材料的腐蝕與涂裝防護(hù)技術(shù)(編輯修改稿)
2024-11-12 11:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表面溫度必須高出環(huán)境的露點(diǎn)溫度 3 ℃ 以上。否則，會(huì)在鋼材表面產(chǎn)生冷凝水。因?yàn)橥苛显诔赡み^程中，溶劑揮發(fā)吸收熱量，使鋼鐵表面溫度下降，接近露點(diǎn)溫度，水汽開始冷凝。此時(shí)涂漆肯定要影響油漆與基材之間的結(jié)合，涂層結(jié)合不牢，甚至部分脫落，使水、氣容易穿過涂層，腐蝕到底層金屬。因此，在南方梅雨季節(jié)施工時(shí)，可采取局部環(huán)境除濕措施，降低露點(diǎn)溫度，使涂裝質(zhì)量得到保障。 ? 溫度與濕度相互間的協(xié)同效應(yīng)， 影響鋼鐵的腐蝕速率，在高溫高濕環(huán)境下，金屬的電化學(xué)反應(yīng)加速，使鋼鐵的腐蝕加快。另外，環(huán)境溫度升高，使空氣中飽和蒸氣的含水率大大增加， 一 旦溫度降低，馬上形成冷凝水。例如：夏季白天高溫，水汽蒸發(fā)量很大，當(dāng)相對(duì)濕度超過 60 ％，夜幕降臨后，氣溫下降，清晨會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬表面有結(jié)露現(xiàn)象。對(duì)此如不采取處理措施，就進(jìn)行涂漆，肯定影響附著力和防腐性。 4． 2． 4．電解質(zhì)的影響 ? 如所處環(huán)境空氣中含有較多 的鹽、堿類電解質(zhì)污染物，就會(huì)提高冷凝露水的導(dǎo)電率，增大鋼鐵的腐蝕速度。在對(duì)鋼材表面進(jìn)行除油、除銹處理過程中，有時(shí)潔凈水沖洗不徹底，微量電解質(zhì)殘留在鋼材表面，也是影響防腐性的一種 隱患?？傊娊赓|(zhì)加上水和氧，就會(huì)促進(jìn)電化學(xué)腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。 4． 2． 5酸性氣體的影響 ? 在某些地理環(huán)境，受地質(zhì)條件、工業(yè)污染等影響導(dǎo)致大氣中酸性氣體濃度較高，例如：二氧化硫、二氧化碳、一氧化氮、氯化 氫等，容易形成酸雨腐蝕，或使冷凝水的 pH 值偏 酸性，容易將氫氧化鐵溶解，使腐蝕加劇。 4． 2． 6涂層厚度 ? 涂料是防腐蝕的中間材料，必須經(jīng)過涂裝才能形成涂層。如果涂層厚薄不均，鋼材表面的毛刺或高峰會(huì)露出涂層。如果涂層施工遍數(shù)少、涂層有針孔，水中的氧、氯離子、水分子等會(huì)穿過這些薄弱的地方，使鋼鐵生銹腐蝕。腐蝕產(chǎn)物體積膨脹形成銹包、逐漸擴(kuò)大，最后涂層起泡脫落。為了防止水、氧和電解質(zhì)穿過涂層，最好選用幾種高性能的防腐涂料組成一個(gè)加厚的復(fù)合防腐涂層體系，即：重防腐蝕涂層體系。 ? 從公式： T=L2/6D可以看出，使用壽命 T與涂層厚度 L的平方成正比。增加涂層厚度能加強(qiáng)涂層的隔離能力，是提高涂層壽命、保護(hù)鋼鐵的有效手段。采用新型的高固體份厚漿涂料經(jīng)少量次數(shù)的涂裝，可以得到250~500微米的重防腐蝕涂層，而超重防腐蝕涂層厚度可達(dá) 1000~2021微米。 5．防腐涂料的選擇 ? 涂料的防腐一般通過底漆、中涂漆、面漆的協(xié)同作用來完成，涂裝一定的膜厚，來達(dá)到要求的防腐年限。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料配套體系的設(shè)計(jì)及品種選擇，可參考 ISO 12944《 色漆和清漆 ——鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕涂料系統(tǒng)保護(hù) 》 中的有關(guān)內(nèi)容。 ? 底漆在涂料涂裝配套中賦予涂層良好的耐腐蝕性能。富鋅底漆作為長效型鋼結(jié)構(gòu)重 防腐涂料 涂裝配套體系的底漆，相比其它品種底漆具有防腐性能強(qiáng)，耐熱性優(yōu)良，附著力好，耐候性好，不影響焊接施工等優(yōu)點(diǎn)。因此，富鋅底漆已成為船舶、橋梁、 海上鉆井平臺(tái)、碼頭、管道、貯罐等重 防腐涂料 領(lǐng) 域中的主要配套底漆品種。 5． 1 富鋅底漆 ? 5． 1． 1富鋅底漆的防腐機(jī)理 ? 富鋅底漆的防腐機(jī)理是基于金屬鋅對(duì)鋼鐵的陰極保護(hù)作用。因?yàn)榻饘黉\的電化學(xué)活性比鐵活潑，所以當(dāng)水分入侵涂層時(shí)，在陽極區(qū)鋅由于失去電子而被腐蝕掉，在陰極區(qū)的鋼板表面不斷得到電子，從而受到保護(hù)。同時(shí)，鋅作為犧牲陽極形成的 氧化物 還可以對(duì)涂層起到一種封閉作用，加強(qiáng)了對(duì)涂層的保護(hù)。富鋅底漆的電化學(xué)反應(yīng)方程式如下： ? 為確保富鋅底漆中的鋅粉能與鋼鐵緊密結(jié)合 而起到導(dǎo)電和犧牲陽極的作用，對(duì)于富鋅底漆中鋅 粉含量占干膜總質(zhì)量的百分比，美國鋼結(jié)構(gòu)涂裝協(xié)會(huì) (SSPC)SSPC Paint 20 中有明確的規(guī)定： 1 級(jí)，鋅粉含量 ≥ 85 ％； 2 級(jí)， 77 ％ ≤鋅粉含量 ≤ 85 ％； 3 級(jí)， 65 ％ ≤鋅粉含量 ≤ 77 ％。 5． 1． 2 富鋅底漆的類型 ? 根據(jù)成膜物的不同，富鋅底漆一般分為有機(jī)富鋅底漆 ( 以環(huán)氧富鋅為主 ) 和無機(jī)富鋅底漆兩大類。 ? 5． 1． 3幾種富鋅底漆的性能比較 ? 有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)國內(nèi)外幾種富鋅底漆進(jìn)行了性能測(cè)試，并分別對(duì)其物理性能、防腐性能、施工性能進(jìn)行了比較， 結(jié)果見表。 幾種富鋅底漆的主要組成成分及性能比較 5． 2 云片中間漆 ? 5． 2． 1云鐵中間漆的種類 ? 中涂漆一般有環(huán)氧云鐵漆和環(huán)氧玻璃鱗片漆或環(huán)氧厚漿漆及不銹鋼鱗片漆。 5． 2． 2 幾種中間漆的特點(diǎn) ? 環(huán)氧云鐵漆。環(huán)氧云鐵漆是以環(huán)氧樹脂為基料加入云母氧化鐵制成，云母氧化鐵的微觀結(jié)構(gòu)像片狀云母，其厚度僅為數(shù)微米，而直徑為數(shù)十微米到 100微米。它耐高溫、耐堿、耐酸性、無毒，片狀結(jié)構(gòu)可阻止介質(zhì)滲透，增強(qiáng)了防腐性能。它收縮率低、表面有粗糙度，是一種優(yōu)良的中層防腐漆，廣泛地應(yīng)用于輕、中、重防腐的場(chǎng)合。 ? 應(yīng)用實(shí)例如上海南浦大橋 ——主橋鋼梁外壁：噴砂除銹 ；第一層環(huán)氧富鋅漆 80微米； 第二層環(huán)氧云鐵漆 100微米；第三層氯化橡膠云鐵漆 45微米；安裝后：第四層氯化橡膠云鐵漆 45微米。 ? 環(huán)氧玻璃片漆。環(huán)氧玻璃鱗片漆是以環(huán)氧樹脂為基料，以薄片狀的玻璃鱗片為骨料，再加各種添加劑組成的厚漿型防腐漆。玻璃鱗片厚度僅為 25微米，片徑為 100—3000微米。由于鱗片在涂層中上下多層排列，形成獨(dú)特的屏蔽結(jié)構(gòu)。極優(yōu)良的抗介質(zhì)滲透性；優(yōu)良的耐磨性；固化時(shí)收縮小，固化成膜后熱膨脹系數(shù)小；與基體粘結(jié)性好，耐溫度性好；良好的施工性能，施工方便，易修補(bǔ)。 ? 玻璃鱗片涂料比云鐵涂料有更多的優(yōu)點(diǎn)，一般涂一遍可達(dá) 150~300微米。日本關(guān)西海上機(jī)場(chǎng)和本洲到四國的跨海大橋的鋼結(jié)構(gòu)都使用環(huán)氧玻璃鱗片涂料，涂層厚度達(dá)到 1000微米。但其價(jià)格比較貴，多用于超重防腐的場(chǎng)合。 5． 3 防腐面漆 ? 5． 3
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