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钢结构喷砂机热喷锌防腐施工技术

文章出处:未知 编辑:抛▓丸▓机发表时间:2019-01-05 11:05:01 浏览人数:1207,1,0
  摘要:大型钢结构件由于受镀锌槽的限制无法采用热侵方法镀锌, 而它的安装环境还需要较高的表面防腐设计, 解决方案就是热喷锌防腐施工技术。内蒙古赤峰长城热电公司储煤场防风抑尘网工程就是很好的应用实例。
钢结构喷砂机热喷锌防腐施工技术
  0 引言

  为了延长钢结构的使用寿命, 降低维修成本, 金属表面防腐设计采用耐蚀金属涂层, 是合理科学的选择。钢结构腐蚀是破坏性的, 所造成的损失也是惊人的。防腐质量直接影响钢结构的寿命。用油漆、涂料等普通防腐处理造价虽低, 但使用年限短、效果差。钢结构热喷锌防腐处理造价虽高, 但保护周期长, 效果好。对于大型钢结构来说如:桥梁、电视塔、水库闸门、高压铁塔以及特大钢结构件, 这些特大件采用热侵镀锌由于构件超过镀锌槽无法实现, 热喷锌则是首选的表面处理方法。

  1 工程概况

  内蒙古赤峰长城热电公司储煤场周边防风抑尘网;面积南北长450m, 东西宽300m。周长1500m, 网高12m, 每3m设置一个支架, 两个支架中间三道支撑, 支架总数500根, 支架尺寸为:高12m;宽2.4m;厚度0.15m。每个支架重量约300kg。支撑总数1500个, 每个重量约50kg。整个钢结构重量约225t。设计要求:以上构件均在工厂焊接成型, 对钢结构件热喷锌处理。支架、支撑、防风抑尘网用螺栓自攻螺钉现场连接安装。

  2 表面处理

  在喷锌前需要对构建的金属表面进行清理, 其中包括:焊缝除渣、打磨, 清除油污, 除锈等。清理干净后方可喷锌, 前期表面处理所用设备和工艺流程如下。

  2.1 焊缝处理

  用角磨机对焊缝进行打磨, 使焊缝无焊瘤和夹渣, 高度不大于3mm。转角部位应焊接饱满, 呈圆弧过渡, 且圆弧半径R≥12mm。

  2.2 除油处理

  用氧气、乙炔火焰对油污表面加热, 使油污溶解、燃烧、灰发。通过喷射火焰处理好的金属表面在经过喷砂才能喷锌, 否则喷锌就容易脱落, 形不成均匀的镀锌层。

  2.3 喷砂

  2.3.1 喷砂设备

  喷砂设备主要有喷砂机1台, 空压机1台, 喷砂房和磨料钢砂。

  1) 喷砂机:RH-900P-2双枪固定式喷砂机1台套, 主要技术规格:

  ■产品型号:RH-900P-2型

  ■适用范围:适用于大型钢结构、机械、管道等的表面处理

  ■沙总容量:1.0m3

  ■喷枪:双枪气动控制 (带两套喷枪)

  ■压缩空气源:压力0.3~0.4MPa (可调、采用减压阀)

  ■流量:每把喷枪耗量3~4m3/min干燥压缩空气

  ■表面等级:可达Sa2.5~Sa3

  ■喷砂速度:可达200M/S以上

  ■效率:50m2/h

  2) 空气压缩机:JG55A型皮带式风冷螺杆空气压缩机1台套, 主要技术规格:

  ■产品型号:JG55A型

  ■排气量:10.3m3/min

  ■排气压力:1.45MPa

  ■冷却方式:风冷

  ■电机功率:55kw

  ■配套储气筒:12m3

  3) 喷砂房:喷砂房的用途是回收喷出去的钢砂, 经筛选分离下次使用。自制喷砂房, 根据钢构件的最大尺寸设计喷砂房, 防风抑尘网支架长12m, 宽2.4m, 厚0.15m。确定喷砂房规格如下:长×宽×高:15m×4m×3m。周边及上盖用钢网封闭防止钢砂飞出, 钢网的网孔小于钢砂直径。钢网的制作采用组合式即:用角钢做成2m×3m框内固定钢网, 再把做好的框进行组合成符合要求的喷砂房的尺寸, 这样可以拆装移动使用。同时在上盖设置吸尘装置, 使喷砂过程产生的灰尘及时排除并收集避免污染环境。

  4) 磨料:磨料主要有河沙、矿砂、钢砂、玻璃砂、金刚砂等, 这里选择钢砂, 粒度为0.5~2mm。优点是价格适中, 喷砂过程粉尘少, 有利于回收 (利用磁性回收) 。使用前用孔2.36mm的筛子 (8目) 去掉较大的沙粒和杂质, 再用孔径0.5mm的筛子 (35目) 清除铁锈和灰尘。

  2.3.2 喷砂原理及流程

  喷砂工艺是采用压缩空气为动力形成高速喷射束, 将喷料等高速喷射到需处理工件表面, 使工件外表面的外表发生变化, 由于钢砂200M/S以上的速度对工件表面的冲击和切削作用, 使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度, 使工件表面的机械性能得到改善, 有利于锌的附着。

  钢构件进入喷砂房后, 关好所有门。确定RH900P-2双枪固定式喷砂机、空压机、储气罐、油水分离器、砂罐、喷枪等工作正常, 而且空压机的气压确认在0.6MPa以上方可工作。根据构件的大小喷砂选用不同的枪头喷射。支架构件大喷射面积区域大采用15mm枪头, 支撑小采用12mm枪头。喷头配有配粉尘回收装置, 避免对工作人员身体造成伤害和环境污染。
钢结构喷砂机热喷锌防腐施工技术
  2.3.3 喷砂工作时应注意的事项

  1) 工作前必须穿戴好防护用品, 不准赤裸膀臂工作。工作时不得少于两人。

  2) 储气罐、压力表、安全阀要定期校验。储气罐两周排放一次灰尘, 砂罐里的过滤器每月检查一次。

  3) 检查通风管及喷砂机门是否密封。工作前五分钟, 须开动通风除尘设备, 通风除尘设备失效时, 禁止喷砂机工作。

  4) 压缩空气阀要缓慢打开, 气压不准超过0.8MPa。

  5) 喷砂机工作时, 禁止无关人员接近。清扫和调整运转部位时, 应停机进行。

  6) 工作完后, 通风除尘设备应继续运转五分钟再关闭, 以排出室内灰尘, 保持场地清洁。

  2.3.4 质量要求

  通过对金属表面的喷砂处理, 彻底除去氧化皮、锈蚀及油污等附着物, 呈现洁净的基体表面。其次, 是将金属表面处理成较高的粗糙度, 以增大与涂层的结合面积, 增强附着力。质量要求:除锈须达到GB/T 8923.1-2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》Sa3级标准, 通过图片对比确认。粗糙度达《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》GB/T13288-1991标准中M级, 粗糙度指Ry=60~100μm。

  2.4 喷锌

  2.4.1 喷镀设备

  喷锌的主要设备是喷锌机和空压机, 空压机和喷砂机共用一台, 喷锌机使用上海新业喷涂机械有限公司生产的喷锌机2台参数如下:

  ■产品型号:ZPG-250型

  ■喷涂材料:锌丝

  ■锌丝规格:1.2-2.0 (mm)

  ■用气量:0.65m3/min

  ■功率:10kw

  ■工作电流:20~250 (A)

  ■空载电压:20~27 (V)

  ■最大喷涂量:25 (kg/)

  2.4.2 锌丝

  锌丝使用石家庄中利锌业有限责任公司的锌丝轴装锌丝详细参数如下:

  ■锌丝直径为:1.5mm

  ■锌含量:≧99.995%

  ■轴装尺寸:外径270mm, 轴孔52mm, 高度105mm

  ■表面性能:锌丝表面光滑、无腐蚀物

  ■执行标准:GB/T 12608-2003

  ■单轴重量:18kg

  2.4.3 喷锌原理

  喷锌的原理是通过喷锌机利用三相交流电 (380V) 经变压器降为36V安全低电压以下, 然后通过整流装置整流成为直流电。正、负两极分别接到喷枪和两根锌丝上, 在大电流的作用下使锌丝熔化, 由电磁阀控制压缩空气, 将熔融状态下的锌液喷射到金属表面, 随着锌业温度的降低形成锌膜附着在金属表面。

  2.4.4 喷锌工艺流程

  喷砂完成2~3小时之内就应完成喷锌工作。因为随着时间的推移金属表面开始氧化, 镀层与基体的结合强度下降。具体流程如下:表面喷砂处理好的构件→进入喷锌场地 (一般为空场) →用空压机的高压气体清理喷砂表面→启动喷锌机→启动空压机→喷第一层锌涂层→检查修补→喷第二层锌涂层→外观检查→剥离检查→厚度检查→空隙检查→成品。锌粉尘很容易扩散到厂房中, 工人长期在此环境下工作, 容易引起锌中毒, 所以必须增加除尘设备, 将剩余锌粉吸收, 净化环境。一般在喷枪侧面加收尘罩。

  2.4.5 施工技术要求

  1) 喷射角度:是指喷枪中心线与工作面垂直的夹角。一般喷射角度取75度。如果垂直喷镀时, 雾状锌粒会很快堆积形成较多孔穴, 造成附着力降低;若角度过小时, 雾状锌粒会产生滑冲和驱散现象, 这样既降低镀层的附着力, 又浪费材料。

  2) 喷射距离:是指喷枪嘴至工作面垂直距离。一般喷射距离取100~120mm。如果喷距过小, 镀层受到热化作用, 使镀层与工作表面在较大温差收缩, 使镀层脱落;若喷距过大降低金属微粒的喷射功能, 降低镀层的抗渗能力。

  3) 送丝速度:送丝速度一般控制在120~150cm/min.送丝过快会造成丝材不均匀溶化, 使微粒超出正常范围从而降低镀层质量;送丝过慢会使锌粒变细增加粒子的面积, 使镀层氧化物增加影响镀层的附着力。

  4) 喷镀间隔:当大面积喷镀时, 每区域第一层喷镀完毕后, 应保持清洁, 不允许手等触及喷镀表面, 每层喷镀完时在10分钟后方可进行下一次喷镀。

  5) 喷束的重叠:喷镀面积很大时, 把工作区域分成若干小区。喷距火花束角度小于40, 喷束宽45cm, 喷镀时喷束重叠三分之一。

  6) 喷镀环境温、湿度:喷射时环境温度为15℃左右为宜, 适宜的温度可以使镀层金属与基体获得较高的附着力。若结构表面的温度0℃以下时, 可先将结构面预热处理。预热温度可控制在30~40℃, 从表面处理后第一道喷镀完毕, 其时间可根据相对温度而定。当相对湿度低于80%时为3小时;当相对湿度为80~90%时为2小时;当相对湿度超过90%时不允许喷镀。

  2.4.6 质量检测

  喷锌质量检测包括外观检查、厚度检查、附着性检查、密度检查及耐腐蚀性能检查等。本工程只作外观检查、厚度检查、附着性检查。所用检测设备:壁纸刀、钢板尺、AT240涂层测厚仪。

  AT240涂层测厚仪技术参数:

  ■测量原理:磁感应和电涡流

  ■测量范围:0~1680um

  ■显示精度:0.1

  ■探头连接方式:分体式导线连接

  ■测量误差:± (2%H+1) um

  1) 外观检查:主要目测镀层是否均匀, 是否有气孔、裂纹、起皮、鼓泡等现象。

  2) 厚度检查采用涂层测厚仪:因结构有效面积大于1m2, 基准面取面积1dm2的正方形。检测时在基准面做十次测量, 取其算术平均值作为该处的喷涂厚度。

  3) 附着性检测:采用刀刮法测试粘结力强度, 用壁纸刀或其他刀等工具刮基体不太重要的部位或认为质量差的部位。如果只产生新镀层的明亮刮痕, 而无脱落现象, 即为合格。如脱落面积占检查部位的15%时, 则认为不合格。以上各项检查点的面积, 应不少于总面积的5%。



手动喷砂机
手动喷砂机
自动喷砂机
自动喷砂机
喷砂房
喷砂房
  3 结束语

  内蒙古赤峰市长城热电公司储煤场防风抑尘网工程已顺利完工, 所有支架、支撑钢构件防腐均采用热喷锌工艺。已全部通过验收, 防腐效果令人满意。
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