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水工闸门重防腐金属结构防腐施工工艺及其质量控制
水工闸门重防腐金属结构是水工建筑物的重要组成部分,由于金属结构长期浸没在水中,或处于干湿交替,被高速水流冲刷等环境中,受到各种水质(河水、海水、工业污水)、大气、水生物等的侵蚀,泥沙和其它漂浮物的冲击摩擦也会使钢材发生严重腐蚀,从而降低结构的承载能力,严重威胁到闸门的安全运行。如何有效地解决水工金属结构的腐蚀问题,是水利水电工程管理中的重要任务。搞好防腐蚀施工的质量控制,是关系到水工金属结构使用寿命的重要因素。
广东省江门市锦江水库第二溢洪道弧形闸门采用喷锌防护加面漆封闭的防腐措施,具体技术要求:①先进行表面预处理,采用喷砂除锈(按ＳＤＺ01.1的规范执行)。经处理后的钢表面应达到ＧＢ8923规定的除锈等级Ｓａ2.5级,粗糙度在ＲＺ60ｕｍ～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200ｕｍ。③在金属喷涂层尚有余温时进行涂料封闭,采用刷涂方式施工,环氧云铁防锈漆作为金属涂层的封闭涂料,涂3遍,每遍干膜不小于40ｕｍ,总厚度不小于120ｕｍ,金属铝热喷涂操作符合ＧＢ11375《热喷涂操作安全》的有关规定,按《水工金属结构防腐蚀规范》ＳＬ-105-95执行。防腐工艺流程:脱脂除油→检查合格→喷砂除锈→检查合格→喷锌(2道)→检查合格→刷涂环氧云铁封闭漆(3道)→检查合格。
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。
1 表面预处理
1.1 表面预处理的工作条件
空气相对湿度低于85%,基体金属表面温度至少高于露点3℃。在进行喷射处理之前,进行脱脂除锈,仔细清除焊渣、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。
1.2 喷射处理施工要点
1.2.1 工艺参数
ａ)磨料选择铸铁砂,粒径为0.5ｍｍ～1.5ｍｍ。磨料要求有棱角、清洁、干燥、没有油污。 ｂ)喷射处理所有的压缩空气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。压缩空气压力为0.7ＭＰａ。
ｃ)喷嘴到基体金属表面保持100ｍｍ～300ｍｍ的距离。
ｄ)喷嘴的孔口直径由于磨损而增大,当其直径增大25%时需更换。
ｅ)喷射方向与基体金属表面法线的夹角控制在15°～30°范围内。
1.2.2 操作要点
ａ)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,也便于施工人员相互联系。
ｂ)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。
ｃ)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。
ｄ)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。
ｅ)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。
ｆ)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。
ｇ)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。
ｈ)预处理完成经检查合格后需尽快进行喷涂,其间隔时间越短越好。在潮湿或工业大气压等环境条件下,须在4ｈ内涂装完毕,晴天或湿度不大时,最长间隔不超过12ｈ。
1.2.3 质量评定
表面清洁度和表面粗糙度的评定须在良好的散射日光下或照度相当的人工条件下进行。
评定表面清洁度等级时,被检基体的金属表面与ＧＢ8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中相应的照片进行目视比较评定。Ｓａ2.5级标准为钢材表面处理得非常彻底,即表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,所见的是点状或条纹状的轻微色斑。
评定表面粗糙度时,按照ＧＢ/Ｔ13288《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定(比较样块法)》用标准样块目视比较评定粗糙度等级,或用仪器直接测定表面粗糙度值。
2 锌热喷涂
2.1 喷涂材料、工具及环境要求
喷涂所用的锌丝的含锌量为99.99%。喷涂时,环境大气高于5℃或基体金属的温度至少比大气露点高3℃。在雨天、潮湿或含盐雾的天气,喷涂操作必须在室内或工棚中进行。采用射吸式ＳＱＰ—1型喷枪进行锌喷涂。
2.2 热喷涂工艺要求
ａ)喷涂用的压缩空气须清洁、干燥,压力0.4ＭＰａ～0.6ＭＰａ。氧气压力0.5ＭＰａ～0.7ＭＰａ。乙炔压力0.05ＭＰａ～0.10ＭＰａ。
ｂ)喷涂距离100ｍｍ～200ｍｍ;喷射角度(射束轴线与工件表面垂线的夹角)为0～15°,喷枪尽可能与基体表面成直角,不得小于45°。
ｃ)喷枪移动速度约100ｍｍ/ｓ～150ｍｍ/ｓ,一次喷涂厚度要达到60ｕｍ左右。
ｄ)各喷涂带之间应有1/3的宽度重叠,厚度尽可能均匀。
ｅ)各喷涂层之间的喷枪走向相互垂直,交叉覆盖。
ｆ)涂层的表面温度降到70℃以下时,再进行下一层喷涂。
ｇ)涂料封闭在金属喷涂层尚有余温时进行,采用刷涂的方式施工。
ｈ)工地焊缝两侧预留100ｍｍ～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。
2.3 质量检验
ａ)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。
ｂ)金属涂层的结合性能检查用切格试验法进行。试验结果在方格形切样内不能出现金属涂层与基底剥离的现象。
3 涂料封闭
3.1 涂装过程
涂料开封前,仔细检查并确认涂料的品种、牌号、颜色、有效贮存期等是否符合要求。将封盖上面和封盖周围的灰尘和脏物清除掉,避免异物混入涂料内。开盖后如发现表面有结皮,要沿边缘将漆皮割开后取出,不要任意捣碎,不可使漆皮碎片混在涂料中。涂料须搅拌均匀方可使用,采用刷涂方式进行涂料封闭。
3.2 质量控制
ａ)涂装过程中,应用湿膜测厚仪及时测定湿膜厚度。
ｂ)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。
ｃ)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%。
ｄ)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。
ｅ)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。 | 
于领先地位，并率先通过了国际质量体系认证。