重防腐涂料的涂装施工 - 图文(3)

磨料消耗/（kg2h-1） 空气消耗/（m2min） 10 功率消耗/kW 磨料消耗/（kg2h-1） 空气消耗/（m32min-1） 12 功率消耗/kW 磨料消耗/（kg2h-1） 3-1246.1 3.93 22.70 382.3 5.66 32.7 541.2 278.3 4.46 25.77 432.3 6.37 36.8 613.9 310.0 5.02 29.00 480.3 7.08 40.9 681.0 341.8 5.40 31.19 526.6 7.81 45.12 752.3 374.6 6.12 35.36 576.6 8.54 49.34 820.4 最早使用的是直线型喷嘴，出口处磨料的速度大约为349km/h；磨料喷速图象大，呈中央密，旁边稀的形状。而目前使用的文丘里喷嘴，结构上作了改进，使磨料运动速度可达724km/h，而且磨料喷射面均匀。文丘里喷嘴喷砂效果显得十分有效。（见图5）

图5 直桶形喷嘴与文丘里形喷嘴磨料发展比较

喷嘴砂衬里是指与磨料接触的区域，材质需高度耐磨。目前应用最多的是碳化钨喷嘴，喷砂效率高，使用寿命长，经济实用。（见表10）

表10 不同喷嘴材料和不同磨料的使用寿命/h

喷嘴材料 碳化钨 碳化硅 碳化硼 钢砂/丸 500～800 500～800 1500～2500 石英砂 300～400 300～400 750～1500 氧化铝 20～40 50～100 200～1000 d.喷砂工艺参数（包括喷砂距离、压力、角度、时间等）

喷砂距离是指喷砂作业时，喷嘴与钢材表面的距离。它对喷砂效率影响较大，同时它会影响钢材表面的粗糙程度。

喷砂距离根据钢材硬度不同耐灵活掌握。（见表11）

表11 喷砂距离与钢材硬度

基体硬度 ＞HRC 45 ≥HRC 20 ≤HB1 150 喷嘴离基体距离mm 100～150 150～200 250～300

喷砂气压对钢材表面内应力影响最大，气压增加可增强基体表面活性，提高喷砂效率和增大粗糙度；但对厚度较薄或长细钢构件，气压增加，会引起变形。

推荐的喷砂压力为≥0.5MPa。

喷砂角度主要对钢材表面粗糙度有较大影响。喷砂角度在30°～75°变化时，随着喷

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砂角度的增大，粗糙值增加；最佳喷砂角度70°～80°为宜。

喷砂时间对钢材表面活化程度关系较大。对钢构件局部喷砂时间长，活性愈大，但局部喷砂时间≥20秒时，表面活性时间趋于饱和，清洁度达到Sa3级时，喷砂时间仅需5～10S。

⑤去油污

在钢材表面去除油污的方法很多，如化学碱液脱脂、表面活性剂脱脂、去焰燃烧法等等。但由于钢结构工件大，涂装施工又多在工地现场；热轧钢材又无防锈油覆盖、沾污的油脂质地较轻；因此只能用有机溶剂进行局部清洗，常用的溶剂有200#工业汽油、松节油、二甲苯等等，主要采用擦洗法。钢材经过去油后，才能进行抛丸或喷砂工艺。

⑥钢材表面缺陷：

国家标准GB/T14977-94《热轧钢板表面质量的一般要求》中间规定了钢材表面缺陷的种类（轧入氧化皮、凹坑、压痕、气泡等），深度和影响面积，修整的要求等。涂装前表面处理也这种钢材选用时的缺陷认定可能有所区别。但喷砂后，焊缝的锈蚀，结构上缺陷，很容易破发现，这时在喷砂后，要作处理。（见表12和图6）

表12 钢结构缺陷的处理

序号 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） 种类 自由边 切割边 咬边 飞溅 剥落 凹坑 焊缝 切割面 处理方法 钢材自由边上的尖角毛刺，用砂轮打磨至R=2mm的圆角。 切割边峰谷差，打磨到1mm以下时；对熔渣进行打磨处理。 焊缝上深度为0.8mm以上的咬口，要进行补焊处理。 焊接产生的飞溅要打磨光顺。 钢材表面的剥落，用砂轮修整。 深度在0.8mm以上的要补焊处理。 焊缝接头以及表面有2mm以上的凸出或有锋利突出时，用砂轮打磨光顺。 虽然光顺，但是，由于非常坚硬不利于喷砂，要先打磨掉表层。

图6 钢结构缺陷的处理

3 钢结构的喷漆施工

涂装界有句俗语：“三分涂料，七分涂装”，喷漆施工对涂料性能的发挥有重要的作用。钢结构的涂装施工，并不是仅仅把涂料涂在构件上那么简单，涂层性能的好坏，不单决定涂料产品质量，与涂装施工密切相关。包括涂装工艺流程、施工方法、施工设备和人员、气候条件、作业环境等等。

1.涂料的施工方法：

① 刷涂：这是涂料施工的传统方法。它的缺点是生产率低，劳动强度大，涂层表

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面平整性较差。在钢结构涂装中，它主要用于：

a. b. c. d.

损坏区域的局部修补； 角和边的切割处涂漆；

在裂缝或腐蚀出现的凹坑处有良好的渗透作用；

一些特殊关键部位，喷涂易造成破坏。如机器、马达等部位，只能用手工

刷涂；

e. 对焊缝铆钉、法兰、角落的预涂。

刷涂施工的漆膜有较好的附着力，“润湿法，渗透作用强，尤其有利于在清理不完全的表面施工。

辊涂与刷涂相仿，只是工具不同。辊涂速度快，但因渗透性不佳，在涂膜中往往会截留空气，所以不适于底漆的涂装。

② 空气喷涂

空气喷涂的涂装效率比手工作业高得多，每小时可喷涂50～100m;涂膜平整光滑，可以达到最好的装饰效果。空气喷枪有外混、内混两种，行业中以外混为主。外混型空气喷枪又可分吸上式、雾力式、压送式三种。见图7。在我国钢结构行业中，应用还十分普遍。吸上式喷枪的技术指标见表13。

表13 吸上式喷枪的技术指标

项目 工作压力/Mpa 喷涂有效距离/cm PQ1型 0．28～0.35 PQ2型 0.4～0.5 项目 喷雾面积/cm2 喷嘴口径/mm PQ1型 3～8 0.6～1.5 PQ2型 13～14 1.8 2

图7 喷枪涂料的供给方式

空气喷涂的不足之处：

a．喷涂时涂料随空气扩散，损耗较大，涂料利用率为50%左右，甚至更低；

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b．成膜较薄，需多次喷涂，才能达到规定膜厚； c．空气喷涂时，涂料的渗透性和附着力较差；

d.扩散在空气中的漆料和漆剂，对人体和环境有害。 操作要点：

a.喷漆前调整好合适粘度，选择好合适的喷嘴和压力； b.喷枪与物面呈直角，距离为25～30cm； c.喷枪移动速度为30～60cm/s；

d.两喷幅间做到1/3～1/2重叠，使膜厚均匀。每次施工厚度在20um左右。

③ 无气喷涂 无气喷涂是现代化钢结构工程主要的喷涂方法，无气喷涂具有下列优点：

涂装效率高。有些现代化的钢结构厂生产中，属于高速度，快节奏的流水线作业，只有无气喷涂才能适应钢结构涂装的需要。按重庆长江机械厂的测试，该厂生产的QPT6528无气喷漆机每小时涂装面积可在达400～1000m；

可喷涂高固体含量，厚膜型涂料。一次喷涂即可达到规定膜厚的要求。同时能有效控制和提高膜厚质量，减少损耗；

无气喷涂对涂料飞散较少，因可不加或少加稀释剂施工，有机渗剂挥发量减少，有利于环境保护；

因喷射雾化的涂料中不混有压缩空气、油、水等杂质，加上涂料压力高，涂料射向钢材表面后渗透力强，涂层附着力好。

无气喷涂有利于实施喷漆工艺自动化作业。 a.无气喷涂原理

无气喷涂是使涂料通过加压泵（0.14～0.69MPa）被加压，通过特制的硬质合金喷嘴（0.17～1.8mm）喷出，其速率非常高。当高压漆流离喷嘴到达大气后，随着冲击空气和高压的急剧下降，涂料内溶剂剧烈膨胀而分散雾化，高速地涂覆在被涂物件上。因涂料雾化不用压缩空气，所以称之为无空气喷涂，它是利用高压产生雾化，故又称之为高压无空气喷涂。

b.无气喷漆机的组成

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1—动力源；2—喷枪；3—涂料输送管道；4—蓄压过滤器；5—涂料容器；6—高压泵

图8 无气喷涂设备的组成

在钢结构涂装工艺中，无气喷漆机多采用压缩空气作动力源； 喷枪将涂料形成雾状，喷射于被涂物表面； 加压泵提供高压，使涂料可高速喷出；

蓄压器使涂料液压稳定，减少喷涂时的压力波动； 漆料过滤器过滤漆料，减少漆路堵塞；

高压软管输送漆料，耐涂料侵蚀、耐高压。

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c.喷漆压力

气动型高压、无气喷漆机，采用压缩空气驱动泵，通过减压阀调整空气压力来控制涂料的输出压力，涂料喷出的压力可达输出气压的几十倍。涂料喷出压力与进气压力之比称为压缩比。

涂料压力是重要的喷涂条件。提高喷漆压力可以增加涂料喷出量，在一定范围内可提高喷漆效率，但不适当地依靠提高喷漆压力来增加涂料喷出量是不可取的。有人经过测试，压力提高44%，而漆料喷出量却只增加20%。压力过高，对无气喷漆机来说，会造成设备过早磨损，影响使用寿命；喷漆压力过高，还会使漆料易“反弹”，浪费多，漆雾飞扬，碰到气温较高时，易造成“干喷”，使涂膜十分粗糙；相反，喷漆压力过低，喷幅达不到规定要求，涂膜薄而且均匀度差，易发生“橘皮”和“流挂”现象。确定每种钢结构涂料的喷漆压力的主要依据是涂料厂提供的技术说明书。在说明书的施工指导中均标有规定膜厚时的推荐喷漆压力。尚有不清楚处，应向涂料厂的技术服务咨询。

喷漆压力是通过涂料说明书，查到该漆所需的喷漆压力，再根据无气喷漆泵的压缩比确定进风压力。计算公式为：进风压力=喷漆压力/压缩比

如杭州杭肖钢铁结构厂在喷涂阿克苏、诺贝尔工业油漆（苏州）有限公司的聚氨酯面漆Interthane990时，使用的是重庆长江机械厂QPT6528C型无气喷漆机，该泵压缩比为65∶1；涂料公司指定的聚氨酯面漆的喷涂压力为15.5MPa；杭肖操作工人应将泵的进风压力调整为0.24MPa。除了喷漆工人严格控制外，质量检查人员亦有权监督。若进风压力表损坏，设备部门应及时修理或调换。

无气喷漆机的喷涂压力总是低于输出压力。所以，在确定喷漆压力时，必须考虑到无气喷涂设备的压力损失因素，如涂料输送管压力损失，特别在涂料粘度大，管道比较长，管径比较小时，压力损失比较大；又如喷枪与高压泵所处的高度差，也会产生压力损失。涂料输送管的长充一般不超过25m。

d.喷嘴的选用

喷枪的喷嘴通常由钨化金属制成。由于无气喷枪具有开关功能；在喷枪上没有控制空气和涂料的装置，喷涂流量和扇形的幅度，只能通过喷嘴的选择来达到目的。

经过测试和计算，无气喷漆时，流量Q与喷嘴当量孔径d、涂料压力p、涂料密度有如下的关系：

Q?kd2P/s

式中k——比例常数； d——孔径；

P——涂料压力 s——涂料密度。

在上式中，可以明显看同，喷嘴当量孔径与流量的关系最为密切，喷嘴孔径大，涂料喷出量出大：

喷嘴孔形多为椭圆形，有些厂商提供的孔径尺寸，是指与椭圆等面积圆的直径；有的厂商不提供孔径尺寸，而提供一定条件下的流量数据。

喷嘴的形状则决定了喷雾幅度的大小，有的厂商仅提供一定条件的喷距下，喷射角的角度，喷射角大，喷雾幅度亦大。各厂商生产的喷嘴都有一系列的规格。这些规格决定了各自的型号，从型号可以看出喷嘴的孔径（或流量）与喷雾幅度（见图9）。

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