CN109078824A - 一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，包括以下步骤：步骤A、在涂装前，对塔筒的内外表面进行喷砂处理；步骤B、对塔筒内外表面进行喷涂施工：分别对塔筒的内外壁依次进行底漆、中间漆和面漆的喷涂，其中对底漆和中间漆进行喷涂时，采用两次薄喷施工工艺，并且在喷涂过程中，每一次喷涂结束后，进行漆膜厚度测量和漆膜质量检查；本发明将底漆和中间漆一次喷涂改为分两次薄喷，弥补目前水性漆在大型钢件上应用时的技术空白，同时解决在大型钢件上应用水性漆进行涂装时存在的钢件表面易流挂、起皱以及干膜厚度不易控制的问题。

Description

一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法

技术领域

本发明属于大型钢件涂装技术领域，尤其是涉及一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法。

背景技术

环保水性漆常用于家庭装修、工程机械、仪器仪表及小型钢结构等的壁面喷涂，且具有良好的施工效果，与之相比的传统油漆在钢构件中的防腐已经完全不符合国家的当前环保政策，水性漆具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好、使用方便的优良性能。传统防腐施工方法是根据防腐技术要求，在喷砂合格的塔筒内外壁分别按底、中、面并间隔一定时间依次进行喷涂以达到施工要求的漆膜厚度，但是当将水性漆应用在大型钢件上时，在使用水性漆的过程中存在一些问题，因水性漆是以水为稀释剂，表面漆膜相比传统油漆的干燥时间要长，如果不能及时干燥将出现表面流挂、起皱等现象发现，同时，水性漆待稀释剂蒸发后干膜的厚度会减小，导致干膜厚度不易控制。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，以弥补目前水性漆在大型钢件上应用时的技术空白，同时解决在大型钢件上应用水性漆进行涂装时存在的钢件表面易流挂、起皱以及干膜厚度不易控制的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤A、在涂装前，对塔筒的内外壁面进行喷砂处理；

步骤A1、为了保证喷砂效果，在喷砂前对塔筒壁面进行清洁预处理；

步骤A2、采用压缩空气为动力，对塔筒壁面进行喷砂处理；

步骤A3、对塔筒壁面进行喷砂处理完成后，进行喷砂检验；

步骤B、对塔筒内外壁面进行喷涂施工：分别对塔筒的内外壁依次进行底漆、中间漆和面漆的喷涂，其中对底漆和中间漆进行喷涂时，采用两次薄喷施工工艺，并且在喷涂过程中，每一次喷涂结束后，进行漆膜厚度测量和漆膜质量检查，漆膜质量合格后，进行下一次喷涂；

步骤B1、按规定的配比将水性漆和固化剂配好，然后用清水稀释，调至施工粘度；

步骤B2、确定喷涂湿膜厚度：分别根据底漆、中间漆和面漆的每一层喷涂干膜厚度值确定各层的喷涂湿膜厚度值；其中，喷涂干膜厚度依据施工工艺要求预先设定；

步骤B3、分别对塔筒内外壁喷涂第一遍底漆；

步骤B4、第一遍底漆自然干燥达到表干后，分别对塔筒内外壁喷涂第二遍底漆；

步骤B5、第二遍底漆自然干燥达到表干后，开启轴流风机对底漆彻底吹干，之后进行第一遍中间漆的喷涂；

步骤B6、第一遍中间漆自然干燥达到表干后，对塔筒内外壁进行第二遍中间漆的喷涂；

步骤B7、第二遍中间漆自然干燥达到表干后，开启轴流风机对其彻底吹干，之后对塔筒内外壁喷涂面漆，面漆喷涂一次完成，面漆喷涂完成后彻底干燥。

进一步地，所述步骤A2中，对塔筒壁面进行喷砂作业时，要保证喷砂使用的压缩空气不能含有油和水，喷砂过程中空气湿度不超过75％，喷砂所用的磨料应使用符合规定的钢丝段、钢丸、棱角砂，要求干燥，清洁无杂物，对涂料性能无影响。

进一步地，所述步骤B中，对塔筒进行喷涂时，采用高压无气喷涂机对塔筒内外壁进行喷涂，在进行喷涂时，喷枪应与底材保持一定角度进行匀速喷涂，喷涂顺序为由上至下，由内到外。

进一步地，所述步骤B中，在对底漆、中间漆和面漆的每一次正式喷涂前，用新的或清洁干净的刷子对塔筒壁进行预涂；所有的焊缝、切口边缘、扇形口、钢板边缘和其它漆膜低的地方，都要在喷涂下道漆前预涂好，保证涂装厚度，以免造成因涂装过厚或漏涂产生的局部流挂、闪锈、开裂等不良现象。

进一步地，所述步骤B中，涂层漆膜厚度的检测要在每一涂层完成和充分固化后进行检测，漆膜厚度测量时使用非破坏测定仪器对干燥漆膜厚度进行检查。

进一步地，漆膜厚度测量时使用干膜覆层测厚仪测量干膜厚度。

进一步地，所述步骤B中，在喷漆作业过程中，测量并记录温度、湿度、钢板温度，环境温度控制在15℃～35℃，相对湿度要求在80％以下，钢板温度高于露点温度3度以上；夏季施工时，水性漆库房和调漆房需要通风降温，保证室内温度不高于35℃；冬季施工时，水性漆库房和调漆房需要采取供暖措施，保证室内温度不低于10℃，水性漆的运输过程中需采取保温措施，保证包装桶周围温度不低于5℃；若环境湿度大于80％时，涂装前需要对工件进行预热，50℃-60℃，预热30-60min，以保证涂装工件湿度及环境湿度符合施工条件。

进一步地，所述步骤B2中，确定喷涂湿膜厚度时，根据干膜厚度与湿膜厚度之间的换算关系得出湿膜厚度：

湿膜厚度＝干膜厚度*湿膜系数

进一步地，湿膜系数采用如下方法得出：

在试样表面喷一遍水性漆后测量湿膜厚度a，待水性漆完全干燥后，测量干膜厚度b，则湿膜系数＝a/b。

进一步地，在喷涂过程中采用湿膜卡对湿膜厚度进行检测。

相对于现有技术，本发明所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法具有以下优势：

(1)本发明弥补了目前水性漆在大型钢件上应用时的技术空白，使水性漆应用于超百吨钢构件中的施工应用不断完善，从而形成完整的水性漆防腐施工方法，水性漆防腐是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，对人体无害，不污染环境，响应国家绿色环保施工的政策；

(2)本发明对水性漆的涂装工艺进行了改进，提出一种更适合于大型钢构件表面的的薄喷施工技术和湿膜卡检测技术，有效保证防腐外观质量和漆膜厚度，解决在大型钢件上应用水性漆进行涂装时存在的钢件表面易流挂、起皱以及干膜厚度不易控制的问题。本发明将现有技术施工工艺中的一次喷涂成型改为两次薄喷工艺，中间使用湿膜卡进行测量，因喷涂一次量小使水性漆挥发较快致干膜时间缩短而不易产生流挂、起皱等现象，同时中间使用湿膜卡动态控制湿膜厚度，当出现超厚或超薄情况时可及时进行调整，保证了水性漆在达到标准厚度的同时又确保产品的外观质量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的施工方法的工艺流程图；

图2为本发明所述的施工方法中喷涂过程的工艺流程图；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-2所示，一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，包括如下步骤：

步骤A、在涂装前，对塔筒的内外表面进行喷砂处理。

步骤A1、为了保证喷砂效果，在喷砂前对塔筒表面进行清洁预处理：将所有需要涂装的表面去除飞边、毛刺、焊接飞溅、焊渣和边缘倒角，同时去除所有区域的油、油脂、脏物、NDT残留物和污染物，并且所有螺栓孔必须拧上保护螺栓，保护螺纹。

步骤A2、采用压缩空气为动力，对塔筒表面进行喷砂处理。

喷砂作业时，要保证喷砂使用的压缩空气不能含有油和水，也就是说，压缩空气中要将油和水分离出去，喷砂过程中空气湿度不超过75％。喷砂所用的磨料应使用符合规定的钢丝段、钢丸、棱角砂，要求干燥，清洁无杂物，对涂料性能无影响。

喷砂处理后塔筒表面达到如下工艺要求：

油漆区域喷砂要求喷应达到ISO8501-1的Sa2.5级，平均粗糙度要达到RZ40-75μm，法兰喷锌区域的喷砂要求ISO 8501-1Sa 3级；其中，对于对接处和喷砂达不到的部位，采用动力工具机械打磨除锈，达到ISO8501-1:1988中的St3级，即露出金属光泽。

步骤A3、对塔筒表面进行喷砂处理完成后，进行喷砂检验。

喷砂完工后，除去喷砂残渣，使用无油无水压缩空气，吹去表面灰尘，应无可见油脂和污物，并且没有氧化皮、铁锈、油漆涂层和异物。应检查表面是否有损坏、尖角、焊接缺陷(如气孔和飞溅等)，在喷砂处理经质量检验合格后，须在4小时内对塔筒表面进行喷漆。

步骤B、对塔筒内外表面进行喷涂施工。

喷涂施工的方法为：分别对塔筒的内外壁依次进行底漆、中间漆和面漆的喷涂，其中对底漆和中间漆进行喷涂时，采用两次薄喷施工工艺，并且在喷涂过程中，每一次喷涂结束后，进行漆膜厚度测量和漆膜质量检查，漆膜质量合格后，进行下一次正式喷涂。

传统防腐施工方法是根据防腐技术要求，在喷砂合格的塔筒内外壁分别按底、中、面并间隔一定时间依次进行喷涂以达到施工要求的漆膜厚度，但水性漆是以水为稀释剂，表面漆膜相比传统油漆的干燥时间要长，如果不能及时干燥将出现表面流挂、起皱等现象发现，同时，水性漆待稀释剂蒸发后干膜的厚度会减小，导致最终干膜厚度不易控制，为从根本解决水性漆有可能产生的施工问题，采用两次薄喷施工工艺，具体地，将底漆和中间漆采用两次薄喷，因喷涂一次量小使水性漆挥发较快致干膜时间缩短而不易产生流挂、起皱等现象，保证了水性漆在达到标准厚度的同时又确保产品的外观质量。

在对底漆、中间漆和面漆的每一次正式喷涂前，用新的或清洁干净的刷子对塔筒壁进行预涂；所有的焊缝、切口边缘、扇形口、钢板边缘和其它漆膜低的地方，都要在喷涂下道漆前预涂好，保证涂装厚度，以免造成因涂装过厚或漏涂产生的局部流挂、闪锈、开裂等不良现象。

本发明所述的施工方法中，在对底漆、中间漆和面漆的每一次正式喷涂前，应对前一层涂层进行外观检查，要求表面应均匀一致，无流挂、皱纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷，如发现漏涂流挂、皱纹等缺陷，应及时进行处理，同时，每一次喷涂结束后，检验漆膜质量，即进行漆膜厚度测量和漆膜光泽度测试，漆膜质量合格后，进行下一次正式喷涂。

涂层漆膜厚度的检测要在每一涂层完成和充分固化后进行检测，漆膜厚度测量标准按照GB/T 13452.2-2008《色漆和清漆漆膜厚度的测定》标准使用非破坏测定仪器对干燥漆膜厚度进行检查。一点的读数应当是距其40mm范围内其它三点的平均值。要求90％以上漆膜厚度应大于标称厚度，小于标称厚度的部分，漆膜厚度不能低于标称厚度的90％。体系中涂层厚度应均匀，最大厚度不得超过涂层规定最小厚度的两倍，每5㎡进行一次测量，并做施工检查记录；涂层的干膜厚度不应超出油漆生产商所规定的最大膜厚。

漆膜光泽度测试按照GB/T9754-2007《色漆和清漆不含金属颜料的色漆漆膜的20°、60°和85°镜面光泽的测定》中规定的60°情况下进行光泽度测试，面漆光泽度应位于60与80单位之间，单段塔筒上的光泽度水平偏差不得超过15单位。

每一次漆膜质量合格后，使用高压无气喷涂机对塔筒内外壁进行下一次喷涂，高压无气喷涂机的枪嘴口径选用2.0mm-3.0mm。在进行涂装时，喷涂距离为300mm-500mm，枪应与底材保持一定角度进行匀速喷涂，喷涂顺序为由上至下，由内到外。底漆喷涂完成后对漏喷部位进行刷涂修补，并对喷枪及管道及时清洗，避免堵塞管道。

喷漆作业需要保证的环境条件及要求如下：

在喷漆作业过程中，测量并记录温度、湿度、钢板温度，环境温度控制在15℃～35℃，相对湿度要求在80％以下，保钢板温度高于露点温度3度以上；夏季施工时，水性漆库房和调漆房需要通风降温，保证室内温度不高于35℃；冬季施工时，水性漆库房和调漆房需要采取供暖措施，保证室内温度不低于10℃。水性漆的运输过程中需采取保温措施，保证包装桶周围温度不低于5℃；若环境湿度大于80％时，涂装前需要对工件进行预热，采用50℃-60℃热风预热30-60min，以保证涂装工件湿度及环境湿度符合施工条件。

步骤B1、调配涂料：水性漆使用前需将整桶漆用电动搅拌设备充分搅拌均匀后，按规定的配比将水性漆和固化剂配好充分搅拌均匀，静置5min，然后用清水稀释，调至施工粘度，熟化10min即可喷涂。水性漆为双组份漆，调配好应3h内用完，要现配现用，避免浪费。调配涂料的工具、容器应保持清洁，不得随意混用。

步骤B2、确定喷涂施工参数，根据底漆、中间漆和面漆的每一层喷涂干膜厚度确定各层的喷涂湿膜厚度。

因本发明采用了水性漆对大型钢件进行喷涂，因水性漆含水量较大，待稀释剂蒸发后干膜的厚度会减小，导致最终干膜厚度不易控制，为了解决这一问题，本发明采用的解决方法为：因薄喷湿膜厚度能够准确可控，所以通过在喷涂过程中控制薄喷湿膜厚度来保证最终干膜厚度能够达到标准。

其中，喷涂干膜厚度依据施工工艺要求，采用如下参数：

塔筒内表面干膜厚度：

塔筒外表面干膜厚度：

干膜厚度与湿膜厚度之间的换算关系为：

湿膜厚度＝干膜厚度*湿膜系数

据此得出每次薄喷的湿膜厚度的数值范围，其中，湿膜系数采用如下方法得出：

利用湿膜卡，喷一遍水性漆后测量湿膜厚度数据a，待水性漆完全干燥后，利用干膜覆层测厚仪测量干膜厚度数据b，则湿膜系数＝a/b。

所以，本发明利用湿膜厚度为薄喷提供数据参考，利用湿膜卡严格动态控制过程喷涂湿膜厚度，很好的解决了水性漆厚度不可控的问题。

在施工过程中，底漆和中间漆采用两次薄喷，为了能够准确控制薄喷湿膜厚度，喷涂时过程中穿插10～15次采用湿膜卡对湿膜厚度进行检测，直到达到标准厚度(外壁≥280μm，内壁≥240μm)，避免湿膜厚度过厚产生各类外观不良现象。湿膜卡使用方法为：在涂料施工后，立即将湿膜测厚仪稳定垂直地放在平整的工件涂层表面，即可测得涂层厚度，湿膜厚度是在被湿膜浸润的那个最短的齿及邻近那个没有被浸润的齿之间所显示的数值，以同样方式在不同位置测取三次，以得到此范围内代表性结果。施工中，使用湿膜卡动态控制湿膜厚度，当出现超厚或超薄情况时可及时进行调整，保证了水性漆在达到标准厚度的同时又确保产品的外观质量。

步骤B2、分别对塔筒内外壁喷涂第一遍底漆，按50～60μm湿膜厚度进行喷涂。

步骤B3、分别对塔筒内外壁喷涂第二遍底漆：第一遍底漆自然干燥30～40min达到表干后，分别对塔筒内外壁喷涂第二遍底漆；塔筒内壁第二遍底漆的湿膜厚度按30～40μm进行喷涂，塔筒外壁第二遍底漆的湿膜厚度按40～50μm进行喷涂。

步骤B4、分别对塔筒内外壁喷涂第一遍中间漆：底漆施工后自然干燥0.5h后开启车间内的轴流风机吹2h后进行第一遍中间漆的喷涂；塔筒内壁的中间漆湿膜厚度按55～60μm进行喷涂，塔筒外壁的中间漆湿膜厚度按60～65μm进行喷涂。

步骤B5、分别对塔筒内外壁喷涂第二遍中间漆：第一遍中间漆喷涂完成自然干燥30～40min后，对塔筒内外壁进行第二遍中间漆的喷涂；塔筒内壁的中间漆湿膜厚度按55～60μm进行喷涂，塔筒外壁的中间漆湿膜厚度按60～65μm进行喷涂。

步骤B6、分别对塔筒内外壁喷涂面漆：第二遍中间漆喷涂完成自然干燥0.5h后开启车间内的轴流风机吹2h后对塔筒内外壁喷涂面漆。面漆喷涂一次完成，塔筒内壁面漆的湿膜厚度按55～60μm进行喷涂，塔筒外壁面漆的湿膜厚度按75～80μm进行喷涂。面漆喷涂完成自然干燥0.5h后开启车间内的轴流风机吹2h后方可移动，然后进行下一个塔筒的喷涂。

在整个喷涂过程中，各层、各次喷涂间隔时间，除根据工艺要求的时间间隔，也应根据天气情况，通过目测和触摸的方法判断漆膜应达到表面干燥程度。各层、各次水性漆喷涂后，立即开启喷漆车间内的两台轴流风机，加快车间内的空气流通，缩短水性漆的干燥时间。两台轴流风机分别布置于距离法兰5m塔筒一端左右两侧，风口各朝向法兰水平位置的两个端点。每层涂装时，应对前一层进行外观检查，如发现漏涂流挂、皱纹等缺陷，应及时进行处理。涂装结束后，进行漆膜厚度测量和外观的检查，要求表面应均匀一致，无流挂、皱纹、鼓泡、针孔、裂纹等缺陷。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤A、在涂装前，对塔筒的内外壁面进行喷砂处理；

步骤A1、在喷砂前对塔筒壁面进行清洁预处理；

步骤A2、采用压缩空气为动力，对塔筒壁面进行喷砂处理；

步骤A3、对塔筒壁面进行喷砂处理完成后，进行喷砂检验；

步骤B、对塔筒内外壁面进行喷涂施工：分别对塔筒的内外壁依次进行底漆、中间漆和面漆的喷涂，其中对底漆和中间漆进行喷涂时，采用两次薄喷施工工艺，并且在喷涂过程中，每一次喷涂结束后，进行漆膜厚度测量和漆膜质量检查，漆膜质量合格后，进行下一次喷涂；

步骤B1、按规定的配比将水性漆和固化剂配好，然后用清水稀释，调至施工粘度；

步骤B2、确定喷涂湿膜厚度：分别根据底漆、中间漆和面漆的每一层喷涂干膜厚度值确定各层的喷涂湿膜厚度值；其中，喷涂干膜厚度依据施工工艺要求预先设定；

步骤B3、分别对塔筒内外壁喷涂第一遍底漆；

步骤B4、第一遍底漆自然干燥达到表干后，分别对塔筒内外壁喷涂第二遍底漆；

步骤B5、第二遍底漆自然干燥达到表干后，开启轴流风机对底漆彻底吹干，之后进行第一遍中间漆的喷涂；

步骤B6、第一遍中间漆自然干燥达到表干后，对塔筒内外壁进行第二遍中间漆的喷涂；

步骤B7、第二遍中间漆自然干燥达到表干后，开启轴流风机对其彻底吹干，之后对塔筒内外壁喷涂面漆，面漆喷涂一次完成，面漆喷涂完成后彻底干燥。

2.根据权利要求1所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：所述步骤A2中，对塔筒壁面进行喷砂作业时，喷砂使用的压缩空气不含有油和水，喷砂所用的磨料干燥，清洁无杂物，对涂料性能无影响。

3.根据权利要求1所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：所述步骤B中，对塔筒进行喷涂时，采用高压无气喷涂机对塔筒内外壁进行喷涂，在进行喷涂时，喷枪应与底材保持一定角度进行匀速喷涂，喷涂顺序为由上至下，由内到外。

4.根据权利要求1所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：所述步骤B中，在对底漆、中间漆和面漆的每一次正式喷涂前，用新的或清洁干净的刷子对塔筒壁进行预涂；所有的焊缝、切口边缘、扇形口、钢板边缘和其它漆膜低的地方，都要在喷涂下道漆前预涂好。

5.根据权利要求1所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：所述步骤B中，涂层漆膜厚度的检测要在每一涂层完成和充分固化后进行检测，漆膜厚度测量时使用非破坏测定仪器对干燥漆膜厚度进行检查。

6.根据权利要求5所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：漆膜厚度测量时使用干膜覆层测厚仪测量干膜厚度。

7.根据权利要求6所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：所述步骤B中，在喷漆作业过程中，测量并记录温度、湿度、钢板温度，环境温度控制在15℃～35℃，相对湿度要求在80％以下，钢板温度高于露点温度3度以上；夏季施工时，水性漆库房和调漆房需要通风降温，室内温度不高于35℃；冬季施工时，水性漆库房和调漆房需要采取供暖措施，室内温度不低于10℃；若环境湿度大于80％时，涂装前需要对工件进行预热。

8.根据权利要求1-7任一项所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：所述步骤B2中，确定喷涂湿膜厚度时，根据干膜厚度与湿膜厚度之间的换算关系得出湿膜厚度：

湿膜厚度＝干膜厚度*湿膜系数

9.根据权利要求8所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：湿膜系数采用如下方法得出：

在试样表面喷一遍水性漆后测量湿膜厚度a，待水性漆完全干燥后，测量干膜厚度b，则湿膜系数＝a/b。

10.根据权利要求9所述的采用水性漆对风电塔筒涂装的施工方法，其特征在于：在喷涂过程中采用湿膜卡对湿膜厚度进行检测。