海底隧道鋼殼防腐重涂裝技術(shù)

張 奇，侯冶琳

（1.廣船國際有限公司，廣東 廣州 510382；2.西安交通大學(xué)，陜西 西安 710049）

1 緒言

本文提及的海底隧道橫跨珠江口伶仃洋，其鋼殼常年受海水腐蝕，迎水側(cè)防腐采用“預(yù)留腐蝕厚度+重涂裝+外置犧牲陽極塊”三重防腐措施，其中的重涂裝采用玻璃鱗片漆涂裝技術(shù)。鋼殼防腐重涂裝必須有可靠的施工工藝以及合理的質(zhì)量控制措施，才能保質(zhì)按時(shí)的完成工程目標(biāo)，滿足設(shè)計(jì)年限100年的要求。本文將重點(diǎn)闡述鋼殼玻璃鱗片漆重涂裝技術(shù)。

2 涂料的要求

鋼殼防腐涂裝工程配套油漆涂料性能均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)文件及招標(biāo)文件要求。涂裝材料、工藝及性能要求等亦應(yīng)符合圖紙要求，油漆材料必須進(jìn)行型式認(rèn)可試驗(yàn)，型式認(rèn)可計(jì)劃和結(jié)果必須得到專業(yè)涂料檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，以確保預(yù)期的涂裝效果。

型式認(rèn)可計(jì)劃和結(jié)果必須得到專業(yè)涂料檢測認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，防腐材料廠家對防腐保證年限進(jìn)行書面承諾。鋼殼沉管所采用的玻璃鱗片漆能指標(biāo)要求如表1。

表1 油漆性能指標(biāo)

油漆進(jìn)場要檢查到貨合格證書、名稱、批號(hào)、型號(hào)、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、顏色、光澤、干燥時(shí)間、閃點(diǎn)等項(xiàng)目。油漆的術(shù)性能指標(biāo)必須符合設(shè)計(jì)和技術(shù)規(guī)范的要求，有專業(yè)機(jī)構(gòu)的認(rèn)可證書和出廠質(zhì)量合格證明書。

每個(gè)批號(hào)油漆入庫后應(yīng)在監(jiān)理工程師見證下進(jìn)行隨機(jī)抽樣，并及時(shí)送檢。玻璃鱗片漆按照設(shè)計(jì)圖紙和HG/T4336《玻璃鱗片防腐涂料》規(guī)定的項(xiàng)目檢查，由于鋼殼處于海底，犧牲陽極和油漆共同起到反腐作用，還必須專門對玻璃鱗片漆進(jìn)行耐海水、耐陰極剝離、耐溫濕的檢驗(yàn)項(xiàng)目。只有經(jīng)檢驗(yàn)并按批送國家檢測機(jī)構(gòu)抽檢合格的油漆才能使用。

涂料儲(chǔ)存于涂裝區(qū)域附近，涂料在運(yùn)送到車間或者現(xiàn)場時(shí)，直接卸入庫房中，庫房配備溫控、通風(fēng)設(shè)備，保持庫房溫度在5℃~27℃之間。

雙組份涂料嚴(yán)控混合比例，不需要熟化的涂料混合均勻即可投入使用；需要熟化的涂料則需按其規(guī)定的熟化時(shí)間（一般為30分鐘）進(jìn)行放置熟化，熟化后才可使用。需要時(shí)可根據(jù)油漆說明書用專用稀釋劑來調(diào)整涂料粘度。

3 涂裝施工工藝

3.1 涂裝要求

（1）涂裝作業(yè)環(huán)境要求：玻璃鱗片漆重涂裝作業(yè)對環(huán)境要求極為嚴(yán)格，涂裝專用車間必須具備除濕、除塵、除漆霧、空調(diào)、暖風(fēng)等設(shè)備設(shè)施，可保障噴涂作業(yè)恒溫恒濕涂裝施工作業(yè)環(huán)境，要求見表2。

表2 涂裝作業(yè)環(huán)境要求

（2）噴砂磨料要求：噴砂除銹工序要根據(jù)不同的工況條件兼顧質(zhì)量、成本等因素選擇不同的磨料，無論何種磨料均應(yīng)保持清潔、干燥、無油污、無可溶性鹽類等，如有受潮應(yīng)停止使用，更換符合要求的新砂后再使用。

（3）金屬磨料技術(shù)要求符合GB/T18838的規(guī)定，以滿足噴砂處理表面清潔度的需要，其粒度和形狀均滿足噴射處理后對表面粗糙度的要求。使用過程中必須經(jīng)常對磨料進(jìn)行檢查，并采取過篩、除灰、補(bǔ)充新料等手段，以保持所使用磨料的清潔、干燥、數(shù)量及性能。壓縮空氣要求。

3.2 工序檢驗(yàn)要求

在除銹及涂裝前，清除鋼殼表面飛濺、焊皮、污物等，鋼材自由邊緣應(yīng)處理至不小于2mm的圓角，或經(jīng)過三次打磨，或至少經(jīng)過等效的處理。此時(shí)處理后的鋼材表面等級(jí)應(yīng)達(dá)到ISO 8502-3: 2006中規(guī)定的P3級(jí).檢驗(yàn)項(xiàng)目及引用標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3 檢驗(yàn)項(xiàng)目及引用標(biāo)準(zhǔn)

3.3 工藝試驗(yàn)

在正式涂裝前先進(jìn)行工藝試驗(yàn)，涂裝工藝試驗(yàn)的目的是確定工藝參數(shù)、驗(yàn)證產(chǎn)品性能可靠性。工藝試驗(yàn)要提前做好施工設(shè)備和質(zhì)量檢驗(yàn)儀器的進(jìn)場、完成涂裝材料的抽檢取樣送檢、各類施工管理制度的建立與完善、各類施工工法及工序的確定與安排等相關(guān)工作，然后才能開始進(jìn)行工藝試驗(yàn)。

涂裝工藝試驗(yàn)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行施工操作。試驗(yàn)過程中，各工序進(jìn)行過程以及質(zhì)量檢驗(yàn)（檢測）過程應(yīng)以電子文檔、文字資料、影音資料等形式予以記錄。

如質(zhì)量檢驗(yàn)（檢測）指標(biāo)全部符合設(shè)計(jì)要求，則認(rèn)為本工藝的規(guī)定要求和工藝參數(shù)的正確性和完善程度可以用于指導(dǎo)實(shí)際施工工作，工藝試驗(yàn)合格。

如質(zhì)量檢驗(yàn)（檢測）指標(biāo)不合格，則應(yīng)查找原因，調(diào)整工藝參數(shù)，再重新進(jìn)行工藝試驗(yàn)，直到合格為止。

3.4 涂裝工藝流程

鋼殼涂裝工藝流程為：鋼殼構(gòu)件（分段）進(jìn)除銹車間→分段噴砂除銹→噴砂檢驗(yàn)→進(jìn)涂裝專用車間→局部預(yù)涂處理→噴涂玻璃鱗片漆（三度）→質(zhì)量檢驗(yàn)→完工出車間。施工流程中，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面的工藝控制：

（1）噴砂前，應(yīng)警醒鋼板自由邊噴砂工藝試驗(yàn)，如自由邊因切割硬度影響噴砂粗糙度不達(dá)標(biāo)，則應(yīng)將自由邊淬硬層打磨去除。

（2）為避免返銹，噴砂檢驗(yàn)合格4小時(shí)內(nèi)必須開始噴涂工作。

（3）為保證預(yù)埋件位置、邊角位置以及其他不易噴涂部位的漆膜厚度，必須對上述位置進(jìn)行預(yù)涂。

（4）對噴涂設(shè)備的噴槍調(diào)整至與待涂表面保持90度，距離應(yīng)保持在適當(dāng)?shù)淖钚【嚯x。每一道涂層應(yīng)在涂下道漆之前充分干燥和修復(fù)，在覆涂前，所有涂層應(yīng)清潔且沒有污物。鋼殼每度涂層施工后，涂層若出現(xiàn)物理缺陷，立即進(jìn)行修補(bǔ)涂裝，涂裝修補(bǔ)涂層搭接處表面處理成斜坡狀。

4 車間涂裝施工工藝

4.1 涂裝前表面凈化處理

表面凈化處理包括去除油污、粉塵及其他附著物等，噴砂除銹前需對待涂裝表面進(jìn)行檢查，并作出標(biāo)記，將飛濺、焊瘤、毛刺等不利于涂裝的部位進(jìn)行打磨清理。表面凈化處理檢查指標(biāo)與檢驗(yàn)方法如表4。

表4 表面凈化處理檢查指標(biāo)及檢驗(yàn)方法

4.2 油漆涂裝

待表面噴砂除銹完成后，清除表面灰塵。噴涂前表面清理的主要工作內(nèi)容為：除去水、鹽、油、塵，以及除去其他雜物、污垢。對于暫不涂裝或另有特別要求的部位，應(yīng)用專用膠帶紙或夾板進(jìn)行覆蓋遮蔽，涂裝后及時(shí)清除。

大面積噴涂前，應(yīng)對鋼殼構(gòu)件的預(yù)埋件部位、焊縫連接處、透氣孔、澆筑孔等部位進(jìn)行人工預(yù)涂處理。預(yù)涂是各道油漆涂裝工序的工藝控制重點(diǎn)，主要控制方面為：預(yù)涂工具的正確使用、培訓(xùn)所有預(yù)涂人員達(dá)到相應(yīng)的工作技能、加強(qiáng)預(yù)涂厚度的有效控制。

5 涂層質(zhì)量檢驗(yàn)

5.1 涂層外觀

涂層表面應(yīng)平整、均勻一致，無漏涂、誤涂并不應(yīng)有脫皮、返銹、開裂和明顯的皺皮、流墜、針眼及氣泡等缺陷。

5.2 膜厚

玻璃鱗片涂層NDFT（名義總干膜厚度），按照90/10 規(guī)則。即指所有測量點(diǎn)的90%測量結(jié)果應(yīng)大于或等于NDFT，余下10%測量結(jié)果均應(yīng)不小于0.9×NDFT。

5.3 附著力

鋼殼沉管外表面涂層附著力不低于8MPa（拉開法），按GB/T 5210《色漆和清漆拉開法附著力試驗(yàn)》進(jìn)行。

6 結(jié)語

海底鋼殼玻璃鱗片漆重涂裝作業(yè)必須嚴(yán)格把控材料選用、噴砂、涂裝等各個(gè)環(huán)節(jié)，涂裝完工后仔細(xì)檢查是否有破損、漏涂的情況，并對產(chǎn)品進(jìn)行保護(hù)。干膜厚度及拉拔強(qiáng)度試驗(yàn)必須滿足要求，嚴(yán)控執(zhí)行質(zhì)量控制程序，方能取得可靠的防腐效果。