防腐施工技術在浙江LNG接收站項目中的應用

摘要：防腐工程是石油化工行業(yè)施工中至關重要的一項工作，可提高鋼構的穩(wěn)定性，避免由于鋼材的腐蝕而造成施工質(zhì)量事故，延長設施使用年限，最大化減少使用過程中的檢維修費用，為設施長期穩(wěn)定運行提供保證。鑒于此，對浙江LNG接收站項目中防腐工藝的應用進行了簡單探討。

關鍵詞：拋丸;噴砂;附著力;漆膜厚度;拉拔試驗

1? ? 工程概況

1.1? ? 工程基本情況及范圍

浙江LNG接收站項目是一個典型的防腐施工技術項目，位于寧波市北侖區(qū)白峰鎮(zhèn)中宅村，包括接收站工程和港口工程兩部分。一期工程建造目的是建設與3座160 000 m3液化天然氣儲罐配套的工藝處理和公用工程設施，主要工作包括管道及其支架和部分鋼結構的油漆、LNG儲罐混凝土防腐以及現(xiàn)場設備及附屬設施的補漆。

1.2? ? 主要施工技術難點

（1）油漆和涂料的類型、系統(tǒng)繁多，容易在使用材料上出現(xiàn)錯誤;

（2）項目位于海邊，環(huán)境濕度大、含鹽量大，對涂裝質(zhì)量要求高;

（3）作業(yè)環(huán)境存在諸多安全問題，如各類粉塵較多、有害氣體濃度較高等等，因此，該項目對安全管理的要求標準較高。

2? ? 施工工序

具體工藝流程如下：施工準備→材料驗收、鋼結構移交驗收→標志移植→表面處理及檢查驗收→底漆涂裝→干漆膜厚度檢測→中間漆涂裝→干漆膜厚度檢測→面漆涂裝→干漆膜厚度檢測→標志→附著力試驗→油漆修補→總驗收。

2.1? ? 施工前準備

（1）施工前，涂漆施工方案已經(jīng)過業(yè)主審批，然后需要進行技術交底，交底對象主要是指施工和質(zhì)檢人員，交底工作由專業(yè)技術人員負責;

（2）所有油漆作業(yè)和質(zhì)檢人員必須參加油漆廠商組織的培訓，合格后方可上崗;

（3）技術交底文件需要及時進行存檔，以便將來檢查;

（4）檢查施工用的各種工機具，經(jīng)檢查并貼上相應色標后方可使用。

2.2? ? 材料驗收、鋼結構移交驗收

（1）檢查涂料的數(shù)量、型號、顏色，確保這些指標符合標準及設計文件的要求，另外，還需要核查質(zhì)保書、合格證等資料;

（2）對鋼構件的數(shù)量、規(guī)格等指標進行核對，查看這些指標是不是符合設計標準;

（3）防腐材料進場后，需要對其進行檢驗，驗收合格之后填寫報驗資料，提交監(jiān)理及業(yè)主審批，審批通過后方可使用。

2.3? ? 標志移植或保護

表面處理前，對構件的標志進行保護或取下以免遺失或損壞;表面處理完成后，重新標志。

2.4? ? 表面處理

2.4.1? ? 結構性處理

想要鋼構件表面噴上的涂料性能達到最佳，應對構件的銳邊進行火焰切割，適當修正焊接缺陷，并且焊縫及兩側應當平整，然后再進行噴砂。

（1）焊縫部位：應當將焊接產(chǎn)生的飛濺及時清除干凈，確保涂料能夠完全覆蓋焊接面，防止出現(xiàn)點蝕現(xiàn)象。另外，應當注意飛濺的陰影部分，防止因未涂漆而產(chǎn)生空隙。

焊接溫度過高就會衍生焊渣，焊渣利用鋼絲刷并不能有效去除，一般需要借助機械方法亦或是噴砂的方法除去。

焊煙，特別是堿性焊條出現(xiàn)的焊煙，因其具有水溶性，往往會出現(xiàn)滲壓起泡的現(xiàn)象。焊煙去除方法是清水、溶劑清洗。

焊縫是不規(guī)則的，對其進行全面涂刷之后可以發(fā)現(xiàn)輪廓的漆膜較薄，并且可以觀察到會存在一些漆膜早蝕或起泡的情況。因此，工作人員需要對其進行打磨處理，才可以達到焊縫標準的要求，進而實現(xiàn)涂漆。

焊縫的咬邊和氣孔是經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷，會影響涂層質(zhì)量，因為這些缺陷會使得涂料難以滲透填充孔隙，所以，工作人員需要對其進行補焊打磨處理。

（2）自由邊和鋼材端面：鋼構件的自由邊很容易產(chǎn)生生銹的缺陷，因為鋼構件自由邊的涂裝厚度很薄。因此，涂裝前應將自由邊打磨處理至圓角半徑R≥2 mm，以利于油漆的涂覆。

鋼材端面氣割后施工人員常常會忽略打磨，造成端面很不光滑，涂裝后容易出現(xiàn)點蝕，并開始蔓延。因此，涂裝前應對鋼件的端面進行打磨處理。

（3）內(nèi)部拐角：鋼結構的內(nèi)部拐角處需要進行全面打磨，清理干凈，才可以避免各類油污、灰塵影響涂層的質(zhì)量，造成拐角處涂層涂刷不全面、存在缺陷（圖1）。

2.4.2? ? 除油和預清理

除油的范圍較大，具體包括構件制作的油污、吊運帶來的油污、各類設備機加工的油污、探傷產(chǎn)生的油污。對于這些油污都需要進行清理，才可以達到噴砂或拋丸的基面要求。

2.4.3? ? 噴砂或拋丸處理

成批大量的管道和鋼構件宜采用拋丸處理，小構件和不宜采用拋丸的構件或拋丸處理不到的部位采用手工噴砂處理（管道焊縫應盡量在預制廠進行手工噴砂，處理至Sa2.5級后涂漆）。

拋丸設備如圖2所示。

大多數(shù)時候，拋丸鋼表面的粗糙度存在兩種情況：一是粗糙度過小，將會造成構件的涂層附著力差，影響油漆的整體質(zhì)量;二是粗糙度大，將會容易產(chǎn)生點蝕，這是因為油漆難以完全覆蓋粗糙度的波峰，同時還會進一步提升油漆消耗量。在本項目施工的過程中，要求底漆的粗糙度為40～50 μm，所以，在進行施工時需要滿足以下條件：

（1）葉輪一定要在規(guī)定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運行，同時還需要合理設置鋼砂的拋丸量;

（2）調(diào)整好鋼丸和棱角砂的配比;

（3）鋼丸和棱角砂直徑一定要設置在ISO 8501 11.124和11.126要求的范圍內(nèi)，磨料顆粒度數(shù)值的范圍也是如此;

（4）使用噴砂超過一次的設備應裝設除塵系統(tǒng)和濾網(wǎng)去除細小污染物，并應按規(guī)定間隔進行等級核查，同時增加新砂以保證磨料始終在正確的等級內(nèi)[1];

（5）噴砂設備應按噴砂工藝流程進行布置，噴砂工藝流程圖如圖3所示，其中電動空壓機設備如圖4所示。

手工噴砂設備如圖5所示。

（1）保證開放式噴砂操作的噴嘴處壓力最佳，即6.3～7.0 kg/cm2。

（2）設備性能、狀況良好，可靠、有效接電和接地。

（3）一般保證單個8 mm噴嘴氣量不小于6 m3/min。

（4）噴嘴直徑≥8 mm，直徑小于這個數(shù)值的不能使用;噴射角30°～75°，既不能過大，也不能過小;噴距80～200 mm。

（5）保證開放式噴砂用壓縮空氣無油、無水，避免污染被噴砂構件，噴砂罐如圖6所示。

（6）噴砂機要求設備性能良好，安全可靠;附屬設備包含很多子構件，如壓縮空氣軟管、噴砂嘴等，均應保證性能。

磨料：可以選擇使用金屬、非金屬磨料，在本項目施工中采用干燥的磨料，磨料鋼丸如圖7所示，磨料鋼砂如圖8所示。采用的鋼丸或鋼砂，大小在1.0～1.2 mm，確保鋼材表面粗糙度符合設計和油漆涂層的要求。

噴射用的空壓機一定要降低對噴射后鋼材表面的污染，保持表面干凈，因此，可以使用油水分離器;當構件表面沒有處于干燥的環(huán)境中并且相對濕度大于85%時，工作人員一定不可以開展噴砂作業(yè)。

鋼材表面噴砂的質(zhì)量標準需要滿足以下條件：一是達到ISO 8501 Sa2.5級的質(zhì)量要求，二是必須使得粗糙度為Rz50～75 μm。然后就可以應用壓縮空氣吹凈鋼材表面，盡快完成底漆涂刷[2]，如圖9所示。

2.5? ? 涂裝及相關技術、設備要求

2.5.1? ? 嚴禁進行涂裝作業(yè)的情況

（1）表面溫度小于3 ℃或周圍環(huán)境的相對濕度高于85%;

（2）作業(yè)環(huán)境溫度低于5 ℃或者高于44 ℃（除非油漆供應商產(chǎn)品允許更高的溫度）;

（3）可預料的雨雪天氣前2 h內(nèi)。

2.5.2? ? 涂裝一般要求

（1）仔細閱讀油漆或涂料的使用說明書，清楚產(chǎn)品的類型、混合比、理論涂布量、干燥時間、涂裝間隔、可用時間、稀釋劑類別和適用面漆類型等信息。

（2）油漆、涂料必須按照圖紙的使用要求，把A、B組與稀釋劑適當混合，并充分攪拌均勻，手動攪拌方法如圖10所示。

（3）每次混合攪拌的油漆必須在使用說明書規(guī)定的可用時間內(nèi)使用完畢。

（4）每層油漆噴涂前都應進行預涂，具體包括型材反面、板材邊口、各種孔、粗糙的焊道、不平的表面、型鋼端面、自由邊、爬梯和扶手、螺絲和螺栓等結構復雜、難以噴涂到的部位。預涂應使用和噴涂相同的油漆。

（5）涂裝作業(yè)前，應保證構件表面干燥、潔凈、無油污。

（6）對前一道涂層的表面缺陷進行處理后，按相同程序依次進行中間漆、面漆的涂裝。

（7）所有涂刷均應保證漆膜光滑、厚度均勻，不允許油漆太厚和留下刷痕;油漆應覆蓋所有縫隙和邊角;應在油漆干之前去掉垂流。

（8）在特殊涂層（不包括無機硅酸鋅底漆）施工之前，應對諸如外邊角、焊接處、螺栓、螺母、裂縫（不包括鍍鋅表面）的所有區(qū)域進行預涂，以保證這些區(qū)域至少具有最小指定厚度以及涂層的連續(xù)性。

（9）每遍油漆施工前，應該注意相應油漆使用說明上的涂裝間隔，嚴禁在間隔時間內(nèi)涂刷下道油漆;一旦超過涂裝的間隔時間，需要及時清理，通過砂紙認真打毛，然后再做涂裝處理。

（10）管道端部等需涂漆后焊接的區(qū)域應在噴砂清理之后進行焊接區(qū)隔離處理。防焊膜采用合適的膠帶，在焊接區(qū)域至少向各面延伸50 mm，涂裝后應去除防焊膜[3]。

2.5.3? ? 涂裝設備及要求

根據(jù)本項目構件的設計標準，采用最佳的噴涂設備、油漆噴槍和噴嘴。手動機械噴涂設備如圖11所示。

接下來還需要采用最合理的空氣壓力，油漆噴槍與構件應保持合理的距離，噴槍與構件距離如圖12所示。

噴涂時，盡量保持50%的搭接以保證涂層的均勻，如圖13所示。

2.6? ? 厚度檢測

采用適當?shù)耐垦b方法盡快對表面處理合格的構件進行底漆涂裝，在漆膜表干后進行DFT檢測。檢測設備及使用方法如圖14所示。

2.7? ? 油漆附著力試驗

油漆完全硬干后，應進行附著力試驗。

（1）劃格試驗如圖15所示。

評判標準如表1所示。

（2）拉拔試驗如圖16所示。

2.8? ? 涂裝修補

（1）鋼構件經(jīng)過一些環(huán)節(jié)往往會出現(xiàn)漆膜碰壞、損傷的現(xiàn)象，如包裝、運輸?shù)鹊?，這就需要進行必要的修補，值得注意的是，部分構件必須在現(xiàn)場安裝后方可補涂油漆。

（2）缺陷四周的漆膜附近10～20 cm的地方是修補的最佳范圍，這樣可以確保漆膜的斜度，最大程度確保其平整度。

（3）油漆修補時應嚴格按照原涂層系統(tǒng)及涂刷程序進行。

（4）注意一些部位是不允許涂漆的，如地腳螺栓與底板、高強螺栓摩擦面、密封的內(nèi)部;另外，產(chǎn)品銘牌不得涂漆，埋入混泥土的部位同樣如此。

2.9? ? 質(zhì)量驗收

本工程防腐涂裝工作提前完成，質(zhì)量驗收一次合格，自安裝至今6年來未出現(xiàn)任何油漆脫落、設備管道及鋼結構等材料生銹、返銹等現(xiàn)象。

3? ? 結語

就建筑工程作用的角度來看，防腐技術占據(jù)著十分關鍵的地位，它關系到工程造價，也與經(jīng)濟效益掛鉤，并且對施工質(zhì)量、壽命也起到關鍵性作用。特別是化工行業(yè)，其由于施工環(huán)境的特殊性，對設施防腐要求十分嚴格。如何提高防腐性能，是現(xiàn)階段面臨的重要課題，我們應充分重視防腐工藝，大力推動防腐技術的應用，鼓勵防腐材料和技術的研發(fā)和利用，特別是開發(fā)研制新型材料和工藝技術，以推動防腐工程技術發(fā)展。

[參考文獻]

[1] 韓露.天然氣工程管理施工以及質(zhì)量控制的探究[J].化工管理，2018（25）：162.

[2] 方永橋.鋼結構橋梁除銹防腐施工技術[J].黑龍江交通科技，2018（2）：131-132.

[3] 劉一博.淺析建筑工程中的防腐技術[J].低碳世界，2016（7）：165-166.

收稿日期：2020-04-24

作者簡介：汪海峰（1982—），男，安徽霍山人，注冊安全工程師，研究方向：建筑工程施工通風防腐技術運用。