李敏風 (中國涂料工業(yè)協(xié)會專家委員會,北京 100101)
重防腐涂料是指能在相對苛刻的腐蝕環(huán)境下長期應用,并保持良好涂膜狀態(tài)的涂料。重防腐涂料的涂裝涉及船舶、集裝箱、橋梁、石化(海洋工程)、電力、鐵道、建筑鋼構等行業(yè),總產(chǎn)量已接近200萬t,近幾年來,隨著國家環(huán)保政策的落實,對重防腐涂料的涂裝提出了更高的要求,從總體上說,我國重防腐涂料的研發(fā)水平并不落后,但涂裝技術及涂裝管理水平相對落后,涂料、涂裝發(fā)展失衡的問題日益突顯。在某些重點工程中,甚至出現(xiàn)了嚴重的涂裝質(zhì)量問題,教訓深刻。下面對重防腐涂料的涂裝管理規(guī)范化提出幾點看法,供同行參考。
近年來,隨著ISO 12944—2008《色漆和清漆 鋼結構防腐涂層保護體系》國際標準的修訂與完善,特別是國標GB/T 30790—2014《色漆和清漆 防護涂料體系對鋼結構的防腐蝕保護》制訂后,其宣貫力度大,落實措施有力,使我國涂裝質(zhì)量的管理狀況有了明顯的改進。最近國家關于VOC(揮發(fā)性有機化合物)排放及節(jié)能環(huán)保的政策相繼出臺,在重防腐涂裝行業(yè)中發(fā)揮了積極的導向作用,有力地促進了涂裝水平的提高。特別是在涂層年限的規(guī)定上,目前大型工程都遵照 ISO 12944—2008、ISO 4628—2016、ISO 14713—2017等標準,合理定出腐蝕環(huán)境、規(guī)定膜厚、使用壽命及判定標準,不再出現(xiàn)大于30 a、50 a的模糊字樣。
遵照全壽命分析法的原理,承建者必須對工程的“全壽命”負責,以避免“短期行為”帶來的損失,達到最大的節(jié)能環(huán)保。
近年來,國內(nèi)外涂料生產(chǎn)廠家均將提高涂料的施工性能作為頭等大事。國外公司重防腐涂料的施工性能要明顯優(yōu)于國內(nèi)涂料公司的同類產(chǎn)品,這也是近幾年來重防腐涂料市場被國外公司占領的主要原因之一。在這些國外公司的涂料產(chǎn)品說明書中,除了對配套體系中各種涂料的樹脂類型、規(guī)定膜厚作出詳細說明外,還對每種涂料的表面處理要求、體積固含量、推薦干膜厚度、混合使用期、表干時間、復涂間隔、對環(huán)境條件的要求、無氣噴涂施工指標、涂層角隅結構的覆蓋率等作了詳細的說明,基本上形成了涂裝的施工說明書。
另外,提高涂料公司技術服務人員的素質(zhì),也是保證涂料施工性能的關鍵。除了堅持在施工現(xiàn)場外,他們還必須負責協(xié)調(diào)設計、業(yè)主、總包、涂裝分包之間的關系,保證工程進度及涂裝質(zhì)量。
在重防腐制造行業(yè)中,涂裝是關鍵工藝之一,它貫穿在整個制造工藝的始終。在涂裝工藝流程設計中,必須依據(jù)業(yè)主與設計師規(guī)定的配套方案、依據(jù)涂料公司所提供產(chǎn)品的施工性能以及制造工廠涂裝流水線的實際情況,設計一套切實可行的涂裝工藝流程,這是保證涂層質(zhì)量的關鍵。目前集裝箱與船舶的涂裝工藝在重防腐涂裝行業(yè)中是最先進的。
對于橋梁鋼結構,常規(guī)的涂裝工藝流程如圖1所示。
圖1 橋梁鋼結構涂裝工藝流程示意圖Figure 1 The painting process schematic of bridge steel structure
表1為橋梁混凝土涂層配套體系及相關技術參數(shù)。
表1 橋梁混凝土涂層配套體系及相關技術參數(shù)Table 1 Bridge concrete coating supporting system and related technical parameters
對橋梁混凝土進行涂裝時,必須先噴涂環(huán)氧封閉底漆,否則整個涂層均會剝落下來,嚴重影響涂裝質(zhì)量。
在重防腐涂裝行業(yè)中,除預涂裝外,必須采用無氣噴涂法。不同的涂料施工性能不同,必須采用不同的無氣噴涂機,并不斷提高無氣噴涂技術。做到了這點,才能提高施工效率和優(yōu)良率,減少不必要的成本和材料消耗。
對于常規(guī)的環(huán)氧云鐵中層漆、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷面漆等,可采用重慶長江機械廠的GPT6C(壓縮比65∶1)無氣噴涂機;也可采用GRACO、WIWA、WAGNER等公司的45∶1/48∶1等無氣噴涂機,需嚴格掌控噴漆壓力、噴嘴孔徑、噴漆幅度等技術要求。
對某些特殊涂料,必須采用各種專用的無氣噴涂機,見表2。
表2 各種專用的無氣噴涂機一覽表Table 2 List of all kinds of special airless spraying machines
近年來,冷涂鋅應用十分普遍,它含有96%鋅粉,無氣噴涂時必須采用富鋅底漆專用泵(見表2),它們的壓縮比為32∶1(或33∶1)。無氣噴涂時,噴涂壓力需控制在14.0 MPa以下。采用重慶長江涂裝機械廠的Z型噴嘴或國外生產(chǎn)的噴嘴,一旦發(fā)現(xiàn)噴嘴磨損,必須立即調(diào)換。
隨著水性涂料在重防腐行業(yè)中的應用呈上升趨勢,重慶長江涂裝機械廠已推出了水性富鋅底漆專用的無氣噴涂機,但使用量不大,也有試用失敗的案例;國外知名公司,如WIWA、WAGNER、GRACO等也生產(chǎn)了以不銹鋼為主構件的無氣噴涂機,可用于水性涂料的涂裝,但購買者更少。Jotun、Hempel、AkzoNobel等國際品牌涂料公司生產(chǎn)的水性富鋅底漆,在使用說明中明確指出不能采用無氣噴涂法。因此在水性重防腐涂料的推廣工作上,噴涂設備生產(chǎn)廠家,必須同涂料制造廠家攜手合作,研發(fā)相應的專用噴涂設備。
在我國重防腐涂料與涂裝技術的發(fā)展歷程中,以往重視涂料,忽視涂裝,造成目前涂料制造行業(yè)人才濟濟,而涂裝方面的技術人才則相對匱乏的局面,使國內(nèi)很多設計院、大型鋼結構廠、二級以上涂裝工程公司往往無法正常開展涂層配套和涂裝工藝設計工作,與我國快速發(fā)展的先進工程技術很難匹配,對工程的質(zhì)量與安全造成很大影響,所以培養(yǎng)優(yōu)秀的涂裝技術人員、提高涂裝技術水平是近年來工程制造領域的重點。