热喷涂防腐蚀施工工艺的制定.doc

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1、热喷涂防腐蚀施工工艺的制定一、热喷涂防腐蚀施工工艺1、涂层设计2、涂层材料选择　　在许多腐蚀环境下喷涂阳极性金属涂层可以对钢铁基体给予比传统涂料有更长的保护寿命。合理的涂层设计可以获得最经济而有效的防护效果。合理的涂层设计来源于对预进行保护构件的工作环境、影响因素和设计寿命的仔细分析研究的结果。当然，经济因素也是最重要的考虑内容之一。对于某一具体的工程构件可选择的防腐蚀方案可能有许多种，因此，要求没计者能够对各种方法的优点与局限性有一个广泛的了解。环境保护、施工期限以及日后维修方法都是需要列入考虑的内容。　　目前，对大型钢铁结构所施加的热喷涂防

2、腐蚀涂层多为锌、铝或者它们的合金。那么究竟哪一种材料更合适呢?首先，要明确所要保护的构件工作在什么样的条件之下，如果是在大气条件中，它属于哪一种大气条件?是乡村大气、工业大气，还是海洋大气。如果是在工业条件下应用，还要考虑构件的工作温度、pH值变化、接触化学晶的腐蚀性。下面是几种涂层的主要应用范围：(1)铝涂层。主要应用范围是：①用在工业大气环境中，特别是在有较高的SO：或其他污染物的环境下对构件、管道或设备的防护；②在较高的工作温度(可高于590℃)的环境中，例如，燃油锅炉炉膛内的迎火面；③用于土壤中或地面的管线防护；④可用于海洋大气中的钢铁

3、构件、海洋采油平台、海港以及船上构件防护；⑤有泥砂冲蚀的环境中的构件、管道或设备防护。(2)锌涂层。锌比铝有更好的阴极保护作用，有更优异的电化学保护效果，就工艺性而言，热喷涂锌比热喷涂铝更容易。锌涂层的适用范围是：①pH值范围6～12；②使用温度不超过60℃的淡水中；③桥梁、输电铁塔、电视塔、地下管线；④可与外加电流方法结合联合使用阴极保护。(3)锌铝合金。与纯锌涂层相比，锌铝合金涂层具有同样优异的电化学保护作用，可以用到锌涂层的地方都可以使用锌铝合金涂层。由于锌铝合金涂层的力学性能和耐腐蚀性能优于纯锌涂层，所以在同样使用环境下，使用的涂层厚度

4、可以略低于纯锌涂层。在海洋环境下或在含氯化物溶液条件下，锌铝合金涂层的耐腐蚀性与铝涂层相近。它使用的pH值范围为5～12，并且在干燥的大气中使用温度可高达200℃。(4)铝镁合金。与纯铝涂层相比，铝镁合金的电化学保护效果优于纯铝涂层。铝镁合金涂层不推荐用到较高温度的抗氧化防护。它的主要应用是保护在海洋环境下的钢结构设施，典型应用是海上石油钻井平台。(5)稀土铝合金。稀土铝合金涂层的用途与纯铝涂层类似，但其耐蚀性优于后者，所以在相同的使用条件下，町以使用较薄的涂层。(6)锌铝伪合金及复合涂层。锌铝伪合金及复合涂层与锌涂层具有一样优良电化学保护作用

5、，它还兼具有铝涂层——样的良好力学性能和耐蚀性能，并且町以在各种大气环境下以及海洋、淡水环境下工作的构件或设备起保护作用。　　以上介绍的是在大气、海洋、土壤等缓慢腐蚀环境下常用的涂层，在石油、化工、食品等行业可能还会遇到与较强腐蚀性的介质接触，此时就需要使用不锈钢、锡、镍铬合金以及陶瓷或塑料涂层。关于这些涂层的使用将在后面章节中给予介绍。涂层厚度选择由于锌或铝涂层在保护钢结构过程中都是作为阳极，依靠自身的消耗来提供阴极保护，所以涂层的厚度至关重要。大量的现场暴露试验结果表明：锌、铝或合金涂层的厚度与抗腐蚀时间成正比。为此，世界许多国家都制定了相

6、应的标准，在不同的使用环境和设计年限时建议使用不同涂层厚度。例如，国际标准学会推荐的涂层厚度[1]在表一中列出。表（一）环境金属锌铝AL-Mg5Zn-AL15非涂装涂装非涂装涂装非涂装涂装非涂装涂装盐水不推荐100200150250200不推荐100淡水200100200150150100150100城市地带1005015010015010010050工业地带不推荐100200100200100150200大气海洋地带150100200100250200150100干燥室内505010010010040050503、复合涂层防护体系设计3.1、

7、金属涂层+封闭涂料　　对很多热喷涂涂层来说，封闭是一项必要的后处理过程。尤其是当涂层在其环境中面临腐蚀或氧化时，封闭是涂层设计必须要考虑的一项内容。任何一种热喷涂方法得到的涂层都有孔隙存在。其中，以火焰喷涂的涂层孔隙率最多。总体而言，涂层孔隙率范围相当大。火焰喷涂层的孔隙率有时竟高达15％以上，而高速氧—燃气喷涂(HVOF)层则在1％以下。表2是由不同热喷涂涂层的孔隙率。作为热喷涂防腐蚀涂层，使用最多是电弧喷涂和火焰喷涂工艺，由表2中可以看到这两种涂层的孔隙率是比较高的，所以在某些环境下涂层的封闭处理是很必要的。在实际应用中，虽然有时涂层中的孔

8、隙是有利的，然而，在更多的情况下，涂层的孔隙是不希望的。3.2表面准备　　喷涂前工件表面的预处理是关系到喷涂操作成败的关键一环。由于热喷涂涂层与钢铁基