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干防腐從認識噴砂開(kāi)始(轉)

2024-01-30 01:44:38 hualin

防腐對于河南長(cháng)垣和安徽蕭縣及江蘇江都防腐蝕產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是從一把刷子開(kāi)始的,此言論雖然有一些偏頗;但是事實(shí)確實(shí)如此。最初的防腐就是簡(jiǎn)單的靠一把刷子涂刷油漆,保證鋼鐵基層不生銹,確保生產(chǎn)和設施的正常運行。隨著(zhù)防腐蝕施工技術(shù)的不斷發(fā)展,一把刷子“闖天下”已經(jīng)不能滿(mǎn)足突飛猛進(jìn)的現代化工業(yè)生產(chǎn)需求。防腐施工的機械化作業(yè)代替人工操作成為必然趨勢,從而極大的降低人工成本提高了經(jīng)濟效益,而且保證了防腐施工質(zhì)量,延長(cháng)了防腐層使用壽命。




最初的防腐施工機械作業(yè)大致從噴砂開(kāi)始,取代人工打磨。這種表面處理的方式一直沿用至今,所以筆者認為真正防腐施工是從噴砂開(kāi)始的,而“一把刷子闖天下”只能算作簡(jiǎn)單而又傳統的“刷油”工藝。畢竟噴砂是“刷油”的前端工序,也是在防腐蝕造價(jià)預算里面含有機械費的表面處理項目。如果從防腐蝕效果來(lái)看,表面處理,特別是噴砂占到整個(gè)防腐質(zhì)量的70%的比例。所以,干防腐從認識噴砂開(kāi)始有一定的依據和道理,從而糾正了“干防腐就是刷油漆”的傳統概念。




噴砂工藝最早出現于美國的底特津,用于清理汽車(chē)零件,發(fā)明人是Benjamin Chew Tilghman.現在防腐人又把噴砂稱(chēng)作為“打砂”“噴丸”“掃砂”等等。噴砂從最初的鋼鐵表面處理開(kāi)始,發(fā)展到對有色金屬(如不銹鋼,銅,鋅,鋁等),非金屬(如塑料,橡膠,玻璃鋼,混凝土,石材,玻璃,木材,陶瓷等)表面處理;從防腐要求到工藝品刻劃,向多領(lǐng)域延伸;磨料也從無(wú)機材料到金屬材料及無(wú)機有機復合材料發(fā)展;設備也從人工操作向機器人操作乃至AI智能化發(fā)展;隨著(zhù)環(huán)保要求深入,干噴砂向濕噴砂,海綿噴砂更新迭代??傊?,噴砂工藝不斷的與時(shí)俱進(jìn),緊跟時(shí)代的防腐步伐同進(jìn)步共發(fā)展,相信未來(lái)的噴砂將在環(huán)保性,高效性,智能化幾個(gè)方面有更大的突破。噴砂工藝的先進(jìn)性大大提高了表面處理質(zhì)量,從而賦能防腐層質(zhì)量的改善,延長(cháng)被保護設施的使用壽命,為使用方降本增效提供了有效的保障。




干防腐從認識噴砂開(kāi)始,一般狹義的定義為鋼材表面的噴砂清理。噴砂“三大件”通常指噴砂機,空壓機,磨料。其中,噴砂機由噴砂料缸,噴砂管,噴砂槍組成;噴砂缸容量使用最多的是可容納270Kg的磨料,約占60%以上。裝滿(mǎn)270Kg磨料可以供直徑9.5㎜噴嘴連續工作20min左右,當然也可以根據施工實(shí)際情況,選擇更大容量的噴砂缸;噴砂管由內膠層,增強層和外膠層組成,其通徑一般是噴嘴直徑的3-4倍,通常噴砂管內徑大部分<32㎜,與之配套的噴嘴通徑以8㎜和10㎜為好,我國噴砂管標準長(cháng)度為20m;噴砂槍?zhuān)F在普遍使用較多的是文丘里雙進(jìn)風(fēng)碳化鎢噴砂槍?zhuān)覈鴩娚白焱◤揭幐癯R?jiàn)的有6㎜,8㎜,9.5㎜,其他的如11.1㎜和12.7㎜使用比較少。




空壓機系統由空壓機,儲氣罐,油水分離器,干燥器等組成,空壓機通常選擇螺桿壓縮機,其排氣壓力<0.8MPa,我國噴砂用工作壓力<0.7MPa(風(fēng)量為5m&sup3;/min氣源就可以應付),當噴嘴直徑6㎜時(shí)宜選擇5m&sup3;/min氣源,噴砂效率1小時(shí)約9㎡,噴嘴直徑8㎜時(shí)宜選擇7m&sup3;/min氣源,噴砂效率1小時(shí)約9-15㎡,噴嘴直徑9.5㎜時(shí)宜選擇10m&sup3;/min氣源,噴砂效率1小時(shí)約9-21㎡。

儲氣罐在空氣壓縮系統中的作用是緩沖,使供氣更加穩定,減少空壓機的頻繁啟動(dòng),儲氣罐的容量一般等于空壓機排氣量的三分之一到五分之一之間。干燥器安裝于噴砂機前端,油水分離器安裝于干燥器后端,使得除水率達到90%,干燥空氣含油濃度低于1/107,保證壓縮空氣的純凈度,特別需要注意的是壓縮空氣輸送管道可以使用無(wú)縫鋼管和橡膠管,不宜使用自來(lái)水鍍鋅管,使用時(shí)盡量減少彎頭數量,通常管道直徑是噴嘴直徑的4倍。筆者認為噴砂用潔凈的空氣是防腐層質(zhì)量的重要保障,也是噴砂單位面積效率最大化的基礎。




噴砂“三大件”之磨料是基層表面處理的“彈藥”好的“彈藥”可以銷(xiāo)毀一切不需要的東西,徹底干凈利落的解決想要解決的問(wèn)題。這個(gè)“彈藥”落在鋼鐵上面,可以將不需要的表面氧化皮,銹蝕物及污染物清理干凈,好的磨料可以做到一次噴砂就能夠滿(mǎn)足粗糙度和清潔度要求,節約了成本;不好的磨料清理效率低,用料多,耗工耗時(shí)又耗料,實(shí)際案例可以得出好的磨料以硬度,強度,純度為最大特點(diǎn),差的磨料則反之,噴砂粗糙度還與磨料粒度大小相關(guān)。磨料又分為非金屬磨料和金屬磨料,非金屬磨料如石英砂,銅爐渣,石榴石,塑料磨料,海綿磨料,氧化鋁,碳化硅,玻璃珠,陶瓷珠等;金屬磨料如鋼丸,鋼砂,鐵丸,鐵砂,不銹鋼丸,不銹鋼砂,鋼絲切丸等等。一些非鋼鐵有色金屬及不銹鋼必須使用非金屬磨料進(jìn)行表面處理,以防細微粒子嵌入金屬后會(huì )加速腐蝕的發(fā)生。實(shí)踐經(jīng)驗得出,施工中磨料與壓縮空氣正確比例大致為10Kg磨料(石英砂)比6.25m&sup3;壓縮空氣(0.7MPa工作壓力)處理效率最高,防腐蝕施工人員如果能夠熟練的掌握好這個(gè)比例可以大大提高噴砂清理效率,降低人工和材料成本。



鋼鐵表面噴砂處理目的就是為了獲得良好的,能夠滿(mǎn)足涂裝設計規定的金屬或者非金屬涂層,最終實(shí)現防腐蝕作用。金屬或者非金屬涂層與鋼鐵基體的結合屬于機械性結合,兩者之間不可以發(fā)生化學(xué)反應,而且無(wú)中間障礙隔離。因此,防腐層施工前,如涂層涂裝前表面粗糙度及清潔度成為防腐層使用壽命長(cháng)短的質(zhì)量關(guān)鍵。國際標準化組織在一些國家標準的基礎上制定了與噴砂清理有關(guān)的標準,如ISO 8501-1將鋼材表面噴砂清理分為4個(gè)等級:
1.最徹底清理級  Sa 3
2.很徹底清理級  Sa 2 1/2
3.較徹底清理級  Sa 2
4.非徹底清理級  Sa 1
我國標準部門(mén)也采用“等效采用”的辦法,直接將ISO 8501-1國際標準轉變?yōu)镚BT 8923.1-2011國家標準,該標準將這4種清理等級分布稱(chēng)為:
1.使鋼材表觀(guān)潔凈的噴射或拋射除銹
2.非常徹底的噴射或拋射除銹
3.徹底的噴射或拋射除銹
4.輕度的噴射或拋射除銹
標準對清理等級具體要求作了詳細的文字描述,并且附有對應的清理標準照片,另外在A(yíng)STMD3276-2007的“5.2.3表面粗糙度”中通常推薦表面粗糙度宜為涂層體系干膜厚度的1/4到1/3之間。GB/T 50046-2018的“表5.2.4”注2“噴射或拋射除銹后的表面粗糙度宜為40-75μm,并不大于涂層厚度的1/3”。因此鋼鐵及其他金屬防腐噴砂表面處理質(zhì)量評定可以按照以上規范標準要求執行;而混凝土表面噴砂處理要求可以參照國家標準《建筑防腐蝕工程施工規范》GB50212-2014執行。




據不完全統計全球噴砂設備市場(chǎng)規模從2015年的75.5億美元增長(cháng)到2019年的102.1億美元,年均復合增長(cháng)率為6.3%。預計到2025年,市場(chǎng)規模將達到132.4億美元,年均復合增長(cháng)率為4.5%。噴砂設備市場(chǎng)規模數據及增長(cháng)率說(shuō)明表面處理領(lǐng)域空間巨大;而且在防腐蝕行業(yè)發(fā)展迅猛,從而否定了業(yè)界某些專(zhuān)家“噴砂淘汰”論說(shuō)。筆者認為至今為止,防腐蝕表面處理效果最好的工藝方法依然是噴砂,特別是熱金屬?lài)娡?,粉末噴涂等對噴砂要求很高,這些防腐涂層的特點(diǎn)是不可能離開(kāi)噴砂工藝的;只是怎么讓傳統的噴砂工藝不斷適應環(huán)保,不斷創(chuàng )新,技術(shù)革新,逐步使之環(huán)保,智能,高效才是關(guān)鍵。




有報道說(shuō),國外一家著(zhù)名的船用涂料公司曾經(jīng)對船舶涂層失效的事例做過(guò)一個(gè)廣泛的調查。結果顯示,有60%的涂層失效是由于表面處理不當造成;有25%的涂層失效是由于涂裝施工條件控制不力所致;只有15%的涂層失效來(lái)自于涂料自身的質(zhì)量。因此,防腐蝕表面處理對于防腐層是多么重要,而表面處理之噴砂又是多么的關(guān)鍵,干防腐從認識噴砂開(kāi)始的說(shuō)法一點(diǎn)不為過(guò)。


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