李敏风 (中国涂料工业协会专家委员会,北京 100101)
重防腐涂料是指能在相对苛刻的腐蚀环境下长期应用,并保持良好涂膜状态的涂料。重防腐涂料的涂装涉及船舶、集装箱、桥梁、石化(海洋工程)、电力、铁道、建筑钢构等行业,总产量已接近200万t,近几年来,随着国家环保政策的落实,对重防腐涂料的涂装提出了更高的要求,从总体上说,我国重防腐涂料的研发水平并不落后,但涂装技术及涂装管理水平相对落后,涂料、涂装发展失衡的问题日益突显。在某些重点工程中,甚至出现了严重的涂装质量问题,教训深刻。下面对重防腐涂料的涂装管理规范化提出几点看法,供同行参考。
近年来,随着ISO 12944—2008《色漆和清漆 钢结构防腐涂层保护体系》国际标准的修订与完善,特别是国标GB/T 30790—2014《色漆和清漆 防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护》制订后,其宣贯力度大,落实措施有力,使我国涂装质量的管理状况有了明显的改进。最近国家关于VOC(挥发性有机化合物)排放及节能环保的政策相继出台,在重防腐涂装行业中发挥了积极的导向作用,有力地促进了涂装水平的提高。特别是在涂层年限的规定上,目前大型工程都遵照 ISO 12944—2008、ISO 4628—2016、ISO 14713—2017等标准,合理定出腐蚀环境、规定膜厚、使用寿命及判定标准,不再出现大于30 a、50 a的模糊字样。
遵照全寿命分析法的原理,承建者必须对工程的“全寿命”负责,以避免“短期行为”带来的损失,达到最大的节能环保。
近年来,国内外涂料生产厂家均将提高涂料的施工性能作为头等大事。国外公司重防腐涂料的施工性能要明显优于国内涂料公司的同类产品,这也是近几年来重防腐涂料市场被国外公司占领的主要原因之一。在这些国外公司的涂料产品说明书中,除了对配套体系中各种涂料的树脂类型、规定膜厚作出详细说明外,还对每种涂料的表面处理要求、体积固含量、推荐干膜厚度、混合使用期、表干时间、复涂间隔、对环境条件的要求、无气喷涂施工指标、涂层角隅结构的覆盖率等作了详细的说明,基本上形成了涂装的施工说明书。
另外,提高涂料公司技术服务人员的素质,也是保证涂料施工性能的关键。除了坚持在施工现场外,他们还必须负责协调设计、业主、总包、涂装分包之间的关系,保证工程进度及涂装质量。
在重防腐制造行业中,涂装是关键工艺之一,它贯穿在整个制造工艺的始终。在涂装工艺流程设计中,必须依据业主与设计师规定的配套方案、依据涂料公司所提供产品的施工性能以及制造工厂涂装流水线的实际情况,设计一套切实可行的涂装工艺流程,这是保证涂层质量的关键。目前集装箱与船舶的涂装工艺在重防腐涂装行业中是最先进的。
对于桥梁钢结构,常规的涂装工艺流程如图1所示。
图1 桥梁钢结构涂装工艺流程示意图Figure 1 The painting process schematic of bridge steel structure
表1为桥梁混凝土涂层配套体系及相关技术参数。
表1 桥梁混凝土涂层配套体系及相关技术参数Table 1 Bridge concrete coating supporting system and related technical parameters
对桥梁混凝土进行涂装时,必须先喷涂环氧封闭底漆,否则整个涂层均会剥落下来,严重影响涂装质量。
在重防腐涂装行业中,除预涂装外,必须采用无气喷涂法。不同的涂料施工性能不同,必须采用不同的无气喷涂机,并不断提高无气喷涂技术。做到了这点,才能提高施工效率和优良率,减少不必要的成本和材料消耗。
对于常规的环氧云铁中层漆、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷面漆等,可采用重庆长江机械厂的GPT6C(压缩比65∶1)无气喷涂机;也可采用GRACO、WIWA、WAGNER等公司的45∶1/48∶1等无气喷涂机,需严格掌控喷漆压力、喷嘴孔径、喷漆幅度等技术要求。
对某些特殊涂料,必须采用各种专用的无气喷涂机,见表2。
表2 各种专用的无气喷涂机一览表Table 2 List of all kinds of special airless spraying machines
近年来,冷涂锌应用十分普遍,它含有96%锌粉,无气喷涂时必须采用富锌底漆专用泵(见表2),它们的压缩比为32∶1(或33∶1)。无气喷涂时,喷涂压力需控制在14.0 MPa以下。采用重庆长江涂装机械厂的Z型喷嘴或国外生产的喷嘴,一旦发现喷嘴磨损,必须立即调换。
随着水性涂料在重防腐行业中的应用呈上升趋势,重庆长江涂装机械厂已推出了水性富锌底漆专用的无气喷涂机,但使用量不大,也有试用失败的案例;国外知名公司,如WIWA、WAGNER、GRACO等也生产了以不锈钢为主构件的无气喷涂机,可用于水性涂料的涂装,但购买者更少。Jotun、Hempel、AkzoNobel等国际品牌涂料公司生产的水性富锌底漆,在使用说明中明确指出不能采用无气喷涂法。因此在水性重防腐涂料的推广工作上,喷涂设备生产厂家,必须同涂料制造厂家携手合作,研发相应的专用喷涂设备。
在我国重防腐涂料与涂装技术的发展历程中,以往重视涂料,忽视涂装,造成目前涂料制造行业人才济济,而涂装方面的技术人才则相对匮乏的局面,使国内很多设计院、大型钢结构厂、二级以上涂装工程公司往往无法正常开展涂层配套和涂装工艺设计工作,与我国快速发展的先进工程技术很难匹配,对工程的质量与安全造成很大影响,所以培养优秀的涂装技术人员、提高涂装技术水平是近年来工程制造领域的重点。