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浅谈环氧树脂玻璃鳞片重防腐

文章来源:本站   作者:管理员  发布时间:2016-1-6 16:15:07  浏览量:692

一 、概述

鳞片衬里是指以耐腐蚀离子型热固性合成树脂(环氧树脂)为主要胶料,以具有规定粒径的薄片状固体填料(外观形状似鱼鳞片,故称之为鳞片)为骨料,以多种功能性助剂为添加剂混配而成的胶泥状或厚浆型涂料状防腐蚀材料。再经专用设备或工具按规定的施工作业程序将胶泥状或涂料状鳞片防腐蚀材料涂覆在经处理的待防护设备或设施基体表面而形成的衬里防腐蚀保护层。

二、依据

JIS6940-1998《玻璃鳞片树脂衬里标准》

ISO8503-1《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》

三、工艺流程

3.1、玻璃鳞片施工工艺

3.2、玻璃鳞片特性:玻璃鳞片在涂层中基本处于平行紧密排列,形成层层屏障,对基材起到长期保护作用具有防锈能力强,性能稳定,遮盖力强,漆膜平整、坚韧、封闭性好,抗渗性能优展示,具有良好的附着力和耐热、耐水、耐碱、耐化学腐蚀性能。烟气脱硫装置使用具有优良的耐腐蚀介质的渗透性;受介质、气体、水蒸气的渗入远小于普通玻璃钢。不容易产生介质扩散,可有效地避免底部腐蚀、鼓包、剥离等物理破坏。

3.2.1优良的耐磨损性;

3.2.2固化时收缩率小,热膨胀系数小;

3.2.3衬里与基体的粘结性好,耐温度剧变性好;

3.2.4良好的施工工艺性,可采用喷、辊、刷等工艺,修补容易。 

3.2.5硬化时收缩率小。由于玻璃鳞片分散了应力,各接触面的残余应力小,热膨胀系数也小、故粘接强度不会因热胀而衰减,热稳定性好。

3.2.6耐磨性和对擦伤抵抗性较强,遇机械损伤只限于局部,扩散趋势小。

3.2.7修复性好。使用几年后,破坏处只需简单处理,即可修补。

3.2.8对防护面适应性强,尤其适合于复杂表面的防腐。

3.2.9施工性好。鳞片防腐可用喷涂、滚涂、刮涂等多种方法施工。整体性好,且现场配料方便、可室温固化及热固化。

3.3、施工要求: 

3.3.1首先将两组份按A:B=100:1配兑好,冬季施工时为100:3。搅匀熟化

10分钟后涂刷,配制后使用期(25℃)1小时(夏季),配制后使用期(5℃)1小时(冬季);稀释剂加入量不得超过5%。 

3.3.2对涂刷面要进行喷砂除锈去污处理,使其达到GB8923—88  Sa2.5级标准后再施工。 

3.3.3施工中如遇气温低应延长间隔时间,以前道漆固化为准。 

3.3.4后面一道漆在常温(25℃)下,要48小时以后方能使用。 

3.3.5施工中避免涂层和水接触,如遇雨天要停止施工,把已涂抹好的漆膜保护好。涂层须经七天养护后方可下水使用。 

3.3.6施工现场通风好,严禁明火,产品贮存时要远离火源。要通风好、干燥阴凉,禁止日晒雨淋。

3.3.7玻璃鳞片使用前应对种类,稀释剂是否符合说明书的技术要求,玻璃鳞片的配制应严格按照产品说明书的技术要求进行调配,玻璃鳞片的调配应采用真空搅拌机,玻璃鳞片充分搅拌均匀后,放置5-10分钟使其充分熟化后方可使用,工程用量应按说明书的规定控制,并可进行适当调配,通过固化时间的控制可避免材料的浪费和人员窝工,防腐层固化不足或过早固化的质量事故。

3.3.8玻璃鳞片防腐材料主要有分散不连续的玻璃鳞片及粘稠树脂专用设备混合而成的复合材料因此施工是用抺子,刮板涂抺到钢板表面,每道涂刮厚度为0.8mm-1mm,第一道固化后(间隔不少于24小时)再涂刮第二道 。

3.3.9玻璃鳞片施工用料在施工作业过程中严禁随意搅动,托料、上抺依次循序进行,无意翻动,堆积等习惯尽可能减少。

3.3.10涂抺时抺刀应与被涂抺面保持适当角度,且沿尖角的锐角方向按适当的速度推抺,使涂料沿钢材表面逐渐涂敷,使空气在涂抺中不断从界面间推挤出,严禁将料堆积于防护表面,然后四面摊开式的摊涂。

3.3.11控制一次涂抺厚度,多层施工,从而使涂层内存留气泡的体积较小,达到使残余气泡生成较小、分散且封闭的目的。

3.3.12由于玻璃鳞片填料量大,十分粘稠,在大气中任何条件下翻动及堆放都会裹入大量空气形成气泡。此外,在玻璃鳞片涂抺过程中,被保护表面与涂层间也不可避免地要裹进空气,形成料内气泡。因此涂抺完鳞片以后要进行滚压消泡。

3.3.13气泡消除:使用专门制作的除泡滚,滚子外包裹一层2-3mm厚的羊毛毡,在滚压过程中,滚子表面的羊毛刺受压力作用不断扎入鳞片表层内,形成一个个导孔,同时气泡内空气在滚动压力作用下从导孔溢出,使气泡消除。

3.3.14涂抺界面及端面处理:防腐施工界面粘结强度历来为防腐的重点,施工界面处理的好坏,将直接影响施工质量及防腐寿命,在施工过程中,施工界面必须保护清洁,无杂物及明显的流淌痕迹应打磨掉。端面处理必须采用搭接,不允许对接,因为端界面形状自由性较大,对接不能保证相互间有效贴合,为保证防腐层及设备的使用寿命,应增加二层玻璃钢加强。鳞片排列将处于不良状态,从而成为防腐层的薄弱点。

3.3.15玻璃鳞片固化后,修理找补缺陷后,刷一道封闭面漆。

3.3.16玻璃鳞片涂层的质量控制:玻璃鳞片涂层的质量好坏直接影响其防腐蚀性能和使用寿命,因此应对玻璃鳞片涂层质量加强严格控制。涂层的最终检测项目主要有:

*外观缺陷检查:采用目测法(必要时可采用放大镜),涂层应均匀,无刷纹、流挂、气泡、针眼、微裂纹、杂物等缺陷,也不允许存在泛白或固化不完全。

*硬度:采用巴柯尔硬度指标,表面硬度至少大于35,一般要求表面的硬度值不低于材料性能指标提供的90%。

*针孔测试:采用直流电火花检测仪器检查测试涂层的缺陷及不连续点,以不产生击穿火花、无报警为合格。第一道胶泥施工后检测电压为:5000V;第二道胶泥施工后根据不同厚度的鳞片衬里检测电压为:9000V,12000V,15000V和18000V。

*回粘测试:用溶剂浸湿干净的布,反复擦拭涂层的表面,看表面是否因溶剂的侵蚀而发粘,此方法可以有效地了解涂层的固化程度。

*厚度的测试:利用电磁厚度计与标准试块厚度比较,在整个涂层的表面测定,每平方米不少于1个点,总平均厚度应该达到设计要求。每1m至2m检测一点,平均厚度达到设计要求。

*锤击检查:用木锤轻击涂层表面,任意取点测试,不应有不正常声音。

金属表面喷砂除锈必须达到Sa2.5级,无焊渣毛刺等,表面焊缝应光滑平整,凸出高度不超过0.5mm,如超出时应用砂轮机打磨至满足要求为止。

3.3.17金属表面处理完后,用压缩空气或吸尘器将表面清理干净,在8小时内刷一道底漆,防止金属重新生锈。

3.3.18玻璃鳞片涂层的质量控制:玻璃鳞片涂层的质量好坏直接影响其防腐蚀性能和使用寿命,因此应对玻璃鳞片涂层质量加强严格控制。

3.4、底漆涂刷:

3.4.1根据环境条件,确定固化体系加入量,以利施工。

3.4.2取一定量底漆料液,加入现场确定量的固化剂量,充分搅拌均匀。

3.4.3底漆应在喷砂清扫后8h内涂敷。涂刷前应使用易挥发溶剂将待衬面擦洗一遍,待溶液充分挥发后方可涂刷。

3.4.4将调配好的底层胶液,用刷子或磙子均匀地涂敷地待衬设备施工面上,严防漏涂。

3.4.5一次配制胶液使用时间为30~40min。混料时,应设专人掌握配料量。

3.5、鳞片材料施工:

鳞片材料因填料加入量较一般材料量大,且为片状粒料,又加了悬浮剂,故粘度较一般材料大得多,涂刷亦较难。故其涂刷工艺与一般涂料相比,其主要技术问题如下。

3.5.1起毛的防止

鉴于鳞片涂料粘度较大,且为片状填料,在涂刷中,如刷子来回无规律的涂刷,将会因刷子毛的回带作用,使已涂刷表面起毛,导致表层疏松,产生许多孔隙。在下一道鳞片涂料涂刷时,这些孔隙就会因难以填满而产生层下气泡。此外,用贫胶的刷子有序定向涂刷亦有此效应。因此,在涂刷时,刷子应定向有序涂刷,不得来回随意或无规则刷涂。当需对涂层重复涂刷压实抹光时,刷子应蘸少量易挥发溶剂。

3.5.2相交涂刷原则 

在施工中,要求每道鳞片涂料相交涂刷,以使涂刷层厚度相互补偿,同时,也有利于因起毛而产生的孔隙的充填与封闭。

(1)因为在涂刷中,一刷子下去初始刷涂区总是比最终涂刷区料层厚。

(2)若总是沿同一个方面刷,一般情况下,难以保证涂层均匀。

(3)刷子断面亦有厚薄不均匀处,特别在使用贫胶刷子时。相交涂刷原则从施工规范角度改变了施工者的行为,从而改善了厚度不均程序。

3.6、面漆:

3.6.1取足够量已配制的面漆,加入适量溶剂,充分搅拌均匀。

3.6.2取已加入颜料的面漆适量,加入现场确定量的固化剂,充分搅拌均匀。

3.6.3用刷子或毛磙均匀涂刷,直至被防护面完全涂刷为止。

3.6.4应连续涂刷第二道面漆,时间间隔为4小时以上。

四、鳞片衬里施工技术要求

鳞片衬里施工为手工作业,许多技术要求如:表面质量,鳞片倒伏排列方向,界面气泡消除,防腐层厚度等在很大程度上取决于施工人员的技术水平、熟练程度及现场管理。这就需充分认识影响施工质量的诸因素,认真实践总结施工技巧,从中找出抑制或解决衬层质量问题的办法。

(1) 施工料凝胶时间的控制

所谓凝胶时间,从施工角度讲就是施工料配制后的有效使用时间,这一时间的有效控制是方便施工和保证施工质量的前提。控制凝胶时间应兼顾:固化剂用量范畴(或较佳用量);

一次配料量;施工人员单位施工能力;施工现场条件(包括温度、湿度、配料场所与施工现场的距离);被防护设备及零部件施工难度等几个方面的问题。通过凝胶时间的控制可避免材料浪费,人员窝工,防腐层固化不足或过早凝胶等质量事故。有利于降低成本,提高工效,保证质量。一般情况,固化剂用量需在施工现场先行调试后确定。

(2) 界面生成气泡的消除

尽管在混合料配制时已采用真空搅拌技术来解决气泡大量包裹的问题,但这仅是消泡技术的一个方面。由于鳞片衬里材料填料量大、十分粘稠,在大气中任何条件下的翻动及搅拌、堆滩都会产生来自料体与空气间界面间裹入的大量空气,形成气泡。此外,在鳞片衬里涂抹过程中,被防护表面与涂层间也不可避免地要包裹进许多空气,形成气泡。鉴于上述两类气泡均是由界面包裹进空气生成的,故称之为界面生成气泡。对于界面生成气泡的消除,主要可从抑制生成及滚压消除两方面入手。抑制生成是从控制施工操作入手,对施工人员提出两个方面的要求:

① 施工用料在施工作业中严禁随意搅动。托料、上抹刀、镘抹依此循序进行。应尽可能减少随意翻动,堆积等习惯性行为;

② 镘抹时,抹刀应与被抹面保持一适当角度,施工操作应沿夹角方向适当速度推抹,胶

料沿被防护表面逐渐涂敷,达到使界面间空气在涂抹中不断自界面间推挤出。严禁将料堆积

于防护表面,然后四周滩开式的摊涂。

(3) 滚压作业

滚压作业是鳞片衬里施工特有的一道工序,其方法是用专门制作的沾有少量滚压液的羊毛滚在已施工镘抹定位的鳞片衬里表面往复滚动施压。其主要作用一是除去衬层表面气泡;二是将已镘抹定位的鳞片衬里层压实、压光、压平整;三是使衬层内的鳞片体位呈水平状倒伏排列;四是调整已镘抹定位的鳞片衬里的端界面呈坡状,以利端界面搭接。在滚压作业时,应特别注意以下几点:一是滚压液不可浸沾过多;二是不可漏滚;三是当衬层出现流淌现象时,应多次重复滚压。

(4) 表面流淌性的抑制

鳞片衬里涂抹后的流淌性是由高分子材料的特性及鳞片衬里本身因重力悬垂产生的坠引起的。尽管在材料配方中已考虑此问题,但由于树脂粘度是随温度变化的,故还需视现场环境气温条件加以调整。众所周知,大分子在由单一分子的线性结构向多分子网状结构的转变过程需要有一定的时间。在此期间,分子的活性及其自身的重力使其具有较强的流淌性,而任何轻微的流淌都足以破坏表面质量,这不仅给下一道施工带来麻烦,更为严重的是流淌性破坏了鳞片的定向有序排列及在胶料中的分散状态,也使防腐层厚度不均,从而降低衬层的防腐蚀效果。

因此,在施工中往往须依环境条件来调整料的粘度以控制流淌。此外,压光磙的往复滚压亦具有减少小流淌性的作用,特别是衬层接近凝胶时,利用胶料活性降低的时机,可采用压光磙定向滚压,即可达到重新定型复位之目的,又可达到有效控制流淌的结果。

(5) 衬里层间界面及端界面处理

防腐蚀衬里施工界面粘接强度,历来为防腐界所重视。施工界面处理的好坏,直接影响施工质量及衬层寿命。因此,在施工过程中,要求界面必须保持清洁,无杂物、无污染。滴料及明确的流淌痕应打磨除去。又由于鳞片衬里每次施工只能是区域性的,因此,就有一个端界面处理问题。在施工中,端界面必须采用搭接,不允许对接。因为端界面形状自由性较大,对接难以保证两端面相互间有效密合,鳞片排列亦处于不良状态,使其成为防腐蚀薄弱点。此外,每层施工的端界面应尽可能相互错开,使其处于逐层封闭状态。                                    

(6) 衬层厚度控制

控制厚度的目的在于使整个被防护表面具有近似等同的抗腐蚀能力,避免局部首先破坏。此外,控制厚度还可以有效地降低材料投资成本。为了便于有效控制,施工中规定每层施工用料采用不同的颜色,这样,操作者可通过对颜色的遮盖程度来间接控制及反映施工厚度,从而达到控制厚度之效果。实践证明,对有一定施工经验的施工人员,此方法基本可控制施工厚度。

(7) 鳞片的定向排列

鳞片在衬层中的定向有序排列,是鳞片衬里抗介质渗透结构形成的前提。所谓定向有序,就是使鳞片成垂直于介质渗透方向有序的叠压排列。在施工中,这主要靠有序的涂抹及滚压来实现。定向涂抹及滚压使具有失稳性的竖直鳞片受到一个侧推力,迫其成为稳定性极好的倒伏状态,使之成为定向有序排列。    

(8) 鳞片衬里修补在鳞片衬里施工中,不可避免地会出现这样那样的施工缺陷,因此必须通过修补,将经检测确认的衬里施工质量缺陷完全消除。

一般下列质量缺陷必需进行修补处理:a、衬层针孔;b、表面损伤;c、层内有显见杂物;d、衬层厚度不足区;e、衬层固化不足区;f、表面流淌;g、脚手架支撑点拆除后补涂。

其修补过程是:首先用砂轮机将检查出来的缺陷处打磨成平滑的波形凹坑(针孔打磨至金属基体表面),且务必将缺陷完全消除,而后用溶剂擦洗干净打磨区,按鳞片衬里施工方法逐次补涂。具体各类缺陷的修补要求见示意图9-39~9-42:对漏涂、施工厚度不合格质量缺陷实施填补型修补。填平补齐,滚压合格即可。

 

图9-39 填补型修补

    对漏滚、表面流淌质量缺陷实施调整型修补。即将漏滚麻面、流淌痕打磨平滑用溶剂擦洗干净后,填平补齐,滚压合格即可。

图9-40 调整型修补

对第一道鳞片衬里未硬化、漏电点、夹杂物、碰伤等质量缺陷实施挖除型修补。衬里缺陷区打磨坑边沿坡度为(15~25)�,用溶剂擦洗干净后按鳞片衬里施工方法逐次补涂。

 

                                 图9-41  挖除型修补                        

对第二道鳞片衬里漏电点、碰伤质量缺陷实施两道一起挖除型修补,需用砂轮机将缺陷处打磨至底漆后用溶剂擦洗干净,按鳞片衬里施工方法逐次补涂。

 

                      图9-42 两道衬里缺陷挖除型修补

(9) 玻璃钢局部增强结构作业

玻璃钢局部增强结构作业区主要是指设备结构的应力集中区、形变敏感区及衬层承力区如设备阴阳角、设备接管、内支承架、内支承梁等。分布于腐蚀环境区域的此类结构,除承受各区域腐蚀环境作用外,还将承受外加应力的联合作用,因此其衬里结构亦应增加补强措施。

采用玻璃布增强时,应先用预先配制好的略稠状腻子将待增强鳞片衬里表面区找平,然后玻璃钢施工那样,逐层铺帖。需要强调的是,玻璃布增强后端部的玻纤毛刺由于胶液浸渍固化而成坚硬的毛刺或翅边,妨碍面漆及的刷涂及时对玻璃布端部的封闭,因此,必须打磨平整。



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