钢结构工程涂料涂装管理

　　钢结构工程的施工和质量验收的管理， 其内容有建筑钢结构工程、钢制设备管道工程以及大型贮罐、贮柜和输气、输油管道工程。《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-95）编制的条文及说明，规范了钢结构工程的施工及质量的验收，有助于相似工程规范操作，是工程管理学习贯彻的好教材。
　　1 钢结构工程施工及验收规范中对涂装的条文编制
　　1.1 材料质量
　　GB50205-95《 钢结构工程施工及验收规范 》3.0.3.1条规定：当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时，其深度不得大于该钢材厚度负偏差的1/2；3.0.3.2条规定：钢材表面锈蚀等级应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》规定的A、B、C级。
钢材原始状态对涂层使用寿命有很大的影响。 　　涂装前钢材的预处理受钢材的原始状态的影响，即材料的锈蚀等影响，实验以红丹亚麻仁油涂料试验涂层使用寿命差别近50%，实验数据告诉我们要做好材料的保管工作。红锈中所含的硫酸亚铁结晶，仅用喷射处理难以完全除尽；受硫酸根离子和氯离子等腐蚀性物质污染的碎屑，被夹在喷射处理钢材表面微细缝隙内，并以此为起点发生新的腐蚀。重要的工程，重要的构件不得选用D级钢材。
　　1.2表面处理标准
　　1.2.1不同的处理方法对涂装工程的耐久性影响

　　涂装方式：底漆一道，面漆铁红醇酸树脂漆一道。
　　1.2.2表面处理粗糙度和合适的涂层厚度
　　 1）凹孔深度对涂层防护性能的影响
　　喷射的角度、喷距、磨料的形状、颗粒等级、喷射压力和作用时间等，都是影响处理面粗糙度的因素。处理面的凹孔深度过大，造成顶峰（又称峰尖）锈蚀如表1.2.2-1所示。由于磨料的棱角造成喷砂表面过深的凹孔和顶峰，即使涂层有足够的厚度，顶峰部份的保护膜的厚度还不足以达到良好防护的厚度而容易造成早期锈蚀。在这种情况下要求在喷砂完工后，用砂纸打磨去掉顶峰。
　　凹孔深度达1～2mm，在半年的时间内即能反映轻微的锈蚀。
　 2）粗糙度与涂层厚度的要求
　　涂装表面的粗糙度（H），涂膜的厚度（T），一般资料介绍T≥3H，设计防大气腐蚀涂层厚度为100-150μm，则要求表面处理的粗糙度在40μm左右。船舶船壳部位涂料施工厚度在200μm以上，则允许粗糙度70μm。磨料品种为棱角的石英砂，其形成的粗糙度大于铸钢丸抛射所形成的粗糙度。
　　当贮罐防护涂料设计厚度120μm情况下，喷砂形成的粗糙度应≤40μm，涂膜保护峰尖的厚度＜80μm。根据贮罐使用环境条件，处于化工腐蚀性大气条件 下，应考虑增加涂层的厚度。
　　粗糙度过大，增加底涂层涂装的耗用量，砂纸打磨除去尖峰，则减少峰尖锈蚀和底涂层的不必要的耗量。
　　磨料的品种和颗粒度，是表面处理工序监管的内容，不能用海砂替代石英砂，原因是硬度差，不能达到表面处理要求的Sa2 1/2级除锈等级，海砂残留的盐份成为早期锈蚀的隐患。
　　涂层的厚度固然和防腐蚀耐久性有关，但也和工程造价联系在一起。施工人员按涂料的固体含量、比 重、损耗等计算在规定厚度下涂料的使用量，资料介绍特定环境下对涂层厚度要求列于．
　　随着高性能涂料品种出现，涂层厚度要求也应有所变更。设计人员要考虑在特定环境下，选择合格的品种，确定涂层的厚度，在一般情况下还以此为标准，再结合涂层的使用年限和维修停产总费用，选择最佳方案。譬如管道或设备涂装，包含脚手架费用，影响生产时间，材料的单价以及定期维修可能性。增加涂层厚度，提高工程的耐久性，减少维修费用等，这些因素的综合再结合企业的实际情况作为考虑的基础。
1.3 涂料涂装对表面处理标准的适应性
1.3.1 表面处理工艺的优缺点及适用性
不同的表面处理方法因除锈质量，对漆膜保护性能有影响，各企业根据条件及涂装件使用环境决定表面处理工艺。
　　■最佳 □良好 ◇勉强适用 ×不适合、差、费用大、缺点多。
不同类型涂料由于树脂及颜料等组成不同，被涂物所处的环境不同，以及对涂料保护性能和保护寿命的不同要求。钢铁表面的除锈质量有不同的要求和不同的适应性。一般情况下，像酚醛、醇酸、油性、沥青涂料以及环氧、氯化橡胶等高性能重防腐蚀涂料，对于钢铁表面处理的质量要求有差异，对除锈质量有 一定的适用关系，如下表所示，以供涂装设计时作参考。
1.4 表面处理除锈等级对涂料涂装涂层耐久性的影响率
防腐蚀涂层的有效寿命与涂装之前钢铁表面的除锈质量、漆膜厚度、油漆品种、涂装的工艺条件等因素有关。下表列出了上述各种因素对涂膜寿命影响的分析结果。

　　由表可见，涂装前钢铁表面的除锈质量是确保涂膜防腐蚀效果和防护寿命的关键因素。因此钢铁表面处理的质量控制是防护涂层的最关键环节，其次是涂装工艺条件等因素。
　　规范GB50205条文说明4.11.3条指出除锈质量“因素影响程度占50%”，符合一般科技资料引用资料。条文说明正确之处在于不推断表面处理质量差对涂膜寿命的影响，而是客观评论不同除锈等级对涂膜寿命的影响率。表面处理质量差对涂膜寿命的影响是一个多变因素，不是几句话能说清楚，表面处理质量差对涂膜寿命的影响，也不是一个50%，有时在短期内就能断定为必须返工，影响程度就成了100%。
　　2 钢结构涂装件的管理
　　2.1 涂装件的堆放与保管
　　 底涂层涂装期不应受露水等凝露水的腐蚀因子的影响，更不宜存放在户外。
　　涂装件不宜着地存放，易受地面蒸发水的影响及水汽渗透或凝露造成的锈蚀。
　　规范条文说明4.14.3条：装、卸车和起吊过程中构件要有适当的保护措施；5.1.6条：露天存放，风吹雨溅，被灰尘、泥沙和油污污染，长期粘着会侵蚀涂 层；5.1.4条：构件在运输过程中经常有碰落底漆的现象。
　　关于钢结构件制造厂涂装的道数和工地安装再涂装的衔接，是一个管理问题，也是一个技术问题。笔者在负责上海吴泾地区某重大化工工程质监，遇到建筑钢结构在生产厂涂装后与工地安装的衔接问题。
　　该工程由厂方列为自管工程，实际上管理经验不 足，最先把表面处理和涂料涂装分包给两个单位，后又考虑到表面处理和涂装脱节泛锈问题，只由一家施工企业总承包，但未曾考虑钢构件安装在风雨无遮挡的环境中，必须保证最低的涂层厚度的问题。由于另有原因，为显示工程的进度，不考虑户外钢结构涂层的最低涂层厚度，钢构件只涂一道至两道底漆，结果露在雨中经过一个星期，钢构件涂层表面出现泛锈，高标准的表面处理随之付诸东流。
　　在构件运输过程中，经常有碰落底漆，对构件涂层的损伤必须修补的工作量问题。笔者在负责大陆上海 宝 成钢构公司屋架涂装面层涂料设计管理中发现，从台湾省运至上海宝山的构件贮运集装箱，构件抛丸处理后涂环氧富锌底料，构件装运用木架分隔固定，解决了构件涂层的损伤问题。
　　2.2 钢结构底涂层的修补
　　钢结构底涂层的修补最大难处在于构件贮运擦伤剥落产生锈蚀的表面处理，安装现场条件限制或急于安装，表面处理又成为高空作业，其结果如5.1.4条所叙：多数单位不作修补，而只在工地涂一道底漆敷盖，安装固定后再涂两道面漆，这样，被碰处的底漆就比其它面少涂一道，对防锈不利。
　　钢结构底涂层的修补首要抓运输过程的管理，减少涂层擦伤剥落；其次是补涂，必须按设计文件要求作修补，包括符合标准的表面处理。修补一定要在起吊安装之前，并保证涂层干燥，达到一定的表面强度，这样会延误工期，但只有制度明确，才能使贮运相应的防护措施跟上。
　　2.3 钢结构涂装的误涂
　　2.3.1 焊接点位置的误涂
　　误涂可能发生在安装焊缝处留出30～50mm的位置，带漆焊接除非是合适于焊接的车间底涂料，否则影响焊接质量，遇到高空作业，除漆更是个麻烦的工艺。
　　2.3.2 摩擦面误涂
　　预留摩擦面的误涂，影响高强螺栓连接强度。多数建筑钢结构连接面任其锈蚀，事实上已不符合规范对材料选用的标准，锈蚀面可能达到D级锈蚀等级。
　　钢结构涂装的误涂是管理问题，也是技术问题，钢结构构件涂装导致车间保养底涂料的推广，这类涂料底层可以带漆焊接，抗滑移系数值同样符合螺栓要连接要求。车间保养底涂料的品种不止一种，探讨摩擦系数问题的资料介绍车间保养底涂料为无机富锌涂 料，规范条文说明4.10.1条：“喷砂后涂无机富锌涂料，是不带锈组装，应严格控制工艺过程。由于其成本高，工艺较复杂，应慎重采用。”事实上造船行业早就走过此路，大桥钢结构由造船厂承包，就是依靠先进的技术和先进的管理。
　　2.4 扩大组装单元
　　扩大组装单元即可减少高空作业，如焊接、焊缝的除锈和涂装，现在的高架道路、桥梁钢结构的分段起吊已常见。1972年9月横倒长度156m的上海电视台发射天线铁塔的起吊竖起，可说是一件大事情。上海大剧院、上海体育场、上海浦东机场屋架说得上是大型组装单元，以涂料涂装技术而论，其技术基础是车间底涂料的应用。
　　笔者接触过大型油库建设，该项设计未吸收车间底涂料的一套技术，负责该工程涂料供货的企业技术人员也有同感。目前存在总承包施工企业流动性大，不具备造船厂固定设备投入的条件，实际上施工企业可以向造船厂预订预涂保养底涂料钢材，保证表面处理质量，加快施工进度。
技术发展的特色是组合，有企业间的组合，工程的组合，设备的组合，优势的组合等，不搞小而全，大量的维修工程离不开施工企业。
　　3 钢结构涂料涂装的质量验收
　　3.1 涂层附着良好
　　规范条文4.11.7条：涂装应均匀，无明显起皱、流挂，附着应良好。相对应的《钢结构工程质量检验评定标准》（GB50221-95）9.2.3.1条把上述内容定为合格标准。
　　涂装应均匀，无明显起皱、流挂，可以目测检验评定，而附着良好的检测项目在行驶职能时存在技术上的难度。破坏性检测会带来修复等一系列问题，无损检测则无测试标准，而涂料涂装质量检验与评定的规范标准编制均为这样的模式。
　　涂料涂装质量检测是一个连续的监管过程，包含涂料生产企业的质量管理认证(ISO9001-2000)，产品质量合格证及复验合格报告，施工企业质量管理认证，质认证，试样制作和认可，社会监理企业质量管理认证，施工日志和监理日志的管理，表面处理除锈等级检测，涂层结构及厚度检测等。施工日志和监理日志的管理是涂装工程涂层使用寿命影响因素环境条件控制、施工工艺的管理，影响率占26.5%，这类影响因素不一定在短时间内反映出来，要从抓涂装工艺管理入手，包括施工环境条件控制。
　　涂料涂装工程质量管理，有施工企业责任管理，也有工程监理的责任，检查施工日志是一个办法，对严重影响工程质量的做法，监理人员可以有权要求停止施工或返工。
　　3.2 施工日志管理
　　对于建设方工程的质量是生命，工程自管经验不足，比不上社会工程质量监理管理的水平。涂料施工前道涂层被覆盖，前道工序就成为隐蔽工程，因此必须了解工程质量控制的全过程，了解关键点质量控 制，建设方通过监理或督促监理好关键点的质量。
　　重大工程的质量监督同样通过施工日志了解工程的施工质量，通过监理日志了解工程的质量管理，并作为涂装工程质量评定的依据。
　　施工日志必须反映工程进度和施工工艺和施工环境条件的控制，在招投标文件中列为合同的内容，并有制约措施。这样才能以施工日志的记录判定合格的涂料材料，从而做出高质量的涂装工程。
　　3.2.1 涂装工艺条件控制
　　a)喷砂除锈及涂装工艺的环境相对湿度≤85%；
　　b)第一道底涂料涂装与喷砂起始间隔时间≤4h；
　　c)涂料固化温度：环氧系双组份≥10℃，聚氨酯系≥5℃；
　　d)涂料覆涂间隔时间：环氧系最短≥12-24h，最大≤3d；聚氨酯系≥最短24h，最大≤48h（25℃）。 可覆涂的环氧或聚氨酯品种最大间隔时间参照产品说明。
　　3.2.2 涂装工艺管理
　　（1）高温季节涂装面粗糙度影响
　　高温季节涂料喷漆易引起干喷，涂料雾滴在涂装表面由于溶剂过早挥发，涂料来不及渗入凹孔(又称锚孔)，锚孔内空气中的水汽与氧成为腐蚀源，引起泛锈点；空气受热膨胀形成涂膜起泡，膜破裂造成锈点。
　　干喷表面，产生大量的小孔或针孔，易引起早期的锈蚀。
　　（2）中涂层与面涂层的覆涂间隔时间
　　间隔时间过短，兼容性好，只是延长实干时间，兼容性差，引起底涂层溶胀脱层，间隔时间过长，易引起面涂层附着不良。中涂层或面涂层的覆涂时间由于设计或管理原因，引起早期泛锈；底涂层厚度不足以保护峰尖，露天存放或受降露、雨淋而早期泛锈。
　　（3）表面处理质量差，底涂层要求表面处理除锈等级高，如无机富锌涂料涂层，极容易在残留的锈面处泛锈。
涂装工艺条件控制和涂装工艺管理是涂装工程责任方都应掌握和贯彻的内容。
　　4 工程质量监理
　　4.1 涂装工程质量监理专业人员的配备
　　笔者接触过多项工程，不少监理公司以建筑施工监理人员兼管涂装工程，对涂料涂装知识了解肤浅。某面粉厂涂装工程，监理人员用小锤敲击检查涂料涂装质量；某制药厂自流平地面涂装，一切听施工方管理人员指挥。建设方知道此类内情，不会对涂装工程质量放心。
　　4.2 监理人员的素质管理
　　监理人员的素质影响监理公司的信誉，配置懂行人员要到位，监理公司要监督监理人员贯彻对工程施工质量的管和邦，严格监理人员的纪律，使建设方不必担心自己的利益受到侵害。