碼頭鋼結構防腐方案研究

馮其科

（日照實華原油碼頭有限公司，山東 日照 276800）

引 言

日照港嵐山港區30萬t級原油碼頭是棧橋固定碼頭，碼頭入海4.5 km，屬于敞開式碼頭。碼頭鋼結構主要兩大部分：4跨鋼結構管架橋和7跨鋼結構人行橋，如圖1所示。管架橋寬度9.6 m，總長度共201.4 m；1#、2#、3#人行橋寬度3.2 m，總長度174.3 m；4#、5#、6#、7#人行橋寬度3.0 m，總長度71 m。

圖1 30萬t級原油碼頭布置示意

因碼頭鋼結構長期處于海洋潮濕環境，且碼頭所在區域為石油化工密集區，受空氣污染及沿海地區空氣海鹽影響，鋼結構腐蝕臨界濕度降低[1]，腐蝕情況較為嚴重，需要進行全面防腐。

1 現狀分析

1.1 焊縫腐蝕

鋼鐵的腐蝕主要是電化學腐蝕，鋼結構在焊接時造成與母材材質的差異，焊渣及應力都會形成腐蝕電池的陰極和陽極區，所以焊縫是最容易腐蝕區域，雖然焊縫腐蝕面積不大，但其數量較多，是防腐的重點。在歷年局部防腐中，焊縫防腐數量占到30 %～40 %。

1.2 局部點蝕

點蝕是碼頭鋼結構典型的腐蝕現象，通常在鋼結構凹處及出現，雖然防腐容易，但往往因位置不便造成施工難度，是局部防腐的難點，在歷年局部防腐中，局部點蝕數量占到20 %～30 %。

1.3 起泡起皮

起泡起皮現象一般呈區域性出現，防腐涂層破壞較為嚴重，局部防腐較為困難，通常需要進行全面防腐，在局部防腐中進行臨時性處理，防止腐蝕面積擴大。在歷年局部防腐中，起泡起皮數量約占10 %～20 %。

1.4 外部碰撞

外部碰撞造成防腐層破壞，從而引起損傷部位腐蝕也是引起腐蝕的一個因素，該種情況較少，一般不超過腐蝕數量的10 %。

碼頭鋼結構棧橋高程13.0 m，因棧橋沒有配置維修臺車，鋼結構棧橋側面及底部防腐屬于臨海高空作業，施工難度大，危險性大。目前，針對海上棧橋鋼結構防腐主要采用兩種措施，一是通過人員在船舶上對鋼結構進行防腐，該方法要考慮海水漲潮落潮因素，且因船舶晃動，對除銹效果影響較大，整體防腐效果不佳；另一種方法是在棧橋底部設置安裝維護臺車，該方法可有效確保防腐的質量和效果，但是，對于不連接段的棧橋要分別設置臺車，整個工程可能要設置 10多個臺車，同時臺車每年還要定期維護，該方法維護投資較大，工作量較大。上述方法無法在防腐效果和費用方面同時兼顧。

2 可滑動可拆裝式鋼結構防腐工裝研制

為了有效解決鋼結構棧橋側面及底部防腐施工難題，找到一種既能確保良好的防腐效果,有節省投資的方法，經現場勘察和結構分析，研發一種可滑動可拆裝的鋼結構防腐工裝如圖2所示。

圖2 鋼結構防腐工裝

將防腐工裝分成3段組成，即滑輪組部分、側梯部分和底部作業平臺部分。滑輪組部分根據棧橋鋼結構特點，設置水平面滑輪2組，每組2個滑輪；設置垂直面滑輪3組，每組2個滑輪，是整個工裝的主要部分。工裝組裝時先對棧橋兩側滑輪組及側梯部分進行安裝固定，然后在連接底部作業平臺，連接完成后，作業人員配置安全帶及救生衣等防護工具后通過側梯到達作業平臺進行作業，棧橋上部的人通過移動兩側滑輪組帶動作業人員對整個棧橋底部進行作業，作業完成后，先進行底部作業平臺拆除，然后完成兩側側梯的拆除，再對下一個棧橋進行安裝防腐工裝進行作業，這樣通過一套防腐工裝可安全有效完成所有棧橋鋼結構的防腐工作。

該工裝不僅可以提供穩定自由移動的防腐空間，確保防腐效果，還可以自由拆裝，針對不連接的棧橋組裝即可使用，用一套工裝即可完成碼頭11跨橋的防腐工作，減少投資費用，提高工作效率。

3 防腐工藝制定

3.1 表面處理

質量要求，根據碼頭的消防要求，對鋼結構用動力工具除銹，個別部位用手工除銹，除銹等級不低于St3級[2]。

鋼結構表面手動或電動打磨，表面達到無松動氧化皮，無浮銹。被油污污染的金屬表面，應采用化學除銹法清除油污，除油污后應用水或蒸汽沖洗干凈。對要求部分除銹的部位，未除銹的部位應保證不起皮、開裂，與金屬表面結合緊密，與除銹的部位過渡平滑，除銹面積所占的比例應估算合理。

部件表面進行角磨機除銹，有油脂、水、焊接飛濺物、藥皮、飛邊毛刺、灰塵等異物的必須去除干凈，然后用干刷、干凈的抹布或用壓縮空氣將鋼材表面的灰塵清除干凈。

必須將焊縫處的焊渣清理干凈，然后打磨至無松動氧化皮、浮銹，打磨完畢后在焊縫處刷一層防銹底漆，然后進行后續的大面油漆施工。

3.2 材料選擇要求

防腐材料應盡可能與原設備所用防腐材料相同，并保證與原防腐材料不起化學或物理反應，對原設備所用防腐材料不明的，涂裝前應進行試驗，以確保油漆間相互匹配。

鋼結構防腐底漆選用環氧富鋅底漆，中間漆選用環氧云鐵中間漆，面漆采用氟碳漆。

3.3 油漆涂裝

1）油漆及漆膜厚度要求

油漆品質檢查按照合同規定檢查供貨商的油漆品質是否符合要求，對目測有懷疑的油漆，應及時通知供貨商取回或送第三方化驗，在未得出結論前嚴禁使用。碼頭引橋鋼結構防腐，選用超高性能的涂裝體系[1]，漆膜總厚度不低于240 μm，如表1所示。

表1 涂裝配套體系

2）涂裝要求

設備除銹完成應將污物和浮塵吹掃干凈，將環氧富鋅底漆充分攪拌均勻，使其色澤、粘度均勻一致。涂刷第一道底漆，注意涂刷方向應一致，均勻整齊。涂完第一道底漆，待底漆干透后，刷環氧云鐵中間漆一道，最后涂刷面漆兩道。

每道漆嚴格控制間隔時間；涂層必須做到均勻，不漏漆，不流墜，不起皺；涂層厚度必須達到要求；必須保證涂層的附著力；表面要平整光潔，顏色一致。漆膜要求“不滴、不皺、不流、不漏”。

3）施工環境要求

下列環境不準施工：

①氣溫低于5 ℃。

②氣溫高于40 ℃。

③相對濕度大于40 %。

④大風、大霧、下雨、結露。

⑤當氣溫高于30 ℃時，應避免干噴現象。

4）質量與驗收：

涂刷均勻，色澤一致，無皺皮、流墜和氣泡，附著良好，分色線清楚、整齊。不得誤涂、漏涂，涂層須無脫皮和返銹。驗收時應將材料合格證及施工記錄上交查驗[3]。

4 樣品管理

為了確保防腐質量和效果，在大面積防腐工作開展前，選取7#人行橋為防腐樣板。7#人行橋長度11.6 m，寬度 3.0 m，側面及底部總防腐面積約100 m2，按照防腐工藝的要求，采用特制防腐工裝，對7#人行橋進行側面及底部防腐，不考慮船舶作業及天氣影響，7#人行橋全部防腐完成且達到驗收標準需16個小時。整個鋼結構共需防腐約2 000 m2，如果按照每天6小時實際工作時間計算，總防腐工程需54天完成。

5 結 語

1）針對碼頭鋼結構棧橋臨海高空防腐作業，研制可滑動可拆裝鋼結構防腐工裝，保障施工作業質量和安全，提高效率，降低投資。

2）防腐工藝選用超高性能的涂裝體系，漆膜厚度不低于240 μm，有效保障防腐的效果。

3）施工前采用樣板管理，預測施工周期，有效做好施工時間的安排。

本刊編輯部聲明

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