钢结构涂料与涂装技术讲座内容

钢结构涂料与涂装技术讲座 上海中远关西涂料化工有限公司 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 由金属表面与介质发生化学作用而引起的特点 作用过程没有电流产生类型 气体腐蚀 非电解质溶液中腐蚀 由金属表面与介质发生电化学作用而引起的特点 金属与介质中有电流流动类型 大气腐蚀 土壤腐蚀 电解质溶液腐蚀 与机械作用和生物作用共同产生的腐蚀 工业生产中绝大多数金属结构腐蚀均属于电化学腐蚀 腐蚀 防腐方法 长久防腐法 二次防腐法 合金 耐候性钢板 不锈钢 表面处理 涂膜法 电气防腐 玻璃搪瓷衬里 水泥衬里 涂装衬里 塑料衬里 橡胶衬里 阳极保护法 外加电流法 涂装 金属涂膜 防锈油 热喷涂 复合 镀锌 石化工业的发展 重防腐涂料的开发和应用 要求高性能涂料 提供丰富的原料 高性能重防腐涂料 涂装工艺技术 表面处理 表面处理 各种因素对涂膜寿命的影响影响因素影响程度 表面处理质量49 5膜厚 涂装道数 19 1涂料种类4 9其他因素26 5 钢材涂装前表面处理的质量是左右涂膜保护性能的最主要因素 表面处理 表面处理质量对涂膜保护性能的影响 8 6 4 2 0122 53 表面处理等级 ISO 8501 性能评价 焦油环氧 耐海水2 5年氯化橡胶 耐海水1年红丹防锈漆 大气暴露1年 表面处理 表面处理质量对涂膜保护性能影响的因素 氧化皮对涂膜保护性能影响锈蚀产物对涂膜保护性能影响粗糙度对涂膜保护性能影响 表面处理质量及其评定 表面处理 钢材表面处理质量评定等级 ISO8501 1 1988 SISSS055900 涂装油漆和有关产品前钢材预处理 表面清洁度的目视评定 第一部分 未涂装过的钢材和全面清除原有涂层后的钢材的锈蚀等级和除锈等级 ISO8502 3 表面清洁度的检测方法标准 评定待涂装钢材表面灰尘沾污程度的标准ISO8503 2 喷射清理后钢材表面粗糙度分级 比较样快法 表面处理 锈蚀等级 钢材表面原始锈蚀程度 A级钢板 B级钢板 C级钢板 D级钢板 表面处理 ISO8501 1 GB8923等效 除锈等级钢板锈蚀等级除锈等级喷射或抛射除锈手工除锈ASa2 5 Sa3BSa1 Sa2 Sa2 5 Sa3St2 St3CSa1 Sa2 Sa2 5 Sa3St2 St3DSa1 Sa2 Sa2 5 Sa3St2 St3 表面处理 除锈等级 Sa3 Sa2 5 Sa2 表面处理 St2 St3 不同国家表面处理质量等级对应关系 1 美国钢结构涂装委员会表面预处理规范 4 美国国家防腐工程师协会标准 2 国际标准ISO8501 1 5 日本造船研究协会涂装前钢材表面除锈标准 3 英国涂装前钢材表面喷射除锈质量标准 表面处理 二次表面处理 火工损坏部位的原始状态 经磨料喷射处理后的表面状态 经动力工具处理后的表面状态 表面处理 自动焊缝经磨料喷射后表面状态 自动焊缝原始状态 自动焊经动力工具处理后表面状态 二次表面处理 表面处理 手工焊缝原始状态 手工焊经磨料喷射处理后的表面状态 手工焊经动力工具处理后的表面状态 二次表面处理 ISO8502表面清洁度质量评定 表面处理 LEVEL1 LEVEL2 LEVEL3 LEVEL4 LEVEL5 表面处理 ISO8503表面粗糙度比较样块法 表面粗糙度等级 细细 细级 中级 粗级 粗粗 表面处理 Rmax 3 3 2 4 5 1 2 1 4 5 Rz Ra 粗糙度定义 Ramx 最大粗糙深度 从最高波峰至最低波谷Rz 平均粗糙深度 由五个相互邻接的单独测量深度所求得的算术平均值Ra 平均粗糙度 所有波峰和波谷距中位线距离的绝对平均值 涂料的基本概述 涂料 1 涂料概述涂料发展历史由油漆转变为涂料 2 涂料的作用保护作用 金属防腐 海洋工程防污装饰作用 家庭装潢 工艺装饰标志作用 道路标识 工业标志特殊作用 防火 耐高温 军事 涂料的组成 挥发组分 不挥发组分 成膜物质 涂料 主要成膜物质 次要成膜物质 辅助成膜物质 植物油 桐油 亚麻子油 棉子油椰子油 豆油 花生油天然树脂 虫胶 松香 沥青合成树脂 酚醛 醇酸 环氧 聚氨酯 防锈颜料 红丹 锌铬黄 偏硼酸钡无机颜料 太百 氧化锌 氧化铁有机颜料 甲苯胺红 酞青兰体质颜料 碳酸钙 滑石粉 硫酸钡 助剂 催干剂 增韧剂 防结皮剂固化剂 稳定剂 防毒剂等 稀释剂 松香水 苯 甲苯 二甲苯乙醇 醋酸丁酯 环己酮等 涂料的分类 涂料分类原则 以主要成膜物质为基础分类 混合树脂以起主要作用的一种为基础 涂料共有17大类 油脂天然树脂酚醛树脂沥青醇酸树脂硝基钎维素钎维酯 醚氨基树脂过氯乙烯乙烯类树脂丙烯酸树脂聚酯树脂环氧树脂聚氨基甲酸酯元素有机物橡胶其他 涂料的命名与型号 根据我国GB2705 GB5206 4标准规定命名原则 涂料全名 颜料或颜料名称 主要成膜物质名称 基本名称涂料型号 以一个汉语拼音和四个阿拉伯数字组成 字母表示涂料类型 即主要成膜物质的种类 位于型号前面 第一 第二位数字表示涂料产品的基本名称 第三 第四位数字表示涂料产品序号 涂料的干燥机理 涂料 物理干燥涂料 化学干燥涂料 丙烯酸树脂类 过氯乙烯类 氯化橡胶类 沥青类 钎维素类 硝基钎维类 天然树脂类 部分元素有机物 加温干燥 常温干燥 有机硅涂料 氨基树脂类 水汽固化 氧气固化 固化剂固化 无机硅酸锌 醇酸树脂 油性酚醛类 油脂类 单组份聚氨酯 环氧类 聚氨酯类 物理干燥机理和特性 涂膜的形成 Wetfilm Dryfilm 聚合物链 溶剂挥发 物理干燥型涂料的特性 可逆性 即使在涂装后数月或数年 在它本身的溶剂或更强的溶剂中可以重溶 溶剂分子穿透进树脂分子之间 将其分离 重新溶解 溶剂的敏感性 这些涂料对溶剂没有抵抗力 对温度的依赖性小 热塑性 随温度升高而变软 由于聚合物链非交叉而有一定自由度 重涂性好 没有涂装间隔要求 化学干燥机理和特性 涂膜的形成 Wetfilm Drycuredfilm 溶剂挥发 交叉状聚合物 化学固化型涂料共有特性 不可逆性 固化后的涂膜不能重溶 耐溶剂性 涂膜的形成对温度有一定要求 非热塑性 相互紧密的交叉链聚合物分子即使在高温时也不能移动 有复涂间隔的要求 钢结构常用涂料的性能 红丹底漆特点 含化学防锈颜料 铅 使用历史悠久 于铁结合产生离子交换 生成难溶的铅酸铁 适用于大气环境 表面处理要求低 防锈效果好 但因其颜料具有一定毒性 所以在室内不推荐使用 尤其是涂装后进行焊接产生的烟雾 环氧富锌底漆特点 含化学防锈颜料 锌 具有阴极保护作用 与氧生成的氧化物起封闭作用 阻止腐蚀介质渗入 采用环氧树脂为成膜物 使涂层坚硬 耐磨 钢结构常用涂料的性能 醇酸铁红底漆特点 属物理防锈涂料 选用化学性质相对稳定的铁红颜料 利用其细微的颗粒来填充涂膜结构 提高涂层的致密性 降低渗透性 从而达到一定的防锈效果 适用于大气环境 遮盖力强 涂装后焊接时毒性小 耐酸碱性差 不适用与水下部位 环氧云铁底漆特点 物理防腐高性能涂料 采用环氧树脂为成膜物 利用云母氧化铁呈片状的特点 形成较好的防水和气的渗透作用 大型海洋钢结构 桥梁等都采用此类涂料 钢结构常用涂料的性能 氯化橡胶防锈底漆特点 有较好的抗水和氧的渗透性能 耐酸碱性能强 施工方便 适用与大气环境和水下部位 因含有氯 在高温 日光下 会逐渐释放氯气 不适用于内部 无机富锌底漆特点 全名无机硅酸锌涂料 指一类涂料 有水溶性后固化 水溶性自固化 溶剂型自固化三种 成膜机理是依靠正硅酸乙酯吸收空气中水分 发生缩聚 同时与锌及钢铁反应生成复合盐类 牢固附着在钢铁表面 属高性能防腐涂料 较强的阴极保护性能 耐酸碱 耐高温 耐化学溶剂性等优点 表面处理 施工要求高 涂料质量质量性能检测 涂料质量性能检测 涂料产品性能检测 涂膜性能检测 涂料原始状态检测 涂料使用性能检测 涂料物理性状检查 涂料储存稳定性 涂料组成分析 使用量 涂布率 施工性 流挂性 流平性 干燥性 遮盖力 多组分涂料混合性和使用寿命 涂膜外观检查 硬度 耐冲击 柔韧性 附着力 耐溶剂性 耐久性 涂料的应用 涂装前准备 开罐要点 确认涂料的品种 牌号 颜色 出厂日期要符合规定要求 注意 结皮现象要先剔除结皮 不能将其捣碎混入涂料中 搅拌原因 涂料中因颜料等物质的密度较大 易沉降于罐底 有些颜料分散性差会发生 离析 现象浮于表面 要点 应选用动力搅拌工具 将罐底沉积的颜料搅翻起 直至上下粘度均匀为止 注意 严重沉积 板结 胶化的涂料不能强行稀释再使用 涂料的应用 混合与熟化原因 靠化学反应而固化干燥的涂料均为双组份或三组分 要点 按比例将多组份涂料混合 并根据环境温度适当需要一段时间的预反应 熟化 注意 混合前基料 固化剂 分别搅拌均匀后再混合 用多少配多少 稀释原因 因储存时的温度 时间原因或施工需要降低粘度 要点 每种涂料都有相应的稀释剂 不能用错或混淆 注意 用错稀释剂或过量稀释会降低涂料施工性能直至报废 涂料的施工方式 选择涂装方式的条件 应根据涂装工作的环境 场所 被涂物的形状 大小以及涂料的性能 特点来决定 涂装方式之特点刷涂特点 工具简单 操作方便灵活 适应性强 应用普遍 优点 对喷涂施工难以达到的部位或难于确保膜厚的部位进行涂刷 浪费少 污染小 涂层有较好的渗透力 缺点 效率低 不宜进行大面积施工 涂料的施工方式 辊涂特点 因某些原因难以进行喷涂的大面积的涂装 优点 效率高于刷涂 可较长距离作业 浪费少 污染小 缺点 对于复杂结构的凹凸面不宜施工 不宜厚涂型涂料施工 空气喷涂特点 利用压缩空气将涂料从喷壶中吸出并吹向被涂物面 优点 效率高于刷涂和辊涂 且涂膜均匀 缺点 浪费大 污染大 不宜厚涂 渗透性不如刷涂辊涂 涂料的施工方式 高压无气喷涂特点 利用压缩空气驱动高压泵 将涂料吸收并加压 通过高压管和喷枪 经扁孔型喷嘴形成扇型雾状喷出 优点 效率高 适用于大面积涂装 膜厚均匀光洁 涂层致密性好 缺点 喷逸时浪费大 出口处压力易造成伤害 涂料的施工方式 高压无气喷涂注意事项1 注意喷涂压力和流量的关系2 注意喷涂压力和涂料粘度的关系与压力有关的因素 管路的直径 长度管径越小 管路越长 压降越大 流量越大 压降也大 3 正确选择喷嘴应视构件大小 形状 涂料性质 膜厚4 注意喷涂要领 涂装作业管理 涂装环境管理 环境湿度 在一定的大气温度条件下 定量空气所能容纳的最大水蒸气的量 用百分比表示 环境露点 在一定温度条件下 具有一定相对湿度的空气逐渐冷却到水蒸气饱和时 水汽则开始凝聚 此时的温度则为该空气的 露点 环境温度 被涂物在涂装时的环境温度和表面温度 涂装环境管理 照明 配备良好的照明设施 密闭环境的防爆型照明设施 脚手架 高空环境配备安全可靠的施工脚手架和安全网 通风 密闭环境的涂装作业应配备良好的防爆通风设施 环境污染 避免周围污染源对涂层带来污染 污染环境 避免涂装本身对环境的污染 涂装工艺程序 程序一 程序二 钢板预处理 涂层质量检查 涂装后续涂层 最终涂层检验 构件完整校验 层间质量检验 钢构件安装 焊接部位处理 按配套修补 涂装最后面漆 结构焊接成型 二次表面处理 预涂防腐底漆 涂装防腐底漆 结构焊接成型 表面处理 构件完整校验 涂层质量管理 膜厚管理 工程管理 材料管理 涂装管理 涂装质量要求 质量检查 涂层缺陷修正 涂膜的保护 漆膜厚度规定 湿膜厚度控制 干膜厚度控制 膜厚数据记录 整理 涂装日程表 大日程 工程施工方针 涂装日程计划 小日程 材料预算 采购纳期 材料保管 定额发料 安全卫生管理 防火 通风 个体劳动保护 涂装管理 涂层质量管理 内容1 涂层质量要求涂层质量的优劣与许多因素有关 包括合格的表面处理 品质良好的涂料 正确的施工方法 娴熟的涂装技术等 是一个全过程的全面质量管理 涂层质量要求主要以下两点 1 钢材表面处理质量要求是涂装质量的重要组成部分 也是能否获得良好质量的涂层的基础 2 涂层表面质量要求要有涂层内在质量 防腐性 平整性 清洁度等 内容2 质量检查为了确保涂装质量 业主 总包方 和钢结构制作厂的质量管理部门 在整个项目制作过程中 应对表面处理和涂装作业的工作质量 需要进行经常性 程序性的认真检查 应做到 1 对各检查的项目都要有标准的验收项目表 2 该标准需经业主 设计 监理等方面的认可或了解 3 标准应切合实际施工情况 确保能够实施 涂装管理 涂层质量管理 内容3 涂层的缺陷修正涂层一旦有问题或产生缺陷 应立即分析其产生的原因 并按照规定的方法进行修补 应尽可能使缺陷在湿膜状态和小范围内修补好 以免待涂层干燥后或扩大范围发现再处理修正则造成较大的损失 常见的缺陷有如下现状 干喷 流挂 曳尾 缩孔缩边 起泡 橘皮 针孔 细纹龟裂 剥落 回粘 渗色等 涂装管理 涂层质量管理 内容 涂层保护完工后的涂层应注意保护 避免损伤而带来损失 要做到这一点 不仅涂装施工部门有责任 整个相关的环节部门都有责任保护好涂层 需要注意相关事宜 1 努力提高钢构件设计完整性 减少涂装后再次烧焊 2 合理安排涂装作业 待结构完整校验后再涂装 3 构件涂装完成后 应有一定的干燥期 不应将还没有完全干燥的构件进行吊运 4 构件起运时应有足够的保护措施将涂层加以保护 5 完整涂装后的构件不允许有脚印的痕迹 涂装管理 涂层质量管理 内容1 漆膜厚度规定所谓膜厚管理 是对施工中的漆膜厚度进行控制和对施工后的膜厚进行检测 分析 判别 和质量反馈与处理的过程 对任何项目的涂层在技术要求上都应有明确的膜厚要求 即所谓的 规定膜厚 一般指必须基本得到的膜厚值 常见的膜厚要求是 90 以上的检测点干膜厚度不小于规定膜厚 其于检测点的干膜厚度应不小于规定膜厚的90 所谓的两个90 要求 但各个业主和客户的要求不尽相同 涂装管理 膜厚管理 涂装管理 膜厚管理 内容2 湿膜厚度控制每种涂料的固体含量不尽相同 对于一定的干膜厚度均有相应的湿膜厚度 为使干膜厚度既符合规定膜厚 又不至于超厚 必须在涂装时严格控制湿膜厚度 控制膜厚的方法 1 定量涂料用于一定面积的被涂物 2 施工者现场湿膜厚度检测 3 检测时应考虑涂料中所加入的稀释剂 3 定期检验湿膜仪的准确性 涂装管理 膜厚管理 内容3 干膜厚度控制必须在涂层完全干燥以后用干膜测厚仪进行检测 干膜厚度检测的注意点 1 检测点的选择要注意分布的均匀性和代表性 2 原则上大构件每平米随即检测一点 或每个自由面测三点 3 焊缝 距自由边10mm范围内不可作为规定膜厚要求 4 在粗糙的钢板表面检测较薄的涂层时有较大的误差 涂装管理 膜厚管理 内容 膜厚数据记录 整理应对所有涂装施工的构件进行专人膜厚检测 做好记录 检测记录者与施工者不应同一人 在做检测记录时 若非装饰性表面可将测得的数值标在构件上 以便后续涂装时调整施工厚度 有时业主也喜欢这样做 数据记录要作一定时间保存 至少保存到项目验收合格 对数据必须归纳整理以判断膜厚分布是否达到规定的要求 并制成膜厚分布情况表 包括直方图 涂装管理 工程管理 涂装日程表涂装工程管理 可以认为是在某一项目制作总计划的指导下 涂装工作与其他工程有机协调和合理配合的计划制定和实施过程 应做好以下几点 1 确保涂装工作在整个工程中的必要地位 2 根据本企业的特点如 设备 劳力 场地 工程完工期等要素 制定合理的大日程计划 3 以严密的工程计划确保涂装工作的顺利进行 涂装标准日程表的制定 是科学化管理的一个组成部分 它以科学生产而出发 又进一步促进生产的科学化 涂装管理 材料管理 内容1 材料预算材料管理是以最合理的材料费用 将所需要的质量 数量的涂料及时投入生产作业中 并获得有效使用的方法与过程 材料预算是材料管理的最先一步 应建立在总的钢结构吨位和设计涂装面积基础上 通常涂料预算应考虑以下因素 涂装总面积 单位面积理论涂布率 施工系数 道数 计算公司为 P 1 Q S N P 涂料需要量 损耗系数 Q 理论涂布率 S 施工面积 N 道数 涂装管理 材料管理 内容2 采购纳期当项目较大时 涂装施工周期会很长 故涂料应随施工周期分批到厂入库 确定材料纳期的原则是保证材料不过早也不过迟到厂 既要满足生产的及时需要 又不至于造成过多的库存 应随着设计的变化 及时应变材料纳期数量 品种和到厂时间等 并向涂料供货商提交供货修正清单 以便及时备货和合同的修正 材料纳期还应考虑供货商的地理位置 考虑运输时间等因素 给生产提供一个良好的后勤保障 涂装管理 材料管理 内容 材料保管涂料是有其储存期的 在正常情况下为一年 但有些产品的储存期只有半年左右 如果保管不当 会缩短涂料的稳定期 使涂料提早变质和报废 反之可大大延长其稳定期 减少浪费 涂料在储存期内能否保证质量 应有以下条件 1 周围环境温度应在00C以上 400C以下 锌系和无机锌涂料在300C以下 湿度70 以下 2 良好的通风 避免阳光直接照射 3 数月没用的品种应将桶上下倒置一次 避免沉淀结块 4 涂料应分类 分批堆放 做到先进先出 设立台帐 涂装管理 材料管理 内容 定额发料材料的定额应与涂装设计结合考虑 应由设计部门和生产部门负责 涂料定额应由以下条件确定 1 整个项目的涂装总面积和涂料总量 2 各种涂料的单位面积理