岸边集装箱起重机钢结构的涂装防护初探

范国忠 王洪

摘要：复杂环境条件下钢材结构的涂装防护工作对钢结构的整体质量具有重要影响。钢结构涂装防护体系构建中，涂料的形式种类繁多。按照钢材施工处理的环境、涂料的作用等可以进行多种分类，岸桥钢结构涂装防护中常见的涂料有预处理底漆、富锌底漆、中间漆、面漆等四大类。在钢结构涂装防护体系构建中，防护配套体系既要符合相关国家标准，在具体的施工过程中，也要注意材料的处理、施工工艺及工程监督等方面的把控。

关键词：岸边集装箱;钢结构;涂装防护

引言：

随着经济全球化的持续发展，不同地区与国家之间的经济贸易往来愈加频繁，海洋运输的规模越来越大。在这样的发展趋势之下，港口的建设成为了影响国家对外经济贸易的一个重要因素。港口作为货物集散的主要场所，其处理超大规模的海洋货物的能力与基础设施建设完善程度直接相关。庞大的经济活动需求推动了港口的建设，同样催生了巨量的基础设施设备需求。由于港口处于海洋与陆地交接的地带，其自然环境的特殊性，对以钢铁为代表的基建材料的防腐性能的提出了极高的要求。以岸边集装箱起重机钢结构为例，如何利用高效的涂装防护手段加强钢材的防腐性能，成为了维持港口经济活动持续发展的一个关键点。

一、常见的集装箱起重机钢结构防护涂料种类

钢材中的元素含量以铁元素为主，铁元素整体的化学性质比较活泼，在高湿度、强腐蚀性的港口环境中极易与其它元素发生化学反应，降低钢材的强度与质量。岸边集装箱起重机钢结构长期处于湿度大、盐碱度高的环境之中，其钢结构极容易受到腐蚀，产生质量问题。在工业生产中，加强钢结构抗腐蚀性能常用的方式就是喷涂防锈涂料。

（一）预处理底漆

预处理底漆又被称作车间底漆或者保养底漆，是钢材经过抛丸预处理之后在生产流水线上涂装的防锈底漆。钢材料的整体化学性质较强，容易在加工与运输途中的复杂环境条件下产生锈蚀，造成不必要的材料损失。另外，大型港口的建设周期较长，钢材料储存期间也非常容易产生锈蚀。采用喷涂预处理底漆的方式则可以有效加强钢材的耐腐蚀性，保证钢材的质量。预处理底漆的类型较多，常见的有环氧富锌车间底漆、环氧铁红车间底漆、无机硅酸锌车间底漆、水性无机硅酸锌车间底漆等。不同的车间底漆防锈性能虽然具有一定的差异，但整体防锈能力都较强，锌元素含量较高的预处理底漆其防锈时长可超过一年。

（二）富锌底漆

除了钢材加工、运输及存储阶段需要喷涂底漆之外，钢结构成型之后为加强其抗腐蚀性，也需要进行防护涂料喷涂。含锌类涂料因其优越的防腐能力与附着力，成为了钢结构防腐涂料中使用最为普遍的一种。钢结构防腐常用的富锌底漆有环氧富锌底漆、水性无机富锌底漆、醇溶性无机富锌底漆等，富锌类底漆中的主要防锈成分为锌粉，溶剂与添加剂略有不同，其性能大同小异。环氧富锌底漆的防腐能力主要来自锌粉：一方面由于锌元素的化学性质比铁元素活泼，在发生腐蚀作用时，锌元素比铁元素更容易失去电子，这样的情况下锌元素成为阳极，铁元素成阴极，两者之间形成电位差，锌元素通过牺牲阳极对钢材起到保护作用;另一方面由于锌粉化学性質活泼，在发生腐蚀时，通常是锌粉先被腐蚀，锌粉在腐蚀作用下可以生成一种致密且稳固的化合物覆盖在钢材表面，阻隔腐蚀物与钢材接触，从而产生保护作用。

环氧富锌底漆依据溶剂类型不同，又可以分为水溶型、溶剂型等类型。水溶性环氧富锌底漆以水为主要溶剂，保护作用来自锌粉与硅酸类基料发生反应之后生成的高聚物，另外，由于以水为溶剂，在进行喷涂施工时对人体伤害很效，在施工在运输、存储过程中的安全性能也较好。溶剂型环氧富锌底漆以醇类物质为主要溶剂，其对钢材料的保护作用也主要来自锌粉粒子，相较于水溶性富锌底漆来说，其对复杂环境的耐性与防锈性能都比较优越。无机富锌底漆的在苛刻环境中的表现更好，但相应的施工要求也更高。

（三）中间漆

中间漆最重要的是附着功能，在对上下道进行涂层时，需维持稳定的附着性，以完成过渡[1]。港口自然环境相对比较复杂，单层的涂料防护往往不能起到很好的保护作用，为了延长涂层的使用时间，经常会采用增强防护涂层厚度的方式。在多层防护涂层体系中，中间层既可以增加钢结构保护层的厚度，同样也是底涂层与面涂层之间的黏合剂。一般大气腐蚀环境下的涂层防护体系中，使用较多的中间漆是环氧厚浆中间漆或环氧云铁中间漆。环氧厚浆中间漆整体的固体成分含量较高，可以有效提高涂层厚度，增强防护层防腐能力，同时也具有优秀的附着力，可以增加底涂层与面涂层之间的黏合度。环氧云铁中间漆中的固体成分主要是鱼鳞状的云母氧化铁，除了具有增强涂层厚涂、提高黏合度的作用之外，其成型之后高度的封闭性使涂层的耐性也得到了极大的提升。

（四）面漆

面漆是钢结构防护涂层中最靠外的涂层，面漆除了承担钢材结构防腐、抗紫外线等作用之外，还承担着钢结构外观美化的作用。面漆组成材料中除了添加具有保护性作用的材料之外，还要满足着色要求，因此，面漆的种类繁多。港口设施、建筑中常用的面漆主要有氟碳面漆、聚氨酯面漆、聚硅氧烷面漆等。另外，随着人们生态环境保护意识的不断加强，对面漆的环保性能也提出了一定的要求，对环境污染小、危害低的面漆使用需求正在不断增加。

二、岸边集装箱起重机钢结构涂装防护配套体系概述

岸桥在应用过程中，对钢结构造成一定腐蚀效果的因素主要有氧气、盐、碳酸盐等化学因素以及温度、湿度等物理因素[2]。在钢结构涂装防护配套体系构建中，除了外部的环境影响因素之外，其构建还满足相应的国家规定的技术条件标准。按照腐蚀环境分类，岸边集装箱起重机钢结构所处的外部环境具有盐分高、湿度高等特征，属于腐蚀种类种的C4，C5-I，C5-M。因此在防护配套体系的构建上，需要以此为依据，参照《钢结构防护涂装通用技术条件》规范标准，构建符合规范要求的配套体系。

三、岸边集装箱起重机钢结构涂装防护施工注意事项

在具体的钢结构涂装防护中，涂料选取工作会直接影响钢结构的质量，合适的涂料对于钢结构防腐性能的提升效果是极为显著的。同时，不同涂料的施工工艺、钢材的处理过程等对涂装施工工艺也提出了要求。工作人员如果无法控制施工现场，整体施工混乱，钢结构的质量也会大幅度降低，因此，需要加强对施工现场的控制[3]。

首先是钢材构件的预处理工作与车间底漆的相关要求。钢材构件预处理之前，工作人员要对钢材构件的质量情况进行严格检查，对于钢材表面的油污、盐酸类物質浸染要及时处理，而对钢结构表面存在氧化皮、焊渣、毛刺等杂质进行清除。为便于涂装处理，对钢材构件的锐边应该进行打磨操作。在钢材使用初期，为保证钢材质量，供给厂商一般会给钢材喷涂车间底漆，而在钢材运输、存储过程中，由于外部环境的复杂性，难免会出现部分钢材车间底漆脱落的现象。因此，在具体涂装防护施工过程中还要注意对车间底漆的处理。一般情况下钢结构表面的车间底漆都会采取清除的措施，若保留车间底漆，则需要对车间底漆的附着力、等级等进行严格的检测。

其次是涂料的选取使用及施工工艺的相关要求。在涂料选取上，涂料的种类要与钢结构所处的环境相匹配。确保涂层防护体系中不同涂层之间的相容性，要求涂料的供应商数量最好不超过两家，对于不同供应商提供的涂料，要进行严格的试验检测，且结果要符合国家的规定标准。为确保涂料的质量，施工方应对涂料生产厂商的资质、相应产品质量进行全面的评估研究。在施工工艺上，主要考虑两个因素：其一是施工的具体环境条件，要对天气、温度等因素进行严格的把控;其二是施工的具体工艺，包括涂料的调配比例、涂装方法、不同钢结构组件的施工要点等要符合规范。

最后是对施工过程整体的监督管理要求。港口的建设周期较长，在一个长周期内，影响涂装防护施工质量的不确定因素会不断增加，频繁的对涂装工程产生多种影响。如不同气候区域的天气变化、环境温度变化、施工人员操作不当、质检人员工作失误等，这些几乎不可避免的影响因素对工程的影响是非常明显的。因此，施工方对涂装防护施工的工程监督管理也成为了影响工程整体质量的重要因素。为了进一步加强监督管理的力度，施工方应该采取多种措施，如，完善涂装防护施工日志、组建工程质检团队定期质检、引入无人监控设备扩大工程监控范围等，加强对施工过程的监管力度。

四、结束语

涂装防护工程是港口环境中基础设施设备防腐能力的主要来源，钢结构涂装防护体系的构建对港口的运行维护有着极为重要的影响。当前涂装施工中产生的问题以技术问题为主，提高技术手段，不断优化施工工艺是解决技术问题的关键。而在目前的涂装防护施工中，保证涂装防护施工的相关标准得以落实，最大程度减轻非技术手段对工程造成的影响，才是提升港口基础设施设备整体工程质量的主要手段。

参考文献：

[1]刘俊秀， 占长春. 岸边集装箱起重机钢结构的涂装防护分析[J]. 科学大众：科技创新， 2021（5）：2.

[2]施家耀. 岸边集装箱起重机钢结构的涂装防护初探[J]. 区域治理， 2019（10）：2.

[3]刘跃进. 岸边集装箱起重机钢结构的涂装防护分析[J]. 科学大众：科技创新， 2020（9）：2.