防腐蝕工程底材表面處理技術

陳江紅

摘 要：腐蝕帶來的極大損失和危害引起了各行業的高度重視。腐蝕問題的解決直接關系到新技術、新材料、新工藝的應用。在防腐施工中，良好的底材表面是防腐施工工程質量的基本保證。提高底材本身的防腐能力，增加與漆膜的附著力，延長漆膜的使用耐久性，有利于漆膜的流平性及裝飾。

關鍵詞：底材處理;影響因素;底材特性;噴砂除銹

隨著工業迅速發展，腐蝕問題越來越嚴重，各部門、企業對腐蝕問題帶來的影響越來越重視。腐蝕不僅是金屬資源的浪費，對金屬結構造成腐蝕破壞，還在于使正常生產受到影響，以及因腐蝕造成的設備事故對人身安全也會帶來嚴重的威脅。腐蝕雖然不可避免，但腐蝕可以控制和盡可能減緩。充分利用現有的防腐涂裝技術，腐蝕損失可以降低1/5至1/4，防腐涂裝工作具有重要意義。在防腐施工中要想具有良好的底材（主要是鋼材）表面，底材處理是防腐施工工程質量的基本保證。底材除了要具有足夠的穩定性和強度之外，還必須要具有與防腐層有良好的粘接和附著力。因此，在防腐施工中首先必須要做好底材的表面處理工作。

1 底材表面處理概述

1.1 底材表面特性

底材的表面特性分為表面清潔度（銹蝕度）、孔隙度、表面粗糙度。

（1）表面清潔度（銹蝕度）。底材表面附著的鐵銹或氧化皮，也常被水分、油污、塵垢等污染物污染，嚴重影響涂、襯層界面的黏結。表面清潔度分為6級：

0級——10倍放大鏡不可見微粒;

1級——10倍放大鏡不可見而肉眼不可見（顆粒直徑小于50um）;

2級——正常或矯正視力下剛剛可見（顆粒直徑為50um-100um）;

3級——正常或矯正視力下明顯可見（直徑小于0.5mm）;

4級——直徑為0.5-2.5mm的顆粒;

5級——直徑大于2.5mm的顆粒。

（2）孔隙度。底材表面存在孔隙，孔內含有潮濕空氣、雜質等污染物，對防腐蝕施工影響很大。

（3）表面粗糙度。底材表面適當地粗糙化，可提高黏結強度，粗糙度超過一定界限會降低黏結強度。鋼砂、鋼丸等表面進行工藝處理時，表面粗糙度均表現為RY23-49um（典型值25-45 um）。

1.2 底材表面處理要求

涂裝前，底材的表面處理目的主要是：提高底材本身的防腐能力，增加與漆膜的附著力，延長漆膜的使用耐久性，有利于漆膜的流平性及裝飾。底材表面處理是最大發揮油漆的特性、涂裝作業順利有序、保證防腐施工質量的先決條件。簡而言之，黑色金屬、有色金屬、非金屬等底材材料在防腐處理前都必須要對底材表面進行處理，必須要完全清除底材表面的水分、油污、塵垢、污染物、鐵銹層和氧化皮等，以提高油漆涂層的質量和底材的使用防護壽命。另外，底材表面處理的費用約占整體防腐費用的15%-25%，所以需要根據底材表面狀態（如表面清潔度（銹蝕度）、孔隙度、表面粗糙度）、油漆品種和環境條件等，選擇并采用最適合于涂裝施工的表面處理工藝。

2 底材表面處理工藝

2.1 施工環境

一般來說，底材腐蝕過程主要是來自于外界環境因素的影響。溫度越高、濕度越大、鹽堿等腐蝕介質越多，則腐蝕速度越快。底材表面進行清理后，如果在環境中裸露時間越長，則再次受污染的風險也會越大。

（1）溫度。涂裝作業中現場環境溫度必須滿足于以下要求：最佳環境溫度10℃-40℃，底材的表面溫度要高于露點3℃以上，不高于40℃。環境相對濕度85%以下。

（2）通風。為了防止人身危害及爆炸危險，施工過程中必須要保證良好的通風條件。

（3）時間。底材經過噴砂或噴丸清理后，應在一定的時間內（一般4-6小時）盡快涂裝底漆。

2.2 處理方法

在大氣、酸、堿、鹽等介質環境等外界條件下，相同的底漆面漆配套涂裝施工，在涂裝前經過不同的表面處理，同等的條件下經過室外暴曬后，其銹蝕程度的差別非常大。因此，選擇正確的底材處理方法尤為重要。

（1）手工工具處理：用鐵砂紙、刮刀、鏟刀、鋼絲刷及錘鑿等工具進行除銹。該方法工作效率低、勞動強度大、勞動條件差、除銹不完全、成本高，用于防腐要求不高和只有在采用其他方法有困難的條件下使用。除銹等級分為St1級。

（2）動力工具處理：是利用機械動力沖擊和摩擦進行除銹。常用動力工具有電（風）動砂輪、電（風）動刷、針束除銹器等。效率高于手工工具除銹，勞動強度和成本高，噪音大，無法將腐蝕點深處的銹和污染物處理干凈，除銹等級分為St2級、St3級。

（3）機械處理：以磨料作介質，按動力源的不同，分噴砂處理和拋丸處理。機械處理是涂裝工程中最常用的方法。利用0.4-0.6MPa壓縮空氣為動力，將砂子或鋼丸噴到底材表面，以沖擊和摩擦作用去除底材表面的鐵銹和其他的油脂、污垢、氧化皮和雜物等;且增加底材表面的粗糙度（40um左右），以增加涂層的附著力。粗糙度絕不能超過涂層的1/3。同時要保證良好的通風條件以防止人身危害及爆炸危險，除銹等級分為Sa2級、Sa2.5級、Sa3級。

（4）其他底材處理方法。火焰除銹、化學除銹和除油、底材表面的鈍化和磷化處理、高壓水處理等。

2.3 實際應用

底材表面處理主要包括除銹及氧化皮、除油污、除雜質、除塵和表面的化學轉化等方面。對有舊涂層的設備重新涂裝過程中，必須將舊涂層去除后再進行表面處理。其目的是使底材表面活化，以增強漆膜中的極性分子結構對底材的附著力。

（1）氧化皮主要表現為附著力差、漆膜脫落，可采用酸洗、噴砂、拋丸等處理方法。

（2）油脂主要表現為附著力差、漆膜脫落，可采用堿性清洗劑、有機溶劑清洗等方法。

（3）鐵銹主要表現為附著力差、提前銹蝕起泡，可采用酸洗、噴砂、拋丸、打磨等方法。

（4）可溶性鹽表現為銹蝕、起泡，主要采用高壓淡水沖洗等方法;鋅鹽主要表現為層間附著力，可采用打磨方法處理。

（5）銳邊、毛刺、焊縫等主要表現為附著力差、漆膜薄、提前銹蝕，可采用酸洗、噴砂、拋丸、打磨等方法。

3 結語

（1）底材表面的清潔度和粗糙度差別很大，應根據底材表面的粗糙度選擇不同類型的涂料。

（2）對底材表面處理的方法很多，等級越高則清除的越徹底，底材表面處理質量就越好。

（3）噴砂或噴丸后涂裝時，底材表面噴射清理后，會因底材表面金屬狀態活潑而很快產生腐蝕，因此噴砂作業要注意選用正確的流量噴嘴。

參考文獻

[1]鄒德敬，趙守輝.金屬貯罐腐蝕失效分析及預防措施[J].遼寧化工，2008，37（12）：849-851.

[2]董事爾，何東升，張鵬，鄧夕勝.雙點腐蝕管道的彈塑性有限元分析[J].機械，2005，（09）：20-22+56.

[3]祝巖寧.城鎮燃氣管道陰保系統檢測與維護[A].中國土木工程學會燃氣分會.2015中國燃氣運營與安全研討會論文集[C].中國土木工程學會燃氣分會：《煤氣與熱力》雜志社有限公司，2015：6.