導(dǎo)語：水下浮體熱噴鋁施工工藝研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]在海洋工程及船舶項目建造中，水下浮體的防腐蝕設(shè)計和施工對延長浮體使用壽命至關(guān)重要，能否保持水下浮體鋼結(jié)構(gòu)表面防腐蝕效果的穩(wěn)定性、長效性，防腐蝕施工流程及修補技術(shù)的合理性是關(guān)鍵之一。本文對公司承建的某大型水下浮體內(nèi)表面的熱噴鋁施工流程、具體要求及修補工藝進(jìn)行了探討。

[關(guān)鍵詞]水下浮體；防腐蝕；施工流程；修補技術(shù)；熱噴鋁

鋼鐵腐蝕在人們的生產(chǎn)和生活中無處不在，采用有效的方法提高防腐性能具有重大意義。試驗顯示，電弧噴涂鋁（純度99.55，密封的）防腐性最優(yōu)[1]。因此，電弧熱噴鋁工藝已在大型鋼結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，公司承建的水下浮體鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)表面采用先進(jìn)的熱噴鋁技術(shù)進(jìn)行防腐，本文對熱噴鋁施工工藝進(jìn)行重點介紹。

1施工前準(zhǔn)備

1.1設(shè)備工具準(zhǔn)備熱噴鋁施工設(shè)備包括施工設(shè)備和檢測設(shè)備。施工設(shè)備主要有：噴砂設(shè)備（包括真空自回收式噴砂機(jī)）、油漆噴涂設(shè)備、電弧噴涂設(shè)備、輥筒、過濾網(wǎng)、攪拌器、涂層保護(hù)材料等。檢測設(shè)備主要有：干膜測厚儀、濕膜測厚儀、黏度計、鋼板測溫儀、粗糙度測試儀、涂層附著力檢測設(shè)備及彎曲實驗設(shè)備等。施工前應(yīng)對所使用的設(shè)備作全面檢查，合格后方可施工；妥善接地并定期清理粉塵，防止靜電風(fēng)險；施工人員要佩戴口罩及密閉空間供氣設(shè)備，防止吸入有毒氣體及粉塵。要求檢測設(shè)備必須檢定合格，并在有效期內(nèi)，干膜測厚儀和粗糙度測量儀必須校準(zhǔn)。1.2施工物料選擇施工物料主要包括熱噴鋁鋁絲、封閉漆及磨料。本項目對物料做了具體要求，熱噴鋁鋁絲必須達(dá)到Al99.5%，符合ISO14919標(biāo)準(zhǔn)要求，質(zhì)檢合格，本項目使用的熱噴鋁鋁絲見圖1。封閉漆采用國際油漆（IP）的Intergard269，要求固體含量低于20%。封閉漆要求非常稀薄，可以滲透到熱噴鋁涂層內(nèi)部，封閉鋁層內(nèi)部的孔隙。磨料由20%S-330鋼丸和80%G-25鋼砂混合組成，本項目選用的磨料具有比重大，密度大（密度約7.6g/cm3），韌性好，精細(xì)粒狀物均勻，不易破碎，不易留殘存等優(yōu)點。

2施工工藝流程

施工工藝流程包括表面處理、噴砂除銹、封圖2熱噴鋁施工流程閉漆施工、二次除銹等過程，詳見圖2熱噴鋁施工流程。2.1表面處理。表面處理需在分段結(jié)構(gòu)報檢、分段火工工作、預(yù)舾裝工作、必要的密試工作等結(jié)束后進(jìn)行。表面處理主要為除油、除污、除鹽操作，分段需要先采用溶劑清理表面的可見油污、油脂、標(biāo)記及其它可溶性污染物，滿足SSPC-SP1的標(biāo)準(zhǔn)。本項目采用5000-10000psi（35MPa至70MPa）高壓水沖洗結(jié)構(gòu)表面，去除可溶性鹽分等污染物，檢測結(jié)構(gòu)表面鹽分含量，需低于50mg/m2。其它被涂表面的粉筆或油漆記號以及其它雜質(zhì)均應(yīng)在二次除銹作業(yè)時去除。2.2噴砂除銹。本項目采用分段進(jìn)涂裝房進(jìn)行噴砂處理，使用的磨料由20%S-330鋼丸和80%G-25鋼砂混合組成，可滿足除銹Sa2.5級，粗糙度75-120μm。可循環(huán)鋼質(zhì)磨料符合鋼質(zhì)磨料SSPC-AB2要求，鋼砂的循環(huán)使用不能超過三次。噴砂后，應(yīng)徹底除塵。2.3熱噴鋁施工。熱噴鋁施工采用電弧熱噴鋁，封閉漆采用高壓無氣噴涂、刷涂、輥涂。其中刷涂和輥涂只限于小范圍的修補。熱噴鋁施工要求：(1)分段涂裝期間，對于噴涂之后需要焊接的區(qū)域及對接焊縫區(qū)域，要在焊縫區(qū)域兩邊預(yù)留約50mm的位置不作噴砂及噴鋁處理[2]。(2)施工過程中，鋁絲不允許產(chǎn)生融化、熔渣或飛濺。(3)壓縮空氣的壓力需要適當(dāng)調(diào)整，使電弧作用后的鋁絲達(dá)到最佳霧化效果。熱噴鋁所用壓縮空氣需要去除濕氣和油類。可采用適當(dāng)?shù)母稍镌O(shè)備或工具去除濕氣和油類。(4)每一次噴涂施工開始前，施工人員需要按照要求在1.2×50×150試板上進(jìn)行噴涂，通過彎曲試驗調(diào)試合適的施工參數(shù)，主要包括電流、電壓、送絲速度、空氣壓力、噴槍距離等。施工現(xiàn)場見圖3。圖3熱噴鋁現(xiàn)場施工圖(5)為達(dá)到涂層厚度要求，熱噴鋁需要多層涂層疊加。第一層施工噴槍水平移動，相鄰的噴涂帶要有1/3-1/2的重疊，移動過程中噴槍與基體表面距離要保持不變。第二層施工噴槍垂直移動，相鄰的噴涂帶要有1/3-1/2的重疊，移動過程中噴槍與基體表面距離要保持不變。如此保持相鄰?fù)繉哟怪苯徊妫赃_(dá)到更好的結(jié)合效果。在噴涂下一層涂層之前，任何對現(xiàn)有涂層的破壞都應(yīng)該及時修復(fù)。(6)在進(jìn)入艙室內(nèi)部施工時，需要穿戴鞋套及手套，避免對已噴砂或已噴涂表面產(chǎn)生污染。(7)噴砂報檢合格之后的分段運至噴鋁間。熱噴鋁車間需要開啟抽濕裝置，確保濕度控制在50%以下，結(jié)構(gòu)表面溫度控制在露點以上3℃，從而保證分段長期放置不會產(chǎn)生返銹[3]。(8)噴砂過程中要將浮筒劃分為多個部分，每個部分放置對應(yīng)的彎曲實驗用試板作為伴隨試板，在施工過程中同時對結(jié)構(gòu)及伴隨試板進(jìn)行噴砂等預(yù)處理，并與分段對應(yīng)部分同時放置。(9)熱噴鋁施工也要按照部分劃分逐個進(jìn)行，每一部分熱噴鋁施工之前要進(jìn)行表面預(yù)處理報檢，達(dá)到表面處理等級之后，對該部分對應(yīng)的伴隨彎曲試板進(jìn)行彎曲試驗，如果彎曲試驗通過，則可以對已報檢部分噴砂面進(jìn)行施工。(10)如果報檢不合格或者彎曲實驗不通過，則要對該部分進(jìn)行標(biāo)記，等分段進(jìn)行完畢之后對該區(qū)域重新噴砂并進(jìn)行熱噴鋁施工。(11)熱噴鋁涂層厚度要求為225-400微米。如果厚度超過400，則需要進(jìn)行附著力試驗，試驗通過則涂層可以接受，并記錄；附著力試驗失敗，則對不合格區(qū)域進(jìn)行記錄，留待最后統(tǒng)一進(jìn)行噴砂，噴鋁修補。如果厚度不足，則補噴至規(guī)定膜厚即可。2.4封閉漆施工。在分段噴砂未返銹區(qū)域熱噴鋁全部完成，進(jìn)行返銹區(qū)域二次除銹之前，進(jìn)行封閉漆施工。圖4為封閉漆現(xiàn)場施工圖。圖4封閉漆現(xiàn)場施工圖(1)熱噴鋁涂層需要盡快采用封閉漆封孔。封閉漆要在熱噴鋁完成之后8h施工完成。如果8h之內(nèi)無法完成封閉漆施工，則需要根據(jù)ISO8502-3對熱噴鋁涂層表面進(jìn)行外觀檢測及灰塵含量檢測。環(huán)境溫度高于露點溫度3℃以上，才可以涂封閉漆[4]。(2)封閉漆施工之前，周圍未噴鋁的噴砂面需要保護(hù)起來，避免被封閉漆污染。封閉漆涂層要在分段對接焊縫區(qū)域兩邊預(yù)留50mm的區(qū)域不處理。封閉漆所用壓縮空氣需要清潔干燥、不含油污；空氣壓力值要按照油漆商要求調(diào)試。(3)如果熱噴鋁涂層受潮，則需要在施工封閉漆之前對熱噴鋁涂層進(jìn)行加熱去除濕氣。(4)封閉漆的厚度控制在15-30μm。封閉漆施工距離：300-400mm，噴涂角度要近似與熱噴鋁涂層表面垂直；建議噴槍移動速度：0.3-1.5m/s，相鄰兩次噴涂帶要有1/3的疊加；噴涂泵與噴槍之間的連接管長度不應(yīng)超過50m。

3熱噴鋁涂層修補工藝

涂層修補包括熱噴鋁層修補、封閉漆修補及焊縫區(qū)域修補三個部分。對于已經(jīng)損壞或失去結(jié)合力要求的熱噴鋁涂層，采用真空噴砂設(shè)備噴砂至Sa2.5。噴砂報檢合格之后，根據(jù)2.4節(jié)介紹的熱噴鋁施工工藝對修補噴砂區(qū)域進(jìn)行熱噴鋁施工。對于燒損或產(chǎn)生機(jī)械損傷的封閉漆及其周邊，采用砂紙打磨到St2，采用噴槍或刷子對已打磨區(qū)域的封閉漆進(jìn)行修補，達(dá)到項目標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗合格。對于預(yù)留不作處理的分段對接焊縫區(qū)域，在分段對接完成、舾裝件安裝完成并且對接焊縫檢測合格之后，需要對焊縫進(jìn)行表面處理及熱噴鋁施工，具體要求除與正常熱噴鋁施工和封閉漆施工相同外，還要求有疊加。(1)焊縫區(qū)域的噴砂需要采用真空自回收式噴砂機(jī)噴砂至Sa2.5，噴砂區(qū)域要與兩邊的熱噴鋁涂層有10-20mm的疊加。(2)噴砂報檢合格之后要進(jìn)行熱噴鋁施工，熱噴鋁施工要與兩邊熱噴鋁涂層有10-20mm的疊加。(3)熱噴鋁施工完成、報檢合格之后，要進(jìn)行封閉漆的施工，封閉漆施工要與兩邊有約50mm的疊加。

4總結(jié)

本文重點介紹了某大型水下浮體內(nèi)表面的熱噴鋁施工流程以及修補工藝，本工藝的具體要求及應(yīng)用效果，對類似鋼結(jié)構(gòu)防腐操作具有重要指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]謝東，吳習(xí)，蔣濤.電弧噴鋁在工程應(yīng)用中的各種影響因素[J].全面腐蝕控制，2004，18(5)：37-38.

[2]朱曉君，彭飛.熱噴鋁對船體鋼焊接接頭疲勞性能影響試驗研究[J].船舶工程，2003，25(3)：67-68.

[3]劉存，趙衛(wèi)民，陳虹宇.海洋工程熱噴鋁涂層的腐蝕電化學(xué)行為[J].材料保護(hù)，2016，49(10)：5-8

[4]鄒莉.電弧熱噴涂技術(shù)及其在材料維護(hù)中的應(yīng)用[J].昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報，2002，18(4)：13-15.

作者:孔德艷 許東 劉輝 陳超 單位:青島武船重工有限公司