码头钢结构防腐方案研究

冯其科

（日照实华原油码头有限公司，山东 日照 276800）

引 言

日照港岚山港区30万t级原油码头是栈桥固定码头，码头入海4.5 km，属于敞开式码头。码头钢结构主要两大部分：4跨钢结构管架桥和7跨钢结构人行桥，如图1所示。管架桥宽度9.6 m，总长度共201.4 m；1#、2#、3#人行桥宽度3.2 m，总长度174.3 m；4#、5#、6#、7#人行桥宽度3.0 m，总长度71 m。

图1 30万t级原油码头布置示意

因码头钢结构长期处于海洋潮湿环境，且码头所在区域为石油化工密集区，受空气污染及沿海地区空气海盐影响，钢结构腐蚀临界湿度降低[1]，腐蚀情况较为严重，需要进行全面防腐。

1 现状分析

1.1 焊缝腐蚀

钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀，钢结构在焊接时造成与母材材质的差异，焊渣及应力都会形成腐蚀电池的阴极和阳极区，所以焊缝是最容易腐蚀区域，虽然焊缝腐蚀面积不大，但其数量较多，是防腐的重点。在历年局部防腐中，焊缝防腐数量占到30 %～40 %。

1.2 局部点蚀

点蚀是码头钢结构典型的腐蚀现象，通常在钢结构凹处及出现，虽然防腐容易，但往往因位置不便造成施工难度，是局部防腐的难点，在历年局部防腐中，局部点蚀数量占到20 %～30 %。

1.3 起泡起皮

起泡起皮现象一般呈区域性出现，防腐涂层破坏较为严重，局部防腐较为困难，通常需要进行全面防腐，在局部防腐中进行临时性处理，防止腐蚀面积扩大。在历年局部防腐中，起泡起皮数量约占10 %～20 %。

1.4 外部碰撞

外部碰撞造成防腐层破坏，从而引起损伤部位腐蚀也是引起腐蚀的一个因素，该种情况较少，一般不超过腐蚀数量的10 %。

码头钢结构栈桥高程13.0 m，因栈桥没有配置维修台车，钢结构栈桥侧面及底部防腐属于临海高空作业，施工难度大，危险性大。目前，针对海上栈桥钢结构防腐主要采用两种措施，一是通过人员在船舶上对钢结构进行防腐，该方法要考虑海水涨潮落潮因素，且因船舶晃动，对除锈效果影响较大，整体防腐效果不佳；另一种方法是在栈桥底部设置安装维护台车，该方法可有效确保防腐的质量和效果，但是，对于不连接段的栈桥要分别设置台车，整个工程可能要设置 10多个台车，同时台车每年还要定期维护，该方法维护投资较大，工作量较大。上述方法无法在防腐效果和费用方面同时兼顾。

2 可滑动可拆装式钢结构防腐工装研制

为了有效解决钢结构栈桥侧面及底部防腐施工难题，找到一种既能确保良好的防腐效果,有节省投资的方法，经现场勘察和结构分析，研发一种可滑动可拆装的钢结构防腐工装如图2所示。

图2 钢结构防腐工装

将防腐工装分成3段组成，即滑轮组部分、侧梯部分和底部作业平台部分。滑轮组部分根据栈桥钢结构特点，设置水平面滑轮2组，每组2个滑轮；设置垂直面滑轮3组，每组2个滑轮，是整个工装的主要部分。工装组装时先对栈桥两侧滑轮组及侧梯部分进行安装固定，然后在连接底部作业平台，连接完成后，作业人员配置安全带及救生衣等防护工具后通过侧梯到达作业平台进行作业，栈桥上部的人通过移动两侧滑轮组带动作业人员对整个栈桥底部进行作业，作业完成后，先进行底部作业平台拆除，然后完成两侧侧梯的拆除，再对下一个栈桥进行安装防腐工装进行作业，这样通过一套防腐工装可安全有效完成所有栈桥钢结构的防腐工作。

该工装不仅可以提供稳定自由移动的防腐空间，确保防腐效果，还可以自由拆装，针对不连接的栈桥组装即可使用，用一套工装即可完成码头11跨桥的防腐工作，减少投资费用，提高工作效率。

3 防腐工艺制定

3.1 表面处理

质量要求，根据码头的消防要求，对钢结构用动力工具除锈，个别部位用手工除锈，除锈等级不低于St3级[2]。

钢结构表面手动或电动打磨，表面达到无松动氧化皮，无浮锈。被油污污染的金属表面，应采用化学除锈法清除油污，除油污后应用水或蒸汽冲洗干净。对要求部分除锈的部位，未除锈的部位应保证不起皮、开裂，与金属表面结合紧密，与除锈的部位过渡平滑，除锈面积所占的比例应估算合理。

部件表面进行角磨机除锈，有油脂、水、焊接飞溅物、药皮、飞边毛刺、灰尘等异物的必须去除干净，然后用干刷、干净的抹布或用压缩空气将钢材表面的灰尘清除干净。

必须将焊缝处的焊渣清理干净，然后打磨至无松动氧化皮、浮锈，打磨完毕后在焊缝处刷一层防锈底漆，然后进行后续的大面油漆施工。

3.2 材料选择要求

防腐材料应尽可能与原设备所用防腐材料相同，并保证与原防腐材料不起化学或物理反应，对原设备所用防腐材料不明的，涂装前应进行试验，以确保油漆间相互匹配。

钢结构防腐底漆选用环氧富锌底漆，中间漆选用环氧云铁中间漆，面漆采用氟碳漆。

3.3 油漆涂装

1）油漆及漆膜厚度要求

油漆品质检查按照合同规定检查供货商的油漆品质是否符合要求，对目测有怀疑的油漆，应及时通知供货商取回或送第三方化验，在未得出结论前严禁使用。码头引桥钢结构防腐，选用超高性能的涂装体系[1]，漆膜总厚度不低于240 μm，如表1所示。

表1 涂装配套体系

2）涂装要求

设备除锈完成应将污物和浮尘吹扫干净，将环氧富锌底漆充分搅拌均匀，使其色泽、粘度均匀一致。涂刷第一道底漆，注意涂刷方向应一致，均匀整齐。涂完第一道底漆，待底漆干透后，刷环氧云铁中间漆一道，最后涂刷面漆两道。

每道漆严格控制间隔时间；涂层必须做到均匀，不漏漆，不流坠，不起皱；涂层厚度必须达到要求；必须保证涂层的附着力；表面要平整光洁，颜色一致。漆膜要求“不滴、不皱、不流、不漏”。

3）施工环境要求

下列环境不准施工：

①气温低于5 ℃。

②气温高于40 ℃。

③相对湿度大于40 %。

④大风、大雾、下雨、结露。

⑤当气温高于30 ℃时，应避免干喷现象。

4）质量与验收：

涂刷均匀，色泽一致，无皱皮、流坠和气泡，附着良好，分色线清楚、整齐。不得误涂、漏涂，涂层须无脱皮和返锈。验收时应将材料合格证及施工记录上交查验[3]。

4 样品管理

为了确保防腐质量和效果，在大面积防腐工作开展前，选取7#人行桥为防腐样板。7#人行桥长度11.6 m，宽度 3.0 m，侧面及底部总防腐面积约100 m2，按照防腐工艺的要求，采用特制防腐工装，对7#人行桥进行侧面及底部防腐，不考虑船舶作业及天气影响，7#人行桥全部防腐完成且达到验收标准需16个小时。整个钢结构共需防腐约2 000 m2，如果按照每天6小时实际工作时间计算，总防腐工程需54天完成。

5 结 语

1）针对码头钢结构栈桥临海高空防腐作业，研制可滑动可拆装钢结构防腐工装，保障施工作业质量和安全，提高效率，降低投资。

2）防腐工艺选用超高性能的涂装体系，漆膜厚度不低于240 μm，有效保障防腐的效果。

3）施工前采用样板管理，预测施工周期，有效做好施工时间的安排。

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