埃及ARISH二期项目预热器的喷砂喷漆

黄春平 陈 奇

成都建筑材料工业设计研究院有限公司，四川 成都 610051

埃及ARISH二期项目预热器的喷砂喷漆

黄春平 陈 奇

成都建筑材料工业设计研究院有限公司，四川 成都 610051

预热器是水泥厂的核心设备，预热器的正常运行是保证水泥厂正常运转的关键因素之一，喷砂除锈和喷漆的好坏将直接影响水泥厂预热器的正常运转率和使用寿命。ARISH一期水泥生产线运行三年后预热器表面约1/3的地方出现了油漆脱落和锈蚀的现象。结合项目所在中东地区和靠近地中海的气候条件，并考虑了现场实际条件，ARISH二期水泥生产线预热器喷砂除锈采用的是喷射除锈的方式，除锈等级为Sa2.5～Sa3级。油漆喷涂的方法为无气喷涂。

预热器 除锈等级 锈蚀等级 底漆 面漆 漆膜厚度

0 引言

由成都建筑材料工业设计研究院有限公司EPC总承包的埃及ARISH二期2×5 775 t/d水泥生产线工程，位于埃及西奈半岛北西奈省。项目所在地最高温度达45 ℃，昼夜温差较大，距离地中海约70 km，最大相对湿度达80%，空气中的碱性腐蚀性很强，对钢材的腐蚀性很大，同时风沙很大，对预热器的使用有很大影响。为确保预热器油漆在运行期间不致脱落和避免锈蚀，对喷砂除锈以及喷漆的要求非常严格。

1 本项目对于喷砂喷漆的相关要求

ARISH一期水泥生产线的预热器部件是由制作厂加工好和喷漆之后运到现场组装的，三年后预热器表面约1/3的地方出现了油漆脱落和锈蚀的现象。分析认为主要有几个方面的原因：

（1）喷砂除锈的过程质量把控不严。大部分的金属表面处理质量等级小于Sa2级，对于后期喷涂的油漆的附着力影响较大，并且由于除锈不彻底，钢板本身也在不停的锈蚀，影响使用寿命。

（2）油漆的选用和喷涂方法不合适。分析发现油漆容易掉落，油漆的耐热温度不能达到相应的要求，同时在喷漆的过程中，没有严格控制施工措施，比如稀料的配比，底漆喷涂所需的温度的控制，面漆和底漆喷涂的时间间隔的控制，喷涂压力的控制，漆膜厚度不均匀等多种原因，导致喷漆的效果不是很好。

（3）项目所处的地理环境恶劣，沙漠持续的高温曝晒和沙尘暴，加上靠近地中海，空气腐蚀性很强，对预热器油漆的使用寿命也有影响。

为了避免出现一期预热器和其他设备的锈蚀情况，保证预热器的使用质量，业主对我院承建的ARISH二期水泥生产线预热器喷漆质量提出了很高的要求，最重要的硬性的指标是油漆的质保期须≥8年，对油漆的品牌也有相应的要求，同时业主和咨询公司会对每一件喷涂的预热器的部件都要进行检测，合格之后才允许下一步的安装作业。

为了确保预热器喷漆的质量和项目进度，项目部制定了针对性的预热器喷砂喷漆方案。

（1）选用的油漆是有极好口碑的国际品牌PPG工业公司的油漆产品，虽然价格比较昂贵，但油漆的质量得到了保障。

（2）对于油漆的储存，由于项目地处沙漠腹地，昼夜温差很大，且白天的温度很高，为了确保油漆不变质，专门修建了一个带几台空调的油漆库房，确保油漆库房内的温度始终保持在24°左右。

（3）要求油漆供货商指派专业技术人员全程检测喷砂除锈和喷漆作业。

（4）为了保证喷砂除锈和喷漆的质量可控，有专人负责预热器的喷漆作业。

（5）要求油漆供货商指派专业技术人员全程检测喷砂除锈和喷漆作业。

综上，结合项目所在中东地区和靠近地中海的气候条件，并考虑了现场实际条件，ARISH二期水泥生产线预热器喷砂除锈采用的是喷射除锈的方式，除锈等级为Sa2.5～Sa3级。油漆喷涂的方法为无气喷涂。

2 喷砂除锈和喷漆

喷砂除锈之前，应掌握钢材表面处理效果，是否达到应用要求，对最终防腐效果影响非常大。钢材表面处理的锈蚀等级的判断及质量等级要求应符合有关规定。对基体表面进行处理。清除基体表面的水分、油污、尘垢、污染物 、铁锈和氧化皮（图1），从而提高涂层的质量和使用效果。被油脂污染的金属表面，除锈前应将油污清除，可用洁净水或蒸汽冲洗。

钢材表面喷砂处理的质量等级要求应按除镑方法和除锈程度确定，并符合如下规定：手工或动力工具除锈质量等级[1]。

喷射或抛射除锈质量等级喷射或拋射除锈金属表面处理质量等级分为Sal 级 、Sa2级、Sa2.5级、Sa3级四级（见图2）。

（1）Sal级：轻度的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。

（2）Sa2级：彻底的喷射或拋射除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物基本清除，其残留物应是牢固附着的。

图1 预热器除锈前情况示意图

图2 除锈等级 Sal 级 、Sa2级、Sa2.5级、Sa3级

（3）Sa2.5级：非常彻底的喷射或拋射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。

（4）Sa3级：使金属表观洁净的喷射或拋射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。

钢材表面除锈可采用手动工具除锈法、动力工具除锈法、喷射除锈法、抛射除锈法以及化学除诱法等。本项目采用的是喷砂除锈的方法。

喷砂除锈是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的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，能提高工件的抗疲劳性，增加它和涂层之间的附着力，延长涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。影响喷砂加工的主要参数：磨料种类、磨料粒度、磨液浓度、喷射距离、喷射角度、喷射时间、压缩空气压力等。

喷漆：通过喷枪借助于空气压力，分散成均匀而微细的雾滴，涂施于被涂物的表面的一种方法。本项目采用无气喷涂的方法进行油漆的喷涂[2]。

3 预热器喷砂除锈和喷漆的施工要点

本项目是在地处靠近地中海的沙漠里，预热器是现场下料和焊接组对的，预热器需要除锈的面积非常大。根据现场施工的实际情况，采用的施工原则是喷砂除锈完成一件就立马喷涂，喷砂除锈和喷漆交替进行，待业主和咨询公司验收合格后进行其他部件的喷涂作业。

按照预热器从下至上的安装顺序，从烟室到分解炉再到C1筒的顺序进行喷砂除锈作业和喷漆工作。在预热器组装和焊接完毕并通过了相关的质量验收之后进行喷砂除锈工作。根据多次的试验，对于喷枪的距离、角度、速度的不断调整，最终得到了适用于本地区的方法。

虽然项目所在地处于沙漠，看似很干燥，但由于昼夜温差大，并且由于地中海海风的影响，空气腐蚀性很强，夜间的湿度很大，导致在最初的预热器的喷砂除锈过程中，由于经验不足，在通宵除锈作业之后，早上发现当晚除锈的钢板，出现了返锈的情况。因此在后续的施工中不断调整施工工艺，最终确定喷砂除锈作业都是在11点之前结束（见图3），并立即进行喷漆作业。

图3 除锈前后示意图

预热器油漆喷涂一共分两层，第一层为底漆，第二层为面漆。

在喷砂作业结束并经过表面处理质量等级验收后，立即进行底漆的喷涂作业。为了保证喷漆作业的顺利进行，在喷漆作业的时候必须停止喷砂作业，防止喷砂时的细砂粘到油漆表面影响喷漆的质量。同时，喷漆之前用压缩空气将工件表面的灰尘清除干净。

喷涂底漆使用的是SIGMAZINC 158 双组份无机硅富锌底漆，色标卡号是RAL7036银灰色。根据现场的不断试验和调整，按照底漆和稀释剂（90-53稀释剂）的为10:3配比，搅拌均匀后准备喷涂。喷涂前应确保工件表面的温度≤46℃，否则会破坏油漆的组分。由于喷涂为户外施工，因此一般采用空气喷涂的方式进行。喷涂的时候，应确保喷涂的压力保持在0.3 MPa，喷嘴的大小为2.0 mm，喷嘴与工件表面尽量垂直，以保证喷涂的均匀，喷涂的厚度为75μ m。喷涂距离应尽量保持一致，喷涂的速度也要保持一致，在风速较大以及有沙尘暴的情况下应当停止喷涂（见图4）。

图4 底漆喷涂前后示意图

底漆喷涂完毕后，需等待22～24 h的干燥再喷涂面漆。面漆使用的是SIGMATHEM 540 单组分耐热有机硅漆，色标卡号是RAL9006银白色。可用于表面最高温度达到540 ℃的工件。喷漆之前用高压水泵冲洗工件表面，而且需要用砂纸擦拭底漆表面，使之具有一定的粗糙度，以便底漆和面漆能够更好地接触。底漆的喷涂不需要添加稀释剂，搅拌均匀后可以直接喷涂。喷涂的时候，采用空气喷涂的方式，应确保喷涂的压力保持在0.3～0.4 MPa，喷嘴的大小为1.5 mm～2.0 mm。每次喷涂的厚度为25 μ m，喷涂两次，面漆总厚度为50μ m。底漆和面漆总的厚度为125 μ m～200 μ m（见图5）。

面漆喷涂完成后，必须等待16 h的干燥，用专用的漆膜厚度仪进行检测（见图6），合格之后再进行倒运和后续的安装工作，安装焊接作业结束后，要对焊缝进行处理和补漆作业[3]。

图5 面漆喷涂前后示意图

图6 漆膜厚度检测示意图

喷涂结束后，需及时清理喷枪和喷嘴的油漆，以免堵塞。而且每次喷涂的油漆用量都要求进行准确地计算，避免不必要的浪费。

根据计算，每升SIGMAZINC 158底漆的理论喷涂面积为8.7 m2，每升面漆的理论喷涂面积为9 m2，根据实际的喷涂情况，本项目为露天喷漆，且风沙较大，油漆的每升损耗面积为45%左右。

4 结束语

预热器和其他水泥厂设备的喷砂除锈和喷漆工作的好坏，对于水泥设备的外观和正常使用寿命，以及设备的正常运转率，具有十分重要的作用。由于ARISH二期对于预热器和其他设备的喷砂除锈和喷漆的质量控制严格，效果非常好，得到了业主和咨询公司充分的肯定，给业主和当地企业家留下了极好的印象（见图7），为进一步拓展埃及市场有积极的意义。

图7 二期和一期预热器对比图（左边两条线为二期）

[1] 彭学院.用于表面预处理的喷砂系统改进.表面工程. 1997, 26(4):34-38.

[2] 黄大江. 无气喷涂技术及其应用. 涂装与电镀. 2008,1(1): 16-2.

[3] 郭永葆. 喷漆工艺及其污染治理. 科技情报开发与经济. 2009, 8(31):126-127.

2016-07-20）

TQ172

B

1008-0473(2016)05-0063-04

10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.05.014