冶金行业钢结构腐蚀的要因分析及防腐质量控制

　　摘要：冶金行业钢结构所处环境比较复杂，影响钢结构腐蚀的因素也较多，本文从表面预处理、涂装、施工过程等多方面入手分析影响钢结构锈蚀的主要因素，并制定相应的控制措施，对提高钢结构防腐涂装质量具有一定指导意义。
　　关键词：钢结构腐蚀喷砂涂装控制
　　
　　随着我国冶金工业的发展,应用于建筑工程中的钢材品种、规格和数量迅速增加,质量和性能稳步提高,钢结构的应用日益广泛。但钢材易腐蚀,是阻碍钢结构发展的一个瓶颈。据统计，我国每年因钢结构锈蚀造成的损失达上千亿元之多，给国民经济带来巨大损失和危害，钢结构腐蚀的防治也引起人们的关注。
　　冶金行业钢结构建构筑物居多，并大多处于高温高压及酸、碱、盐腐蚀的环境中，因此冶金行业钢结构的腐蚀也较其它地方更为严重；腐蚀问题解决不好，不仅仅是影响正常生产，由于腐蚀失效而造成的事故也屡见不鲜。
　　1钢结构腐蚀的主要因素分析
　　1.1防腐涂料
　　施工中使用质量不合格的防腐产品或涂装厚度达不到设计要求，是钢结构涂层失效的一个因素。涂装过程中不按涂料使用说明控制油漆覆涂间隔，上道涂料未干，便进行下道工序，造成涂层开裂，是导致涂层失效的主要原因。
　　1.2表面预处理
　　通过对现有钢结构的调查发现，多数钢结构腐蚀的主要原因是涂层失效，钢材表面预处理不当是涂层失效的一个主要影响因素，可见钢结构表面预处理是至关重要的。
　　钢结构表面预处理方法主要有手工除锈、酸洗除锈、抛丸、喷丸（砂）除锈等，采用不同的表面处理方法与漆膜的耐久性是有直接关系的。
　　1.3安装过程的原因
　　钢构件加工完成后，运输及安装过程中由于没有成品保护措施，致使涂层损坏，由于没有了涂层的保护，钢构件很快会被腐蚀，而造成大面积脱漆，所以构件成品保护也是一个不可忽视的环节。
　　2钢结构防腐涂装的质量控制
　　2.1表面预处理质量控制
　　在众多的表面预处理方法中喷砂处理的效果最佳，喷砂清理完成后钢材表面形成与涂层牢固结合的凹凸面，能够提高涂层的附着力。同时，喷砂清理的移动性、适应性好，成本低廉，设备易保养，因此，钢结构加工厂多采用喷砂处理的方法。喷砂除锈的控制要从正确选择磨料、喷嘴、压缩空气压力入手。
　　2.1.1除锈前控制
　　除锈前，应对金属结构基体表面锈蚀等级进行评定，同时清除焊渣、飞溅等附着物，并清洗表面油脂及其它污染物。
　　2.1.2磨料砂的选择
　　喷砂除锈所用磨料，要从硬度、粒径及颗粒级配等方面考虑。在满足最低粒径要求的前提下，粒度小的磨料其清理效果要高于粒度大的磨料，粒径越小的磨料通过喷嘴时的速度就越高，除锈效果就越好。硬度越高的磨料，除锈越彻底，效率也相对好一些。所以磨料要求颗粒坚硬、有棱角、干燥、无泥土及其他杂质，可选用石英砂、金刚砂等。磨料的粒度还要根据构件的表面状况而定，对于致密的氧化层要选用不同粒径磨料，清理效果才能好。
　　2.1.3机具选择及控制
　　（1）喷嘴宜选用文丘里喷嘴，文丘里喷嘴具有良好的流体力学特性，阻力小，气流平稳。在压力相同的条件下，采用文丘里喷嘴时的磨料出口速度比采用直筒喷嘴时的磨料出口速度可提高1倍以上，比采用直筒喷嘴更能提高清理质量、效率，同时还能降低磨料的消耗。
　　（2）一般来说，压缩空气的工作压力越高，磨料颗粒打击表面的力就越大，效率就越高。喷砂操作时，空压机工作压力6.0×105～6.5×105Pa为佳，气压变幅为0.5×105～1.0×105Pa。一般砂桶气压为4.5×105～5.5×105Pa，不得小于4.0×105Pa，这样还可以充分发挥喷嘴的作用。
　　2.1.4环境因素控制
　　喷砂除锈一般为露天作业，施工时除应注意防尘和环境保护，还必须每日检测施工现场环境温度、湿度和金属表面的温度，计算当日露点，做好施工记录。当空气相对湿度大于85%、金属表面温度低于露点以上3℃时不得施工；当日处理完成的构件宜接着刷防锈漆，以免构件生锈。
　　2.1.5除锈质量控制
　　喷砂完成后应对喷砂除锈部位进行全面检查，其次要对基体钢材表面进行清洁度和粗糙度检查。
　　喷砂除锈后，金属结构表面清洁度应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的要求。
　　2.2涂装的质量控制
　　在钢结构防腐蚀涂装体系中，涂料的质量至关重要，它不紧要与钢材有良好的附着力，还要能有效隔绝水、气及其它有害物质的透入。冶金工业环境下的重腐蚀地区，涂料的耐酸、耐碱、耐水、耐油性、耐高温性能就显得尤为重要，必须根据实际情况进行选择。
　　2.2.1涂料的选择
　　目前市场上涂料种类繁多，主要有环氧类涂料、聚氨酯树脂类涂料、沥青、氯化聚烯烃等十几种。涂料应选择正规厂家生产的产品，产品应符合设计要求，具有出厂合格证。
　　涂料的底面漆还应配套，面漆当使用不同的涂料搭配时应注意含强溶剂涂料不能喷在含弱溶剂涂料上，否则会出现咬底起皱现象；富锌涂料上不能涂油性和醇酸类面漆，否则会引起皂化而造成漆膜脱落。涂料宜选用同一品牌的底漆及面漆，可尽量避免上述现象的发生。
　　2.2.2选择正确的施工工艺
　　钢结构涂装施工方法主要有刷涂、辊涂、空气喷涂、高压无空气喷涂等，每种涂装方法都有其各自的优缺点和应用范围，要根据工件的具体条件灵活选择，但对于大型钢结构工程，还是应该选择高压无空气喷涂，不仅喷漆成膜质量好，而且效率高，涂料利用率高。涂装时要根据涂料产品说明严格控制各道涂层之间的涂装间隔。
　　2.2.3涂装时间的控制
　　涂装时间的控制主要是钢构件表面处理后底漆涂刷间隔时间、涂料覆涂间隔时间。
　　经过处理的钢构件表面在空气中裸露时间愈长，铁金属表面的金属活性就愈低，涂层的附着强度就随之下降。因各个行业间对喷砂除锈后涂覆第一道底漆的间隔时间的标准不一，规范中又无此类要求，此间隔时间不宜过长，一般控制在4小时以内较好。
　　涂料覆涂间隔时间根据不同涂料，间隔时间也不同。在环境温度为25℃时对于常用的环氧系底漆间隔时间不小于12小时且不大于3天，聚氨酯系列底漆的涂覆间隔时间一般不小于24小时且不大于2天。涂料喷涂不能急于求成，在上一便漆未干的情况下进行下一道漆的喷涂，会造成涂层干裂，所以涂料覆涂不论是底漆、中间漆还是面漆都要按照要求的间隔时间进行喷涂，确保涂层的施工质量。
　　2.2.4漆膜厚度控制
　　涂层厚度是涂层防护系统中重要的技术指标，涂层太薄，不能有效地发挥涂料的防腐蚀作用，影响使用寿命，一般认为，当涂层厚度大于150mm时方可有效防止水、气的透入。但不能过分追求涂层厚度，涂层太厚，不但造成浪费，还会降低涂层的某些物理性能，如发生漆膜起泡，脱落现象。漆膜厚度应根据设计要求或相关规范施工。涂装完成后应进行漆膜厚度的测定，保证工程施工质量。
　　2.2.5环境因素的控制
　　不能在烈日暴晒下和有雨、雾、雪的天气中进行露天涂装作业，涂装作业宜在车间内进行；同时，因喷砂除锈会产生大量粉尘，影响涂装质量，要将喷砂除锈区和涂装作业区分开。
　　涂装作业环境相对湿度大于75％时不宜施工。底材温度应高于露点3℃。夏季阳光直射，底材温度应小于4℃，冬季气温低于5℃时，不宜在室外施工。
　　2.3成品保护
　　构件安装要通过运输工具从加工车间运输至安装现场要有可靠的措施来保护涂层。对于需要捆绑进行吊装的构件，不宜使用钢丝绳吊装，可以使用柔性材料如吊装带进行捆绑吊装，可以最大限度的保护漆膜不受损伤。当构件安装完成后应及时检查构件表面有无破损，对于漆膜受损的部位要按要求进行补漆，以保证涂层的完整性。
　　3结束语
　　冶金工业钢结构件所处的大气环境较为复杂，必须认清防腐蚀工作的重要性，提高防腐涂装施工环节的质量；做好防腐蚀工作，既能增加构件的施工寿命，还能大大节省使用过程中的维护费用。
　　参考文献
　　[1]沈国良喷砂清理技术[M]北京：化学工业出版社2004
　　[2]顾纪清吴贤官钢结构涂装工艺师北京：中国建筑工业出版社2007
　　[3]余永祯等建筑施工手册第四版北京：中国建筑工业出版社2003
　　