沿海基地不锈钢结构腐蚀研究及防腐处理应用方案

一、前言不锈钢在一定条件下也会生锈的。不锈钢具有抵抗大气氧化的能力---即不锈性，同时也具有在含酸、碱、盐的介质中乃腐蚀的能力---即耐蚀性。但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及环境介质类型而改变的。如304钢管，在干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，很快就会生锈了。因此，不是任何一种不锈钢在任何环境下都能耐腐蚀,不生锈的。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的稳定的富铬氧化膜（防护膜），防止氧原子的继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体中氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧化铁，金属表面也就受到不断地锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多，日常生活中多见的有如下几种：

1.不锈钢与不同材质的金属材料接触，产生电联；不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附着物，在潮湿的空气中，附着物与不锈钢间的冷凝水，将二者连成一个微电池，因腐蚀点位不同引发了电化学反应，保护膜受到破坏，称之谓电化学腐蚀。

2.不锈钢表面粘附有机物汁液（如生活垃圾和施工残留物等），在有水氧情况下，构成有机酸，长时间则有机酸对金属表面的腐蚀。

3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），引起局部腐蚀。

4.在有污染的空气中（如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气），遇冷凝水形成酸性液点，引起化学腐蚀。长期浸泡在流动性大氯离子浓度较大的消防水系统中，富氧环境和氯离子双重作用产生不锈钢表面锈蚀。以上情况均可造成不锈钢表面防护膜的破坏引发锈蚀。所以，为了提高不锈钢制品的耐蚀性及装饰性，需要对不锈钢表面进行防腐蚀处理和装饰性修复。

二、设计方案参考通过仔细勘察某卫星发射基地厂区不锈钢设施的外表面腐蚀现状，我们提出有针对性不锈钢表面防腐蚀处理和装饰性修复的设计方案，谨供各位专家参考。1.不锈钢压力管道和液压管道外表面前处理（脱脂清洗）——酸洗钝化——漂洗——中和——漂洗——烘干——钝化层检验——喷涂改性环氧树脂封闭底漆1*25微米——喷涂氟碳树脂清漆1*30微米罩光保护层主要特点：采用外加电流辅助钝化，提高钝化层厚底及致密性；覆盖透明耐候有机涂层，提高表面耐蚀性及耐洗刷性能。2.不锈钢法兰与阀门外表面前处理（脱脂清洗）——漂洗——中和——漂洗——烘干——机械打磨清理除锈——吹扫——喷涂改性环氧树脂封闭底漆2*25微米——喷涂改性环氧树脂中间漆2*40微米——喷涂氟碳树脂色漆2*35微米主要特点：通过机械打磨清理进行表面除锈和减少结构内部应力，采用覆盖厚度均匀的防腐蚀涂层配套体系提高表面耐蚀性及耐候性，避免不同材质的电化学腐蚀。氟碳树脂色漆颜色尽量选用与不锈钢本色接近。3.不锈钢门窗及消防器材箱外表面前处理（脱脂清洗）——专用清洗液清洗除锈——漂洗——中和——漂洗——烘干——镜面抛光——吹扫——喷涂釉面玻璃树脂清漆1*20微米——喷涂氟碳树脂清漆1*30微米罩光保护层主要特点：专用清洗液清洗除锈效果好且较为彻底，对基材损伤程度小；采用不同粒度的抛光材料进行机械初抛光再机械精抛光，磨削力强、抛光快、光度亮、镜面效果好，特别适合不锈钢门窗及消防器材箱等设备表面的镜面抛光处理，再加以涂覆透明的釉面玻璃树脂清漆和氟碳树脂清漆提高不锈钢表面的装饰性、耐蚀性、耐洗刷性及耐候性，为保持建筑物本身的美观增光增色。4.塔顶消防水箱内表面前处理（脱脂清洗）——漂洗——中和——漂洗——烘干——机械拉毛（抛丸）处理——吹扫——涂刷环氧树脂封闭底漆2*25微米——环氧玻璃钢二布四油加强级防腐层——涂刷环氧耐磨面漆1*80微米主要特点：通过机械（抛丸）拉毛处理增加金属表面粗糙度，采用内衬环氧玻璃钢加强级防腐蚀涂层增强不锈钢水箱内表面的耐蚀性及耐消防水冲刷性，增加不锈钢水箱的使用效能及寿命。建议外表面锈蚀及涂层破损部位应同时修复处理。三、主要施工工艺推荐1.不锈钢表面酸洗钝化处理工艺酸洗时，在规定时间内应仔细检查，达到去除氧化皮，表面呈亮银白色为止，严防过蚀。如氧化皮较厚时，可用不锈钢丝刷或硬质塑料尼龙刷除去氧化皮。

用酸洗膏酸洗：按配方配制，并将酸洗膏充分地进行搅拌，随配随用；在常温下将酸洗膏均匀地涂在管件表面，其膏层厚度约为2~3mm。如用水冲洗后仍有氧化皮存在，可用不锈钢丝刷或硬质塑料尼龙刷除去氧化皮。

不论用酸洗液或酸洗膏，酸洗后均应彻底用水（氯离子浓度小于25ppm）冲洗干净，然后用石蕊试纸检验，无反应后将水渍擦干或晾干，以备钝化处理。

用钝化膏钝化：按配方配制，并将钝化膏充分进行搅拌，随配随用；在室温下，将钝化膏均匀地涂在酸洗过的工件或设备表面，其膏层厚度约为2~3mm，达到规定时间，并检查表面钝化膜致密情况，确认合格后用流动清水（氯离子浓度小于25ppm）冲洗干净；钝化完毕后，用兰点法检验钝化膜致密情况。在条件允许的情况下，可采取恒电位仪和参比电极辅助进行电化学钝化。提高钝化层的厚度与致密度。检验

检验试验液配方：铁氰化钾10g加浓硝酸30ml再加蒸包馏水50ml，待溶液均匀后，用蒸馏水稀释至1000ml。

钝化膜检验：经过表面处理后，为了检查不锈钢是否存在游离铁及钝化膜的致密情况，将试验液涂于清洗干净的钝化表面，30秒内观察显现兰点情况，无兰点出现为合格。

质量控制：

所提供的配方在酸洗、钝化前均已进行过工艺试验。

酸洗前，必须用汽油、碱液或净洗剂除去工件表面的油污，并用水冲洗干净，不允许用碳钢钢丝刷刷工件表面。

凡不锈钢容器上有碳钢零部件的，在酸洗过程中不得使其受到腐蚀。

安全措施

酸洗、钝化操作使用的材料均是有强腐蚀性或有毒、剧毒的酸、碱、盐等化学品，操作中一定要严格防护不能与皮肤接触，操作人员必须按规定穿戴齐全劳动保护用品方能工作。

各种化学品应有专人专库保管。酸类如溅到皮肤或身上后，应马上用清水冲洗。使用过的酸液和容器不得乱堆乱放。

钝化后的工件严防磕碰划伤，以免损坏钝化膜。

采用本工法处理过的奥氏体不锈钢工件表面光洁，呈亮银白色，改良钝化工艺后钝化膜厚度为4~8μm，具有良好的外观和抗蚀能力。考虑到海洋环境的腐蚀状况，应采取覆盖涂层保护钝化层表面，达到更好的装饰性和耐洗刷性。

2.不锈钢表面镜面抛光有时我们需要把不锈钢表面做得很亮，看起来像面镜子似的。根据不锈钢门窗及消防器材箱等设备表面的施工难易程度和用户要求采用机械抛光的方法来达到镜石光泽。机械抛光特点：表面的光整平性好，光亮劳动强度大，成本较高且污染严重，复杂件难加工，整个产品光泽度很难达到一致，光泽度保持时间不长，仅使用于中小件的处理。本方案中较为适合不锈钢门窗及消防器材箱等设备表面的镜面抛光处理，具体步骤为机械初抛光再机械精抛光。公司为迎合市场需求，采用独特的生产工艺，利用国内外先进的生产设备，通过严谨的生产流程制作而成的纳米氧化铝抛光粉为高纯度白色粉末，是玻璃、水钻、水晶、金属、各种石材系列精抛纳米材料。该产品具有以下优越性能：晶相稳定、硬度高、颗粒小且分布均匀；磨削力强、抛光快、光度亮、镜面效果好；研磨效率高，抛光效果好，研磨效率远远高于二氧化硅等软质磨料，表面光洁度优于白刚玉的抛光效果，切削力强、出光快、能抛出均匀而明亮的兴泽。

粒径大小：20纳米；0.3微米；3微米等

用量：

推荐用量为1～20％，使用者应根据不同体系经过试验决定最佳添加量。

安全注意事项：不能浸水；请不要用湿手触摸；正确佩戴防尘护罩、安全眼镜、防护手套；请不要漏出，漏出时请即时清扫干净。3.不锈钢表面透明清漆罩光保护釉面玻璃树脂产品简介以国外新型材料为基料，合成纳米高硬度玻璃树脂基本性能如下：单组分常温固化，硬度可从4h~8h,基本耐温从-50度~250度，可以更高。耐磨,耐酸碱，耐盐雾，耐强极性溶剂.产品环保。该系列产品可与以下玻璃树脂并用：环氧树脂；热塑性丙烯酸树脂；烤漆与uv；氟碳树脂。粘接力与环氧树脂相当，对玻璃与玻纤的粘结性能更强于环氧树脂。可用于制造高强度高性能玻璃钢。该树脂硬度越高涂层则越薄，比如在硬度8~9h的话涂层需要小于5um,在硬度4~6h的话涂层最高可以达到100~300um左右。特性和比较对于金属不锈钢液体玻璃附着力 远> 氟碳树脂液体玻璃自交联密度远> 氟碳树脂液体玻璃耐候老化远> 氟碳树脂液体玻璃 耐高湿> 氟碳树脂液体玻璃硬度与耐磨性远>氟碳树脂液体玻璃耐高温>或=氟碳树脂液体玻璃耐氯离子>=氟碳树脂(同等涂层厚度）但是液体玻璃是属于薄涂（5~20多um）,产品能达到耐盐雾>5000小时，所以可以用液体玻璃作为底漆薄涂，先自干约半小时（也可以用其他型号2小时以内任何时间）后，涂刷各种厚度的氟碳漆，克服了氟碳漆的附着力教弱，交联密度教弱的弱点，采用了其可以达数百um厚度达到高耐盐雾的优点。不锈钢表面施工简易不锈钢表面处理完成后喷涂或刷涂通用型玻璃树脂(根据需要可稍稀释,稀释剂可选择醋酸丁酯,二甲苯,丁醇,丙二醇甲醚,涂层厚度控制不超过约50um,以10-20um为宜在喷涂玻璃树脂后,待溶剂挥发一段时间后,涂层开始空气固化,发粘(此过程大约会保持约2~3小时),喷涂氟碳漆作为面涂。不锈钢表面防腐涂层施工常规的施工步骤：清洗需油漆的物件表面黏附的泥、粉尘、盐份、厚重的油污和有害元素。通常清洗不锈钢物件的表面使用专用溶剂。如果表面油污面积较大和污染较为严重的情况下，可以结合工业用去油剂，以无气喷涂喷覆在油污表面，静置二十分钟左右，以便去油剂和油污充分反应。然后以淡水冲洗，去除油污和去油剂。对于小面积的油污，可采用稀释剂清除。通常情况下，采用该方法清洁时，需多次重复使用稀释剂擦拭才可彻底去除油污。否则，只会扩大油污污染面积。海边结构盐分很重，涂装前必须做好盐分清除。表面处理本项目的表面处理方法将采用动力工具结合手动工具的方法。在表面处理之前，应检查工件，特别是新增结构件上的结构缺陷，这些结构缺陷在涂层的使用中将导致涂层的提前失效。故如下的结构缺陷，锐角边需倒至少2毫米的圆角，飞溅、焊豆、焊渣、咬边等结构缺陷需使用砂轮盘或砂轮头打磨光顺，必要情况下需进行补焊。焊接烟尘需使用稀释剂或相应的清洁剂进行清洁，以去除焊药中的硫化物等化学杂质污染。不锈钢表面，须轻度打磨，或磨料扫射清理，但必须用不含氯化物的非金属磨料。油漆涂装方法和顺序涂装方法：手工涂刷前金属表面处理标准应达St3级或Sa2.5级。除锈和涂装间隔不应超过4h。涂料按供方提供的重量比混合后，配好的涂料需熟化5-10min后使用，常温下涂料的使用周期为1h。涂料涂装施工无论手工或机械喷涂，工序衔接必须待漆膜固化后，以保证间隔固化时间充足，才能进行下道工序施工。涂刷后的漆膜层一定要均匀，覆盖严密，层间结合严密，粘附良好。涂层数应符合设计要求，涂装后的表面应平滑无痕，颜色一致，无针孔，无泛锈，流坠、粉化、开裂、脱落、破损等现象。每道漆的涂装间间隔最小为表干（指不发粘），一般不超过3h，必须保证涂层完全固化（涂装完毕24h）后方可使用。在涂装时，用相应的工具或设备对工件进行保护，以免油漆的相互污染。涂装顺序：严格按工艺配套要求施工各度油漆。质量控制涂装环境要求：涂装前，除了底材或前道涂层的表面要清洁、干燥外，还要注意底材温度要高于露点温度3℃以上；相对湿度低于85％的情况下可以进行施工。此外，对于双组份的环氧类油漆，如温度低于5℃时，由于固化反应将减缓或停止，故此情况下可使用冬用型油漆。环氧、聚氨酯漆或氟碳漆在涂装后不能马上暴露在雨雪中,这样会引起漆膜白化、针孔或起泡，应注意避免。涂层在固化期间内应保持良好的通风，以加速涂层的良好成膜。油漆的准备和使用一般油漆在经过一段时间的放置后，会有不同程度的沉淀和分层。所以在开罐后，就应用动力搅拌机或搅棒将其完全搅拌均匀后再使用，否则，将影响油漆的成膜品质。双组份油漆的主漆和固化剂一旦混合在一定温度下后有相应的使用时间。涂装间隔时间一道漆涂装完毕后，在进行下道漆涂装之前，一定要确认是否已达到规定的涂装间隔时间，否则就不能进行涂装。对于双组份类油漆，除了要保证最短涂装间隔时间以后涂装，还要注意在最长涂装间隔时间以内涂装。最好是在最短涂装间隔时间到了以后，马上就进行下道漆的涂装，以保证优良的层间附着力。如果在过了最长涂装间隔时间以后再进行涂装，则应该用细砂纸将前道漆打毛后，并清除杂质以后再进行涂装。环氧油漆涂装后，在固化阶段内遇到风雪、降雨、结露等高湿情况，漆膜会产生白化。在这种情况下复涂，应先用溶剂擦拭或以砂纸打磨除去白化膜，才能保证层间附着力良好。漆膜的完全固化：双组份油漆在漆膜表干和实干之后，还不是漆膜的最后形成，还须在常温下放置7天以上，待其漆膜完全固化以后，才能正式投入使用。涂层膜厚的检测施工各道油漆时，要注意漆膜均匀，并达到规定的漆膜厚度，以保证涂层质量及保证年限。检测工具：湿膜测厚仪、干膜测厚仪检测方法：油漆喷涂后马上用湿膜测厚仪垂直按入湿膜直至接触到底材，然后取出测厚仪读取数值。膜厚控制原则：膜厚的控制应遵守两个90％的规定，即90％的测点应在规定膜厚以上，余下的10％的测点应达到规定膜厚的90％。测点的密度应根据施工面积的大小而定。5.不锈钢表面环氧玻璃钢施工一般施工顺序：基层清理—→表面机械拉毛处理—→涂布底层树脂固化—→环氧树脂腻子补缝—→铺贴玻璃丝布至设计层数—→固化、修整—→涂布罩面树脂（环氧耐磨面漆）—→固化、养护涂布底层树脂并用环氧树