矿山井架的涂装防护.pdf

第1 7 卷第4 期 2 0 0 3 年8 月 全面腐蚀控制 T D 弘LC o R R O S l 0 NC O N T R O L V o l l 7 №4 A u g ．2 0 0 3 矿山井架的涂装防护 吴实 铜陵有色金泰化工有限责任套司安徽铜陵2 4 4 0 0 0 摘要本文简述了铜矿矿山井架防护涂料涂装体系，介绍了耐腐蚀涂料的主要性能和技术指标。实践表明，它具 有良好的耐腐蚀和耐候性，同时也指出了涂装的重要性。 关键词涂装防护腐蚀矿山井架 C o a t i n gP r o t e c t i o n 0 ft h eD e r r i c ko fC O p p e r - m i n e W uSh l T o n g J i n gN o n f e 邶u sJ i n 面c h e m i c a ll n d u s 町C o m p a l l yC o ．，L t d ’T 0 “9 1 i n g2 4 4 0 0 0 A b s t r 躯t T h ep a p e r d e s c r m e s 吐l ec o a t m g p r o c e s ss y s t e l no f t h ed e r r i c ko f c o p p e r n I i n e ，a n d i n t r o d u c e s 山e m a j o rp r o p e r 此sa n dt e c h n i c a lf a c t o r so f t h ea n t i c o r r o s i v ec o d t i n g s ．T h ef a c th 髂p m v e dt 1 1 a t 山e yh a v eg o o dc ㈣s i o n r e s i s t a n c ea n dw e a 血e n gr e s i s t 卸c e ，i na d d i t i o n ，c o a b n g sa r ea l s oV e r yi m p c 咀a n t ． K e y w O r d s c o a t i n 昌p r o t e c “o n ，c ㈣s i 咖，d e 耐c ko f c o p p e r - m i n e 1 引言 铜陵有色铜山铜矿是一座有4 0 多年开采历史的 老矿山，该矿以产铜为主，并利用矿石中含硫量高的 优势，干1 9 9 3 年建成年产2 万吨硫酸厂。该矿有四 个井口，分别是主井、副井、新大井和三号井，井架 是由槽钢、工字钢、角铁及圆形钢管焊接而成的钢结 构框架。这四座井架平均高度都在6 0 多米，罐笼通 过井架和井筒频繁上下，提升矿石、运送职工及井下 采矿设备等，是矿山主要生产设备。 井架长期露天在外，承受阳光曝晒，风吹雨淋， 尤其遭受硫酸厂尾气中硫磺烟雾的侵蚀，造成原涂层 出现大面积脱落，粉化严重，局部表面产生氧化皮和 麻坑状锈蚀，给矿山安全生产埋下了隐患。因此。为 了矿山的安全生产，延长井架的使用寿命，美化矿山 面貌，必须对井架进行涂装防护处理，以减轻减缓井 架的腐蚀。 由于井架较高，维修比较困难，另外，出于安全 考虑，井架的涂装须在停产情况1 ；进行，所以需要一 次涂装即能有较长的防腐蚀的寿命。 2 涂料选择 21 选材要求 一3 6 一 在矿山井架的涂装防护施工中，首先必须正确 选择合适的防腐蚀涂料，并注意底、中、面漆配套使 用，要求底漆应具有良好的附着力和较强的防锈性 能，面漆应有很好的耐候性和耐腐蚀性，能承受硫磺 烟雾的侵蚀，并有合适的装饰性；中间漆对底漆和面 潦的层间附着力，必须牢固，并有较好的屏蔽作用， 以便有效地阻止腐蚀因子的渗入。整个涂料涂层应确 保不低干8 年的防护期效。 2 ．2 选材 根据以上原则并结合我公司多年积累的钢结构 涂装防护工程实践经验，确定采用底漆为环氧富锌 涂料、面漆为氯化橡胶涂料，考虑刊两者直接配套效 果不理想，故采用环氧云铁中间漆作为过渡层，它对 底层有良好的附着力，而给予面层有良好结合的涂装 面，这三种涂料配套使用，使它们各自性能得到充分 的发挥。 2 ．3 涂料性能及技术指标 表1 给出这三种防腐蚀涂料的技术指标。以下对 涂料性能作简单介绍。 2 ．3 ．1 环氧富锌底漆它是以环氧树脂为基料，超 细锌粉为填料，采用聚酰胺树脂作固化剂配制而成， 万方数据 全面腐蚀控制吴实矿山井架的涂装防护 2 0 0 3 年第1 7 卷第4 期 表1三种耐腐蚀涂料的技术指标 常温下 项目 环氧富锌底漆环氧云铁中间漆氯化橡胶面漆 粘度 涂一4 杯 ，s ≥3 0≥6 0≥6 0 冲击强度，k gc m 5 04 05 0 附着力 划固法 ，级 l≤2≤2 细度，／ t m ≤8 0≤7 f ≤4 0 固体台量，％ ≥6 0≥6 0≥5 0 干燥时间，h表干3 0 m i n ，实干同左表千2 h ，实干1 2h ， 2 4 h ．完全固化7 d完全固化7 d 熟化时问，m i n 3 03 0 分A 、B 双组分包装。该涂料附着力强、防锈性能优 良，具有极好的屏蔽作H | ，它是一种性能优良的电化 学保护涂料。因为，其一是锌的活动电位为一0 ．7 6 2 8 V ， 铁的活动电位为一0 ．4 0 9 V ，囚此锌在钢铁表面作为牺 牲阳极，起到阴极保护作用t 其二是一旦腐蚀因子渗 入涂层内部，锌即使遭受腐蚀，其腐蚀产物能填补涂 层针孔，起到封闭、堵塞漆膜孔隙，使涂层具有更好 的屏蔽作用。 2 ．3 ．2 环氧云铁中间漆它是以环氧树脂为基料， 云母氧化铁为填料等配制而成，分A 、B 双组份包装。 是环氧富锌底漆和氯化橡胶面漆之间的过渡层涂料， 有较好的1 ．F 配套性能。涂料中含有大量的云母氧化 铁，化学成分为0 【．F e 2 0 3 ，它是种鳞片状的防锈颜 料，存涂层中成片状相互交叠覆盖，可以有效地防止 腐蚀因子的渗透。同时能减少紫外线对漆膜的逮眭破 坏，因而能提高涂层的耐候性。 2 33 氯化橡胶面漆它是以氯化橡胶、颜 填 料、 助剂等配制而成，单组分。涂膜干燥快、附着力强， 漆膜致密，能较好地阻止永、气渗透。该涂料具有优 异的耐酸、碱腐蚀和耐硫磺烟雾侵蚀的性能。具有良 好的耐候性和耐久性。 3 涂装 3 1 基面处理 I “三分涂料，七分施工”可见涂装的重要性， 优质的涂料如果施1 不当，就得不到优质的防护效 果。众所周知，要提高涂层的质量，涂装前须彻底除 去井架表面的锈蚀物、氧化皮、旧漆膜、油污等，否 则，涂层会很快出现起泡、脱落、泛锈，严重影响涂 层的附着力和使用寿命。 考虑到井架高达6 0 多米，大部分是由槽钢、工 字钢、角铁焊接而成，不利于大面积的喷砂作业。故 采用机械除锈方式，除锈等级要求达到G B 8 9 2 3 8 8 Ⅸ涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级中的S t ．3 级标 准。 2 除锈工艺为①先用手持式角向电动磨光机 带动纸砂盘进行仔细打磨除锈，从上到下，逐层作 业。砂盘与基面保持1 5 。～3 0 9 的角度，以达到最佳 的除锈效果，②将砂盘换用碗刷 亦称电动钢丝刷 ， 重新打磨一遍，尤其注意除去残留的锈蚀物、氧化皮 等。纸砂盘的优点是能除去旧漆膜、氧化皮及锈蚀 物，并产生一定的刷痕，形成一定的粗糙度，而碗刷 能清除凹陷、麻坑及焊缝处残留的锈蚀物。两个工件 的结合使用，弥补了相互不足之处，确保了表面处理 能达到S t 3 级，除锈结束后要注意保持表面清洁，以 待涂刷。 3 ．2 涂装 除锈后，必须尽快涂刷环氧富锌底漆，一般不允 许超过4 h ，因夜间山区湿度大，除锈后井架表面极易 产生二次锈蚀，所以要求当天除锈，当天涂刷，不能 隔寝。另外，环氧富锌底漆涂刷后，待其表干，应即 时用环氧云铁中闻漆封闭，以免氧化后返白 生成锌 盐 。涂刷时，若遇到凹陷、焊缝等缺陷处，要反复 揉搓，纵横涂刷，使涂料充分渗入缺陷处，涂刷作业 时，力求涂刷均匀，防止流挂，皱折、漏涂等现象发 生。在涂刷最后一道面漆时，力求做到整体一次性涂 刷成功。否则，涂层会因暴露时间不一致而出现明暗 不均现象，影响井架整体美观。 3 ．3 涂装遗数和厚度 一钾一 万方数据 全面腐蚀控制 吴实矿山井架的涂装防护2 0 0 3 年第1 7 卷第4 期 防腐蚀涂料的使用寿命不仅与涂料的品种有关， 还与涂装道数和厚度有关，采用厚膜和多道涂层可以 减少涂层针孔重叠的几率，以达到对涂装防护的理想 效果。表2 表明整个涂层的漆膜厚度不低于2 0 0 t , t m ， 满足涂层长期防腐性能。 表2井架涂装体系 涂料名称 l 涂装遣数} 总干膜厚度，“m 环氧富锌底漆 26 0 环氧云铁中间漆l 27 0 氯化橡胶面漆l 28 0 4 注意事项 要保证井架涂装防护工程的质量，除了正确选 材，严格的表面除锈处理以外，还要确保涂装施工中 的每个环节的质量，众多环节中若有一个环节的疏 忽，都可能对整体涂装工程质量带来重大的影响。在 施工中还应注意以下几点 1 施工温度低于5 ℃，相对湿度大干8 0 ％时，应 停止施工。温度过低，环氧涂料固化速度大为减慢， 甚至停止固化，湿度太高时，水汽凝结，除锈后的表 面容易泛锈，涂层也容易产生针孔、泛白等。 2 遇到大风天气时应停止施工。井架周围矿砂、 粉尘较多，一旦大风扬起，黏附在未干燥的漆膜表面 会引起涂层附着力降低，导致涂层剥落，早期泛锈， 也会影响井架的外观。 3 底漆及中间漆系双组分涂料，要现配现用，并 注意配比。为防锌粉沉淀，在配料和涂刷过程中要充 分搅拌均匀。涂料配好后，放置熟化3 0 分钟，使两 组份充分反应，然后再进行涂装，一次配料量要在8 小时活性期内用完。 4 涂层的检查对每一道涂层进行检查，包括 涂层的表面质量和涂层厚度，达不到要求的进行修补 或重涂；全部涂装完毕后进行整体涂层的检查，并且 重点在于涂层厚度的检查。 5 因井架涂装属于高空作业，必须系好安全带， 戴好安全帽和防护镜 以防铁锈伤眼睛 ，对挂梯做到 当天施工，当天检查，各种施工工具要拴牢、放好， 绝不允许任何物品掉落井下。 5 结束语 本次涂装的井架共计4 座。钢结构总重量约为 2 0 0 吨，经过三年多的使用，涂层质量良好，未见有 脱落、鼓泡、变色、龟裂等不良现象，且漆膜仍保有 一定的光泽。涂装实践表明，环氧富锌底漆、环氧云 铁中间漆及氯化橡胶面漆体系具有良好的防护幽能和 配套性。但同时还应做到精心组织、合理安排施工， 加强施工过程中质量的监督检查，杜绝违规操作，才 能确保涂装防护工程的质量，延长矿山井架的使用寿命。 参考文献 【1 ] 陈正均、杜玲仪主编，耐蚀非金属材料及应用，化学工业 出版社，1 9 8 5 年 【2 】中国腐蚀与防护学会主编，腐蚀与防护垒书防腐蚀涂料和 涂装，化学工业出版社，1 9 9 4 年 甘甘甘甘廿甘廿苷苷皆嘲 h h ～喵■冒甘瞥瞥嘲 h h h h h 刚■■甘甘甘甘甘廿廿曾甘甘甘甘甘廿冒龋删 上接第1 4 页 一条D N 2 0 0 ～3 0 0 ，长4 0 0 米的煤气管道的保护电位 达- 09 V ，但有时两块8 公斤的镁阳极仅能使一条 D N l 0 0 ，长仅8 咪的煤气管道 有电缆存在 的保护电位 达到06 5 V 。 5 文献中谈及杂散电流干扰时都指明，交流杂 散电流干扰一般不考虑，但实际测定电位梯度的结果 表明，在外加电流为交流电源时，电位梯度同样超 标，甚至更严重。而且我们在实验中所加的交流电最 大才为2 2 0 V ，而实际上埋入地下中电缆的交流电压 往往高达几百甚至上万伏，所以杂散电流的干扰情况 一3 8 一 可想而知。由于在实验前，我们特意把电缆的绝缘皮 弄破一段，人为造成漏电，因为这样可能更符合现场 的实际情况。 参考文献 ⋯1 火时中．电化学保护 化学工业出版社，1 9 8 8 ，0 9 【2 】胡士信，阴极保护工程手册化学工业出版社，1 9 9 9 ，1 2 【3 】中华人民共和国石油天然气行业标准埋地钢质管道牺牲阳极 阴极保护设计规范中国石油天然气总公司1 9 9 8 ，叭 【4 】王强，地下金属管道的腐蚀与阴极保护1 9 8 8 [ 5 】建没部城市设计研究院，城镇工程施工及_ 验收规范中华人 民共和国建设部，1 9 9 0 ，0 6 万方数据 矿山井架的涂装防护矿山井架的涂装防护 作者吴实 作者单位铜陵有色金秦化工有限责任公司,安徽,铜陵,244000 刊名 全面腐蚀控制 英文刊名TOTAL CORROSION CONTROL 年，卷期2003，174 引用次数0次 参考文献2条参考文献2条 1.陈正均.杜玲仪 耐蚀非金属材料及应用 1985 2.中国腐蚀与防护学会 腐蚀与防护全书-防腐蚀涂料和涂装 1994 相似文献10条相似文献10条 1.会议论文 谢家鼎.顾海金.王塘.范伟民.万建军 含氟有机硅涂料及其在大桥斜拉索套管表面的涂装防护 2001 本文介绍含氟有机硅涂料的涂装性能和主要技术参数,同时介绍该涂料在大桥斜拉索套管表面的涂装防护. 2.期刊论文 刘小平.李依璇 石油储罐的涂料涂装防护 -涂料技术与文摘2004,254 本文通过对储油罐罐内及罐外腐蚀环境的分析,提出了相应的涂料涂装防护方法,并对涂料的技术要求、涂层预期使用寿命等进行了举例说明,同时指 出涂料涂装防护是储油罐防护的一种重要而且有效的手段,并对储油罐涂料及涂装方法的发展趋势作了简单说明. 3.会议论文 吴浩波.孙凌云.李荣俊 钢结构建筑工程的防护涂装 2008 本文简单介绍了建筑钢结构的特点和类型，并主要对建筑钢结构的防护涂装设计做了阐述。同时对建筑钢结构防护涂装体系的常见问题做了探讨。 4.期刊论文 吴浩波.孙凌云.李荣俊.Wu Haobo.Sun Lingyun.Li Rongjun 钢结构建筑工程的防护涂装 -中国涂料 2008,235 简单介绍了建筑钢结构的特点和类型,并主要对建筑钢结构的防护涂装设计做了阐述.同时对建筑钢结构防护涂装体系的常见问题做了探讨. 5.会议论文 周军辉.丁鹤雁.黄玖梅.房莉 国内外大跨径悬索桥主缆防护涂装技术的应用与发展 2001 本文回顾了国内外大悬索桥梁的历史发展情况,分析了座悬索桥梁主缆系统的结构、特点和防护涂装要求,对国内外悬索桥梁主缆防护涂装体系进行 了总结和比较分析. 6.期刊论文 胡仕亮.HU 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