黃春平 陳 奇

成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610051

埃及ARISH二期項(xiàng)目預(yù)熱器的噴砂噴漆

黃春平 陳 奇

成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610051

預(yù)熱器是水泥廠的核心設(shè)備，預(yù)熱器的正常運(yùn)行是保證水泥廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素之一，噴砂除銹和噴漆的好壞將直接影響水泥廠預(yù)熱器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)率和使用壽命。ARISH一期水泥生產(chǎn)線運(yùn)行三年后預(yù)熱器表面約1/3的地方出現(xiàn)了油漆脫落和銹蝕的現(xiàn)象。結(jié)合項(xiàng)目所在中東地區(qū)和靠近地中海的氣候條件，并考慮了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，ARISH二期水泥生產(chǎn)線預(yù)熱器噴砂除銹采用的是噴射除銹的方式，除銹等級(jí)為Sa2.5～Sa3級(jí)。油漆噴涂的方法為無氣噴涂。

預(yù)熱器 除銹等級(jí) 銹蝕等級(jí) 底漆 面漆 漆膜厚度

0 引言

由成都建筑材料工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司EPC總承包的埃及ARISH二期2×5 775 t/d水泥生產(chǎn)線工程，位于埃及西奈半島北西奈省。項(xiàng)目所在地最高溫度達(dá)45 ℃，晝夜溫差較大，距離地中海約70 km，最大相對(duì)濕度達(dá)80%，空氣中的堿性腐蝕性很強(qiáng)，對(duì)鋼材的腐蝕性很大，同時(shí)風(fēng)沙很大，對(duì)預(yù)熱器的使用有很大影響。為確保預(yù)熱器油漆在運(yùn)行期間不致脫落和避免銹蝕，對(duì)噴砂除銹以及噴漆的要求非常嚴(yán)格。

1 本項(xiàng)目對(duì)于噴砂噴漆的相關(guān)要求

ARISH一期水泥生產(chǎn)線的預(yù)熱器部件是由制作廠加工好和噴漆之后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)組裝的，三年后預(yù)熱器表面約1/3的地方出現(xiàn)了油漆脫落和銹蝕的現(xiàn)象。分析認(rèn)為主要有幾個(gè)方面的原因：

（1）噴砂除銹的過程質(zhì)量把控不嚴(yán)。大部分的金屬表面處理質(zhì)量等級(jí)小于Sa2級(jí)，對(duì)于后期噴涂的油漆的附著力影響較大，并且由于除銹不徹底，鋼板本身也在不停的銹蝕，影響使用壽命。

（2）油漆的選用和噴涂方法不合適。分析發(fā)現(xiàn)油漆容易掉落，油漆的耐熱溫度不能達(dá)到相應(yīng)的要求，同時(shí)在噴漆的過程中，沒有嚴(yán)格控制施工措施，比如稀料的配比，底漆噴涂所需的溫度的控制，面漆和底漆噴涂的時(shí)間間隔的控制，噴涂壓力的控制，漆膜厚度不均勻等多種原因，導(dǎo)致噴漆的效果不是很好。

（3）項(xiàng)目所處的地理環(huán)境惡劣，沙漠持續(xù)的高溫曝曬和沙塵暴，加上靠近地中海，空氣腐蝕性很強(qiáng)，對(duì)預(yù)熱器油漆的使用壽命也有影響。

為了避免出現(xiàn)一期預(yù)熱器和其他設(shè)備的銹蝕情況，保證預(yù)熱器的使用質(zhì)量，業(yè)主對(duì)我院承建的ARISH二期水泥生產(chǎn)線預(yù)熱器噴漆質(zhì)量提出了很高的要求，最重要的硬性的指標(biāo)是油漆的質(zhì)保期須≥8年，對(duì)油漆的品牌也有相應(yīng)的要求，同時(shí)業(yè)主和咨詢公司會(huì)對(duì)每一件噴涂的預(yù)熱器的部件都要進(jìn)行檢測(cè)，合格之后才允許下一步的安裝作業(yè)。

為了確保預(yù)熱器噴漆的質(zhì)量和項(xiàng)目進(jìn)度，項(xiàng)目部制定了針對(duì)性的預(yù)熱器噴砂噴漆方案。

（1）選用的油漆是有極好口碑的國(guó)際品牌PPG工業(yè)公司的油漆產(chǎn)品，雖然價(jià)格比較昂貴，但油漆的質(zhì)量得到了保障。

（2）對(duì)于油漆的儲(chǔ)存，由于項(xiàng)目地處沙漠腹地，晝夜溫差很大，且白天的溫度很高，為了確保油漆不變質(zhì)，專門修建了一個(gè)帶幾臺(tái)空調(diào)的油漆庫(kù)房，確保油漆庫(kù)房?jī)?nèi)的溫度始終保持在24°左右。

（3）要求油漆供貨商指派專業(yè)技術(shù)人員全程檢測(cè)噴砂除銹和噴漆作業(yè)。

（4）為了保證噴砂除銹和噴漆的質(zhì)量可控，有專人負(fù)責(zé)預(yù)熱器的噴漆作業(yè)。

（5）要求油漆供貨商指派專業(yè)技術(shù)人員全程檢測(cè)噴砂除銹和噴漆作業(yè)。

綜上，結(jié)合項(xiàng)目所在中東地區(qū)和靠近地中海的氣候條件，并考慮了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，ARISH二期水泥生產(chǎn)線預(yù)熱器噴砂除銹采用的是噴射除銹的方式，除銹等級(jí)為Sa2.5～Sa3級(jí)。油漆噴涂的方法為無氣噴涂。

2 噴砂除銹和噴漆

噴砂除銹之前，應(yīng)掌握鋼材表面處理效果，是否達(dá)到應(yīng)用要求，對(duì)最終防腐效果影響非常大。鋼材表面處理的銹蝕等級(jí)的判斷及質(zhì)量等級(jí)要求應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。對(duì)基體表面進(jìn)行處理。清除基體表面的水分、油污、塵垢、污染物 、鐵銹和氧化皮（圖1），從而提高涂層的質(zhì)量和使用效果。被油脂污染的金屬表面，除銹前應(yīng)將油污清除，可用潔凈水或蒸汽沖洗。

鋼材表面噴砂處理的質(zhì)量等級(jí)要求應(yīng)按除鎊方法和除銹程度確定，并符合如下規(guī)定：手工或動(dòng)力工具除銹質(zhì)量等級(jí)[1]。

噴射或拋射除銹質(zhì)量等級(jí)噴射或拋射除銹金屬表面處理質(zhì)量等級(jí)分為Sal 級(jí) 、Sa2級(jí)、Sa2.5級(jí)、Sa3級(jí)四級(jí)（見圖2）。

（1）Sal級(jí)：輕度的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢，且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。

（2）Sa2級(jí)：徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢，且氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物基本清除，其殘留物應(yīng)是牢固附著的。

圖1 預(yù)熱器除銹前情況示意圖

圖2 除銹等級(jí) Sal 級(jí) 、Sa2級(jí)、Sa2.5級(jí)、Sa3級(jí)

（3）Sa2.5級(jí)：非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑。

（4）Sa3級(jí)：使金屬表觀潔凈的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢，氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，該表面應(yīng)顯示均勻的金屬色澤。

鋼材表面除銹可采用手動(dòng)工具除銹法、動(dòng)力工具除銹法、噴射除銹法、拋射除銹法以及化學(xué)除誘法等。本項(xiàng)目采用的是噴砂除銹的方法。

噴砂除銹是采用壓縮空氣為動(dòng)力，以形成高速噴射束將噴料（銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海砂）高速噴射到被需處理工件表面，使工件外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于磨料對(duì)工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機(jī)械性能得到改善，能提高工件的抗疲勞性，增加它和涂層之間的附著力，延長(zhǎng)涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。影響噴砂加工的主要參數(shù)：磨料種類、磨料粒度、磨液濃度、噴射距離、噴射角度、噴射時(shí)間、壓縮空氣壓力等。

噴漆：通過噴槍借助于空氣壓力，分散成均勻而微細(xì)的霧滴，涂施于被涂物的表面的一種方法。本項(xiàng)目采用無氣噴涂的方法進(jìn)行油漆的噴涂[2]。

3 預(yù)熱器噴砂除銹和噴漆的施工要點(diǎn)

本項(xiàng)目是在地處靠近地中海的沙漠里，預(yù)熱器是現(xiàn)場(chǎng)下料和焊接組對(duì)的，預(yù)熱器需要除銹的面積非常大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，采用的施工原則是噴砂除銹完成一件就立馬噴涂，噴砂除銹和噴漆交替進(jìn)行，待業(yè)主和咨詢公司驗(yàn)收合格后進(jìn)行其他部件的噴涂作業(yè)。

按照預(yù)熱器從下至上的安裝順序，從煙室到分解爐再到C1筒的順序進(jìn)行噴砂除銹作業(yè)和噴漆工作。在預(yù)熱器組裝和焊接完畢并通過了相關(guān)的質(zhì)量驗(yàn)收之后進(jìn)行噴砂除銹工作。根據(jù)多次的試驗(yàn)，對(duì)于噴槍的距離、角度、速度的不斷調(diào)整，最終得到了適用于本地區(qū)的方法。

雖然項(xiàng)目所在地處于沙漠，看似很干燥，但由于晝夜溫差大，并且由于地中海海風(fēng)的影響，空氣腐蝕性很強(qiáng)，夜間的濕度很大，導(dǎo)致在最初的預(yù)熱器的噴砂除銹過程中，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在通宵除銹作業(yè)之后，早上發(fā)現(xiàn)當(dāng)晚除銹的鋼板，出現(xiàn)了返銹的情況。因此在后續(xù)的施工中不斷調(diào)整施工工藝，最終確定噴砂除銹作業(yè)都是在11點(diǎn)之前結(jié)束（見圖3），并立即進(jìn)行噴漆作業(yè)。

圖3 除銹前后示意圖

預(yù)熱器油漆噴涂一共分兩層，第一層為底漆，第二層為面漆。

在噴砂作業(yè)結(jié)束并經(jīng)過表面處理質(zhì)量等級(jí)驗(yàn)收后，立即進(jìn)行底漆的噴涂作業(yè)。為了保證噴漆作業(yè)的順利進(jìn)行，在噴漆作業(yè)的時(shí)候必須停止噴砂作業(yè)，防止噴砂時(shí)的細(xì)砂粘到油漆表面影響噴漆的質(zhì)量。同時(shí)，噴漆之前用壓縮空氣將工件表面的灰塵清除干凈。

噴涂底漆使用的是SIGMAZINC 158 雙組份無機(jī)硅富鋅底漆，色標(biāo)卡號(hào)是RAL7036銀灰色。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的不斷試驗(yàn)和調(diào)整，按照底漆和稀釋劑（90-53稀釋劑）的為10:3配比，攪拌均勻后準(zhǔn)備噴涂。噴涂前應(yīng)確保工件表面的溫度≤46℃，否則會(huì)破壞油漆的組分。由于噴涂為戶外施工，因此一般采用空氣噴涂的方式進(jìn)行。噴涂的時(shí)候，應(yīng)確保噴涂的壓力保持在0.3 MPa，噴嘴的大小為2.0 mm，噴嘴與工件表面盡量垂直，以保證噴涂的均勻，噴涂的厚度為75μ m。噴涂距離應(yīng)盡量保持一致，噴涂的速度也要保持一致，在風(fēng)速較大以及有沙塵暴的情況下應(yīng)當(dāng)停止噴涂（見圖4）。

圖4 底漆噴涂前后示意圖

底漆噴涂完畢后，需等待22～24 h的干燥再噴涂面漆。面漆使用的是SIGMATHEM 540 單組分耐熱有機(jī)硅漆，色標(biāo)卡號(hào)是RAL9006銀白色?？捎糜诒砻孀罡邷囟冗_(dá)到540 ℃的工件。噴漆之前用高壓水泵沖洗工件表面，而且需要用砂紙擦拭底漆表面，使之具有一定的粗糙度，以便底漆和面漆能夠更好地接觸。底漆的噴涂不需要添加稀釋劑，攪拌均勻后可以直接噴涂。噴涂的時(shí)候，采用空氣噴涂的方式，應(yīng)確保噴涂的壓力保持在0.3～0.4 MPa，噴嘴的大小為1.5 mm～2.0 mm。每次噴涂的厚度為25 μ m，噴涂?jī)纱危嫫峥偤穸葹?0μ m。底漆和面漆總的厚度為125 μ m～200 μ m（見圖5）。

面漆噴涂完成后，必須等待16 h的干燥，用專用的漆膜厚度儀進(jìn)行檢測(cè)（見圖6），合格之后再進(jìn)行倒運(yùn)和后續(xù)的安裝工作，安裝焊接作業(yè)結(jié)束后，要對(duì)焊縫進(jìn)行處理和補(bǔ)漆作業(yè)[3]。

圖5 面漆噴涂前后示意圖

圖6 漆膜厚度檢測(cè)示意圖

噴涂結(jié)束后，需及時(shí)清理噴槍和噴嘴的油漆，以免堵塞。而且每次噴涂的油漆用量都要求進(jìn)行準(zhǔn)確地計(jì)算，避免不必要的浪費(fèi)。

根據(jù)計(jì)算，每升SIGMAZINC 158底漆的理論噴涂面積為8.7 m2，每升面漆的理論噴涂面積為9 m2，根據(jù)實(shí)際的噴涂情況，本項(xiàng)目為露天噴漆，且風(fēng)沙較大，油漆的每升損耗面積為45%左右。

4 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)熱器和其他水泥廠設(shè)備的噴砂除銹和噴漆工作的好壞，對(duì)于水泥設(shè)備的外觀和正常使用壽命，以及設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)率，具有十分重要的作用。由于ARISH二期對(duì)于預(yù)熱器和其他設(shè)備的噴砂除銹和噴漆的質(zhì)量控制嚴(yán)格，效果非常好，得到了業(yè)主和咨詢公司充分的肯定，給業(yè)主和當(dāng)?shù)仄髽I(yè)家留下了極好的印象（見圖7），為進(jìn)一步拓展埃及市場(chǎng)有積極的意義。

圖7 二期和一期預(yù)熱器對(duì)比圖（左邊兩條線為二期）

[1] 彭學(xué)院.用于表面預(yù)處理的噴砂系統(tǒng)改進(jìn).表面工程. 1997, 26(4):34-38.

[2] 黃大江. 無氣噴涂技術(shù)及其應(yīng)用. 涂裝與電鍍. 2008,1(1): 16-2.

[3] 郭永葆. 噴漆工藝及其污染治理. 科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì). 2009, 8(31):126-127.

2016-07-20）

TQ172

B

1008-0473(2016)05-0063-04

10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.05.014