CN102127770A

CN102127770A - 钢结构连接部位的包覆防腐方法

Info

Publication number: CN102127770A
Application number: CN2010100228556A
Authority: CN
Inventors: 韩涛
Original assignee: SHANGHAI XINHE BUSINESS CONSULTING CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI XINHE BUSINESS CONSULTING CO Ltd
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2030-01-15
Also published as: CN102127770B

Abstract

本发明公开的钢结构连接部位的包覆防腐方法，具体包括下列步骤：(1)对施工区域的钢结构连接部位进行表面处理至St2标准以上，无明显鼓泡和浮锈；其他表面突出物不应有锐角；(2)在经过步骤(1)处理过钢结构连接部位的表面均匀涂抹防蚀膏；防蚀膏用量为10～1000g/m²；涂抹次数为1～10次；(3)在防蚀膏外覆盖至少一层防蚀带；(4)在防蚀带表面包覆防护罩。本发明防腐效果优异，有效防护效果可达20年以上，施工方便，表面处理简单，可带湿带水作业，能适用于任何形状的结构物，具有良好的密闭性和抗冲击性能，对结构物几乎无附加载荷，施工可行性强。

Description

钢结构连接部位的包覆防腐方法

技术领域

本发明涉及一种钢结构的防腐工艺，具体涉及一种钢结构螺栓及焊接等连接部位的重点防腐蚀处理工艺，尤其涉及钢结构螺栓及焊接等连接部位的包覆防腐方法，属于金属防腐范畴。

背景技术

金属腐蚀问题遍及国民经济各部门，对经济发展、人类生活和社会环境产生了巨大的危害。由金属材料的腐蚀造成的直接经济损失是巨大的。据统计世界各国每年因腐蚀造成的经济损失约占国民经济生产总值的2％～4％，这是一个非常惊人的经济损失数字。除了带来经济损失之外，金属腐蚀，特别是局部腐蚀，往往会造成灾难性事故，污染环境、危及人身安全和阻碍新技术的发展。

腐蚀的防护技术主要有使用耐腐蚀材料、电化学保护、涂层保护和缓蚀剂等。国内钢结构一般采用涂层防腐措施，但通常涂层防腐所要求的施工条件和表面处理级别比较苛刻，表面处理达不到级别常常造成防腐涂层易脱落、防护效果差的后果，维护成本高。滨海电厂、港口及桥梁等的钢结构处于恶劣的海洋大气腐蚀环境中，普通的防腐涂层很难达到长效防腐保护的目的。尤其是钢结构的螺栓连接及焊接等连接部位，该部位均未进行防腐预处理，且结构复杂，是各部位钢结构中最先腐蚀也是相对腐蚀最严重的部位，是钢结构防腐的重点和难点，目前国内外尚无有效的防腐措施。螺栓连接部位由于大量螺栓存在，表面处理存在较多死角，使得表面处理难以达到要求级别，同时连接板件与被连接板件之间存在缝隙，因摩擦力要求连接板件被连接板件之间通常不能进行任何防腐处理，腐蚀介质容易进入钢板之间的缝隙且不易排出，造成该部位存在严重的化学和电化学腐蚀，防护难度加大；焊接部位也存在表面材料材质不均一而存在较严重的电化学腐蚀，同时由于焊接应力和焊接变形的存在而使表面防腐涂层易脱落，防腐难度也较大。较大的防护难度使得螺栓连接及焊接等连接部位腐蚀严重，易在该部位脆性断裂，严重影响钢结构的寿命和安全。由于普通涂层技术对施工条件要求苛刻，因此，在螺栓连接及焊接等连接部位使用涂层技术处理后的防腐涂层易脱落，防护效果差，维护成本高。从滨海电厂的现场调查证明，螺栓连接及焊接等部位使用涂层防护后，在较短时间内这些部位涂层即开始起泡甚至脱落，且腐蚀从涂层下延展，涂层丧失应有的防护作用。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种钢结构螺栓及焊接等连接部位的包覆防腐方法，该包覆防腐方法采用“防蚀膏+防蚀带+防护罩”包覆防腐系统，其防腐效果优异，施工条件要求宽松，可带湿带水作业，密闭性和抗冲击性能优异，具有良好的可控制性及施工可行性。

为解决现有螺栓连接部位和焊接等连接部位防腐工艺中存在的问题，本发明采用了下述技术方案。

钢结构连接部位的包覆防腐方法，具体包括下列步骤：

1.准备工作

1.1施工设计

收集施工对象钢结构设施的设计图纸、现场图片等具体资料，设计施工方案，准备材料，确定施工范围；

1.2施工现场准备

根据施工现场条件和施工位置，搭建施工作业平台；

2.现场施工

2.1现场标记

根据设计，确定现场施工范围，明确标记出各部位具体施工区域，切除影响施工的废弃钢铁结构件；

2.2表面处理

对施工区域的钢结构连接部位进行表面处理至St2标准以上，无明显鼓泡和浮锈；其他表面突出物不应有锐角；

2.3涂抹防蚀膏

在经过步骤2.2处理过钢结构螺栓及焊接连接部位的表面均匀涂抹防蚀膏；防蚀膏用量为10～1000g/m²；涂抹次数为1～10次；

2.4包覆防蚀带

在防蚀膏外覆盖至少一层防蚀带；

2.5在防蚀带表面包覆防护罩。

本发明还可以在防护罩表面涂覆一层胶衣。具体方法是：在防蚀罩完全干燥后再涂胶衣，胶衣的湿膜厚度在0.02～1.2mm，干燥后胶衣厚度为0.01～0.8mm。胶衣消耗量为：0.05～5kg/m²。

本发明在所述的步骤2.3中，对于未经步骤2.2表面处理前的钢结构螺栓及焊接连接部位，若光滑表面，防蚀膏用量为10～300g/m²，对于锈蚀特别严重处300～1000g/m²。

本发明在防蚀带表面包覆防护罩是：在防蚀带外面包覆防护罩前，首先在施工作业面延展方向各加0.01～0.5米，确定为制作防护罩范围，然后在防蚀带表面包覆防护罩，所述的包覆防护罩具体步骤如下：

2.5.1配制胶液

所述胶液由不饱和聚酯树脂、促进剂、固化剂和颜料，各原料之间的重量配比是：不饱和聚酯树脂∶固化剂∶促进剂∶颜料的重量比为：1∶0.01～0.15∶0.01～0.15∶0.01～0.15，其中不饱和聚酯树脂与固化剂之间的比例根据现场环境温度确定，胶液的颜色调配根据现场要求进行，或使树脂体系的颜色与钢结构原有防腐涂层颜色一致；所用的不饱和聚酯树脂一般根据具体情况要求具体选购，如通用型树脂、耐热型树脂、耐腐蚀树脂、阻燃型树脂、耐候型树脂、高强型树脂等。所用固化剂、促进剂亦是在市场选购。固化剂常与促进剂配合使用形成引发系统，不饱和聚酯树脂固化通常采用过氧化苯甲酰-叔胺引发系统，或酮过氧化物与等量邻苯二甲酸二甲酯配制成混合物-环烷酸钴引发系统。

2.5.2包覆无纺布

裁减无纺布，将裁减好的无纺布用步骤2.5.1配制好的胶液浸透，然后将浸透胶液的无纺布包覆在防蚀带表面上，包覆时，将气泡赶净；所述无纺布的包覆层数为1～4层；所选用的无纺布的规格参数一般为10～200g/m²；在无纺布包覆完后直接铺设短切毡；

2.5.3铺设短切毡

按照现场尺寸裁剪短切毡，平整的铺在无纺布上，然后涂刷步骤2.5.1配制好的胶液，铺设时赶净气泡；所述短切毡的铺设层数为1～4层；所用短切毡的规格为225～600g/m²；短切毡铺设完毕直接铺设玻璃丝布；

2.5.4铺设玻璃丝布

按照现场尺寸裁剪玻璃丝布，铺在短切毡上，刷涂步骤2.5.1配制好的胶液，铺设时赶净气泡；所述玻璃丝布的铺设层数为1～4层；所用玻璃丝布的规格为：100～600g/m²；玻璃丝布铺设完毕直接铺设表面毡；

2.5.5铺设表面毡

按照现场尺寸裁剪表面毡，铺在玻璃丝布上，刷涂步骤2.5.1配制好的胶液，铺设时赶净气泡；所述的表面毡的铺设层数为1～4层；所用表面毡的规格为200～600g/m²；

2.5.6固化

一般常温下固化，固化时间约3小时。

本发明所说的胶衣是市场上销售的商品胶衣树脂，如防老化阻燃胶衣、耐热胶衣、喷涂胶衣、不开裂胶衣、辐射固化胶衣、高耐磨胶衣等的一种或几种。

所述的防蚀膏在同一区域可重复涂抹，使其在钢结构表面和螺栓构件表面均匀分布。

由于采用上述技术方案，钢结构表面处理工艺简单，仅手工即可满足要求，由于本发明使用的防蚀膏的表面张力比水小的多，所以比水更能润湿钢材表面，能将钢材表面的水分置换掉，因而本方案可以在潮湿环境作业，必要时可带水作业，对施工条件要求低且表面水渍、油污不需完全清理干净，焊缝影响也不大。本发明施工工艺简单，防蚀膏涂敷和防蚀带的施工，中间不需要固化等待，节省施工时间。本发明使用的防护罩具有较强的抗冲击、阻隔介质传递和隔热性能，胶衣层具有防止保护罩老化和美化处理部位双重功效。本发明不但适合简单结构的表面防腐处理，而且适合复杂结构的防腐，尤其适于不规则的钢结构防腐后处理。

本发明方案，防腐效果优异，有效防护效果可达20年以上，施工方便，表面处理简单，可带湿带水作业，能适用于任何形状的结构物，具有良好的密闭性和抗冲击性能，对结构物几乎无附加载荷，施工可行性强。

具体实施方式

实施例1：

钢结构连接部位的包覆防腐方法，具体包括下列步骤：

(1)根据要施工的钢结构位置、尺寸等确定施工范围。本方式为垂直圆形结构的防腐处理，连接为焊接。

(2)钢结构表面处理

手工将钢结构表面的棱角和突出物处理掉，铲平鼓泡，用钢砂刷除去浮锈和氧化皮，铁砂纸打磨除锈，最后用毛刷等将表面浮尘、锈渣等清理干净。表面处理达到St2标准。

(3)涂抹防蚀膏

防蚀膏用人工进行涂抹，重复3遍，使防蚀膏在钢结构表面和焊接构件表面均匀分布。防蚀膏用量为350g/m²。防蚀膏的配方使用中国发明专利号：ZL200610084138.x，授权公告号CN100494502C、授权公告日2009年6月3日发明名称为：一种海洋钢铁设施防蚀膏的授权文本中所公开的内容。

(4)包覆防蚀带

涂抹完防蚀膏后，立即进行缠绕防蚀带作业。在钢结构表面进行缠绕时，起始处首先缠绕两层(重叠)，然后依次搭接1/2，防蚀带缠绕两层。缠时稍用力将防蚀带拉紧铺平，将里面空气压出，保证被缠绕处无气泡出现。采用由下至上的方式进行缠绕，这种缠绕方式使防蚀带能更好的包覆在钢结构表面而不易脱落。所用防蚀带见中国发明专利申请号200610084139.4，公开号CN101078126，公开日2007年11月28日，名称为一种海洋钢铁设施防蚀带申请文本所公开的内容。

(5)防护罩制作

在施工作业面延展方向各加0.1米，确定为制作防护罩范围。不饱和聚酯树脂∶固化剂∶促进剂∶颜料的重量比为：1∶0.06∶0.09∶0.01～0.15，根据钢结构颜色进行颜色调配，使防护罩颜色与其他部位钢结构原有涂层颜色一致。不饱和聚酯树脂选用TM-107BH，固化剂选用1150，促进剂选用型号T-8A。

第一层，将一层无纺布用树脂浸透后，均匀包覆到构件上，用毛辊将气泡赶净。无纺布选用120g/m²。

第二层，按照尺寸裁剪短切毡，平整铺在无纺布上，用毛辊刷涂树脂，赶净气泡。短切毡选用300g/m²。

第三至五层，按照尺寸裁剪玻璃丝布，直接铺在短切毡上，用毛辊刷涂树脂，赶净气泡。玻璃丝布选用350g/m²。

第六层按照现场尺寸裁剪表面毡，铺在玻璃丝布上，刷涂树脂，赶净气泡。表面毡选用350g/m²。

固化：一般常温下固化，固化时间约3小时。

(6)涂刷胶衣

在防护罩外涂刷一层胶衣。具体方法是：在防蚀罩完全干燥后再涂胶衣，胶衣的湿膜厚度在0.5mm左右，干燥后胶衣厚度为0.3mm左右。胶衣消耗量为：1.5kg/m²。胶衣选用市场销售的22kg桶装树脂，型号GC-23W-1。

实施例2：

钢结构连接部位的包覆防腐方法，具体包括下列步骤：

(1)根据要施工的钢结构位置、尺寸等确定施工范围。本方式为水平平面结构的防腐处理，螺栓连接，钢结构腐蚀严重。

(2)钢结构表面处理

手工电动工具打磨处理，死角手工打磨，表面处理达到St2标准。

(3)涂抹防蚀膏

防蚀膏用机械重复涂抹5次，角落部位用人工涂抹，使防蚀膏在钢结构表面和螺栓构件表面均匀分布。防蚀膏用量为600g/m²。防蚀膏的配方同实施例1。

(4)包覆防蚀带

涂抹完防蚀膏后，立即进行覆盖防蚀带作业。整个防腐表面覆盖3层防蚀带。施工时螺栓部位要用手将防蚀带在螺栓表面压紧，其余部位稍用力将防蚀带铺平。防蚀带的配方同实施例1。

(5)防护罩制作

在施工作业面延展方向各加0.5米，确定为制作防护罩范围。不饱和聚酯树脂∶固化剂∶促进剂∶颜料的重量比为：1∶0.1∶0.12∶0.01～0.15；本例颜色可随意调配。不饱和聚酯树脂用FH-123或FH-123G，固化剂选用V388，促进剂选用浙江黄岩产ZDC。

第一层、将无纺布用树脂浸透后，均匀包覆到构件上，用毛辊将气泡赶净。无纺布铺2层。无纺布选用100g/m²。

第二层、按照尺寸裁剪短切毡，平整铺在无纺布上，用毛辊刷涂树脂，赶净气泡。短切毡铺1层。短切毡选用300g/m²。

第三至五层、按照尺寸裁剪玻璃丝布，直接铺在短切毡上，用毛辊刷涂树脂，赶净气泡。玻璃丝布铺2层。玻璃丝布选用450g/m²。

第六层、按照现场尺寸裁剪表面毡，铺在玻璃丝布上，刷涂树脂，赶净气泡。表面毡铺2层。表面毡选用200g/m²。

固化：一般常温下固化，固化时间约3小时。

(6)涂刷胶衣

在防护罩外涂刷一层胶衣。具体方法是：在防蚀罩完全干燥后再涂胶衣，胶衣的湿膜厚度在0.6mm左右，干燥后胶衣厚度为0.4mm左右。胶衣消耗量为2kg/m²。胶衣选用市场销售的22kg桶装树脂，型号GC-23W-1。

本发明的钢结构连接部位的包覆防腐方法的防护效果实验如下：

1.盐雾试验：

试验时，箱内温度为(35±0.5)℃，空气饱和温度为(47±0.5)℃，NaCl的质量分数为5％，沉降液量为110～210mL/(h·80cm²)，沉降液pH值为6.5～7.2。试片放置于试验箱内试片支架上，评定面朝上，与垂直面成15°角，并与雾流方向相交。实验进行720h，将试样取出，未发生腐蚀现象；实验进行4100h，将试样取出，在包覆边缘处发生轻微腐蚀；

2.实际检测

将4根钢管分别放置在浪溅区的位置为：+3.55m，+2.95m，+1.70m，+1.10m，同时采用本方案将上述4根钢材保护起来，1168天后取回，从腐蚀失重计算腐蚀速度。

将未保护的钢材作为对照，同样放置在上述4个不同的位置，1168天后取回，从试片的失重计算腐蚀速度。

防腐效果的计算方法：

防蚀率(％)＝[(对照的腐蚀速度)-(试验的腐蚀速度)]×100/(对照的腐蚀速度)

结果如下表所示

潮位(m)	对比例1的腐蚀速度(mm/a)	实施例1的腐蚀速度(mm/a)	防蚀率
				+3.55	0.3683	0.0004	99.9
+2.95	0.3683	0.0001	99.9
				+1.70	0.2100	0.0001	99.9
+1.10	0.0350	0.0003	99.1

根据以上结果推算，本发明的钢结构连接部位的包覆防腐方法的防腐效果应该在20年以上。

Claims

1.钢结构连接部位的包覆防腐方法，其特征在于，具体包括下列步骤：

(1)表面处理

(2)涂抹防蚀膏

在经过步骤(1)处理过钢结构连接部位的表面均匀涂抹防蚀膏；防蚀膏用量为10～1000g/m²；涂抹次数为1～10次；

(3)包覆防蚀带

在防蚀膏外覆盖至少一层防蚀带；

(4)在防蚀带表面包覆防护罩。

2.如权利要求1所述的包覆防腐方法，其特征在于，在防护罩表面涂覆一层胶衣，具体方法是：在防蚀罩完全干燥后再涂胶衣，胶衣的湿膜厚度在0.02～1.2mm，干燥后胶衣厚度为0.01～0.8mm。胶衣消耗量为：0.05～5kg/m²。

3.如权利要求1或2所述的包覆防腐方法，其特征在于，在所述的步骤(2)中，对于未经步骤(1)表面处理前的连接部位，若光滑表面，防蚀膏用量为10～300g/m²，对于锈蚀特别严重处为300～1000g/m²。

4.如权利要求1或2所述的包覆防腐方法，其特征在于，所述步骤(4)在防蚀带表面包覆防护罩是：在防蚀带外面包覆防护罩前，首先在施工作业面延展方向各加0.01～0.5米，确定为制作防护罩范围，然后在防蚀带表面包覆防护罩，所述的包覆防护罩具体步骤如下：

(4.1)配制胶液所述胶液由不饱和聚酯树脂、促进剂、固化剂和颜料，各原料之间的重量配比是：不饱和聚酯树脂∶固化剂∶促进剂∶颜料的重量比为：1∶0.01～0.15∶0.01～0.15∶0.01～0.15；其中所述的固化剂与促进剂构成引发体系；

(4.2)包覆无纺布

裁减无纺布，将裁减好的无纺布用步骤(4.1)配制好的胶液浸透，然后将浸透胶液的无纺布包覆在防蚀带表面上，包覆时，将气泡赶净；所述无纺布的包覆层数为1～4层；所选用的无纺布的规格参数为10～200g/m²；在无纺布包覆完后直接铺设短切毡；

(4.3)铺设短切毡

按照现场尺寸裁剪短切毡，平整的铺在无纺布上，然后涂刷步骤(4.1)配制好的胶液，铺设时赶净气泡；所述短切毡的铺设层数为1～4层；所用短切毡的规格为225～600g/m²；短切毡铺设完毕直接铺设玻璃丝布；

(4.4)铺设玻璃丝布

按照现场尺寸裁剪玻璃丝布，铺在短切毡上，涂刷步骤(4.1)配制好的胶液，铺设时赶净气泡；所述玻璃丝布的铺设层数为1～4层；所用玻璃丝布的规格为：100～600g/m²；玻璃丝布铺设完毕直接铺设表面毡；

(4.5)铺设表面毡

按照现场尺寸裁剪表面毡，铺在玻璃丝布上，涂刷步骤(4.1)配制好的胶液，铺设时赶净气泡；所述的表面毡的铺设层数为1～4层；所用表面毡的规格为200～600g/m²；

(4.6)固化

在常温下固化，固化时间约3小时。

5.如权利要求1或2所述的包覆防腐方法，其特征在于，所述的胶衣为防老化阻燃胶衣、耐热胶衣、喷涂胶衣、不开裂胶衣、辐射固化胶衣、高耐磨胶衣的一种或两种及两种以上的混合。

6.如权利要求1或2所述的包覆防腐方法，其特征在于，所述的防蚀膏在同一区域可重复涂抹，使其在钢结构表面和螺栓构件表面均匀分布。

7.如权利要求3所述的包覆防腐方法，其特征在于，所述的不饱和聚酯树脂为通用型树脂、耐热型树脂、耐腐蚀树脂、阻燃型树脂、耐候型树脂、高强型树脂中的一种。

8.如权利要求3所述的包覆防腐方法，其特征在于，所述的引发体系采用过氧化苯甲酰-叔胺引发系统或酮过氧化物与等量邻苯二甲酸二甲酯配制成混合物-环烷酸钴引发系统。