖或输入净化，干燥的空气等措施，以满足对施工环境的要求。
3、涂装作业必须在清洁环境中进行，避免在涂装过程中水分和油污污染涂层。
二、材料要求
1、磨料，选用河砂，其粒度为05～1.5mm，因河砂含水量高，要把河砂铺开晒干，再在室内保存。
2、锌的含量大于99.99%，锌丝应光洁、无锈、无油、无折痕，选用直径3mm的锌丝。
3、按设计要求购置的涂料，如环氧磷酸底漆、聚氨脂面漆等，必须有产品说明书、产品批号、合格证或检验资料。
三、工艺流程图
涂层封闭
喷锌
表面预处理（喷砂）

四、施工方法
4.1表面预处理
钢材表面预处理质量的控制是确保涂层防腐性能最关键的环节。涂装前钢材表面预处理质量的控制主要包括两个方面的内容,即钢材表面的清洁度和粗糙度的控制。
4.1.1在进行喷砂处理前，要清除焊渣，并用角向砂轮机仔细磨除
焊疤，飞溅等附着物并清洗基体金属表面可见的油脂及其他污物，常用的清洗剂为汽油和氢氧化钠溶液。
4.1.2喷砂处理
a、喷射处理所用的压缩空气必须经过冷却装置及油水分离器处理，以保证压缩空气的干燥、无油。
b、距离：喷嘴到金属表面保持100～300mm的距离。
c、角度：喷射方向与金属表面法线的夹角为15～30°。
d、喷嘴：由于磨损，孔径增大25%时要更换喷嘴。
4.1.3喷砂要求
a、喷砂后，金属表面清洁等级不低于GB8923中规定的Sa2级。
b、金属表面粗糙度达到设计要求的范围内。
4.2热喷涂施工要点
4.2.1经涂锈后，金属表面应尽快喷锌，一般要求在2h内喷锌。如在晴天和较好的天气条件下，最长不超过8h。
4.2.2喷锌用的压缩空气必须清洁、干燥、压力≥0.4Mpa。
4.2.3喷锌距离一般为100～200mm,距离太大时会造成涂膜表面粗糙，涂料的损失也大；喷枪尽可能与金属表面成直角，不得小于45°，喷枪应在被涂表面作平行移动，尽量避免作弧形移动。
4.2.4喷锌厚度和次数按设计要求进行。
4.2.5各喷锌带之间有1/3的宽度重叠，但厚度要尽量均匀。
4.2.6两道喷锌层之间的喷枪走向要相互重直，交叉覆盖。
4.2.7涂层的表面温度降到70℃以下时，再进行下一层涂装。
4.2.8涂料封闭要在金属喷锌尚有余温时进行，采用刷涂的施工方式。
4.2.9在运输或安装过程中，金属表面喷涂层会有局部损伤时，用富锌漆修补，尚若碰损过大，必须重新喷涂。
4.2.10工地焊缝两侧应预留100～150mm宽度，涂车间底漆临时保护。现场拼装后，按相同的技术要求对预留区域重新进行表面处理及补涂。
4.3热喷涂操作要点
4.3.1喷砂设备尽量接近工件,以减少管路长度和压力损失,避免过多的管道磨损。
4.3.2喷砂软管力求顺直,减少压力损失和磨料对软管的集中磨损。对施工中必须弯折的地方,要经常调换方向,使磨损均匀,延长软管的使用寿命。
4.3.3为了防止漏喷和空放、减少移位次数、提高磨料利用率和工作效率,在施工前要全面进行考虑,合理安排喷射位置,拟定喷射路线
4.3.4视空气压力、出砂量及结构表面污染情况灵活掌握喷嘴移动速度。
4.3.5在喷射过程中,根据空气压力、喷嘴直径、结构表面锈蚀状态、处理的质量、效率等对料气比及时进行调整。
4.3.6表面预处理后,用干燥、无油的压缩空气清除浮尘和碎屑,清理后的表面不得用手触摸。
4.3.7涂装前如发现基体金属表面被污染或返锈,必须重新进行处理。
五、质量控制
5.1金属涂层表面应外观均匀平滑,不能有起皮、鼓泡、粗颗粒、裂纹、掉块及其影响使用的缺陷。
5.2每层涂装时应对前一涂层进行外观检查,如发现漏涂、流挂、绉纹等缺陷,须及时处理。涂装结束后,进行涂膜的外观检查,表面须均匀一致,无流挂、绉纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷。
5.3涂膜固化干燥后进行干膜厚度的测定。85%以上测点的厚度应达到设计厚度。没有达到厚度的测点,其最低厚度不低于设计厚度的85%。
5.4在涂层上划两条夹角为60°的切割线,划透涂层至基底,用布胶带牢牢粘住划口部分,然后沿垂直方向快速掀起胶带,涂层应无剥落。检查应在工件非重要部位进行,测试后立即补涂。
5.5施工过程始终坚持严格的质量控制,上道工序不合格,绝不进入下道工序,层层把关,保证了该闸门的防腐质量。
六、结束语
我国江河湖泊众多,海岸线较长,水利工程和水工建筑物中钢结构件非常之多,防腐蚀工作面广量大。水工钢闸门各部分在运行中, 受腐蚀与破坏程度不均,尤其是闸门迎水面的水线部分受腐蚀更为严重。主反轨等埋件外露部分受摩擦较重,保护层也极易损坏。热喷锌加面漆封闭防护与之前普遍采用的涂料防护相比较,能达到最佳的防腐蚀和耐磨效果,应大力推广应用,并在应用中不断创新。

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