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螺栓防腐 除了常規方法 這里有一種新方法
2019年12月26日    閱讀量:7838    新聞來源:涂層與防護 涂料工業  |  投稿

0引言

螺栓連接是海上項目常用的一種連接方式,其結構簡單、連接可靠、施工便捷、拆卸方便,因此使用量巨大。但也因其安裝位置、安裝方法、受重視程度等因素,螺栓的防腐往往容易被忽視。


螺栓在安裝過程中容易對其防腐層造成破壞,且難以修補涂料在線coatingol.com。在項目維保階段,螺栓也需要定期進行檢查更換。螺栓經過多次的拆裝,原防腐層極易被破壞。在海洋環境下,螺栓常被滯留在螺栓孔中的水汽包圍。這樣螺栓與周圍金屬結構就會形成腐蝕原電池,出現大陰極小陽極的極端腐蝕情況。作為小陽極的螺栓其腐蝕速度非常快。


這些發生在螺栓孔中的腐蝕在中前期從螺栓表面上幾乎看不出任何變化,只有到后期才會在其表面有明顯的腐蝕產物。因此螺栓的腐蝕具有很強的隱蔽性,這樣會產生極大的安全隱患。


1 常用的螺栓防腐方式

常見的螺栓防腐形式分為電鍍、熱浸鍍、化學表面處理、油漆、陶瓷保護膜等。


1.1 電鍍

電鍍是利用電解原理,在螺栓的表面附著一層均勻且附著力良好的鍍層。鍍層多為鋅、鉻等可作為犧牲陽極的材料。當鍍層完好時,鍍層可以將螺栓與腐蝕環境隔離,抑制腐蝕的發生;當鍍層破損時,鍍層可以作為犧牲陽極,對螺栓起到電化學保護作用。


1.2 熱浸鍍

熱浸鍍是把螺栓浸入到熔融的鍍層金屬液體中再取出冷卻,使其表面形成金屬鍍層的一種工藝方法。熱浸鍍的防腐原理與電鍍相似,但相比電鍍的鍍層厚度更厚,層間結合力更好,耐蝕性更強。常見的熱浸鍍形式為熱浸鍍鋅。


1.3 化學表面處理

化學表面處理是把螺栓放置于一些特定的化學溶液中,使螺栓的表面發生改變,對螺栓的表面進行改造,使其表面形成保護性的覆蓋層。大致可以分為磷酸鹽鈍化、鉻酸鹽處理和氧化處理3種。化學表面處理多用于不銹鋼材質螺栓。化學表面處理具有不可逆性,一旦破損,難以進行修復。


1.4 涂料

涂料是一種最常見且應用最廣泛的防腐蝕方法,其可以用不同的施工方法涂覆在螺栓的表面,形成粘附牢固、具有一定強度、且連續的固態薄膜。該薄膜可以將螺栓與周圍環境進行隔絕,同時若涂料含有鋅等元素時,也可以起到陰極保護的作用。


1.5 陶瓷保護膜

陶瓷保護膜的原理是利用陶瓷熔點高、硬度高、耐磨、耐蝕、絕緣性好的特點,采用噴鍍的方法將熔融狀態的陶瓷材料微粒噴涂在螺栓的表面上,形成一層陶瓷膜。但陶瓷保護膜的施工相對于其他幾種防腐方法的施工難度和成本均較高,難以在項目上大量普及。


2 海洋工程常用的螺栓防腐方式

在海洋工程領域,螺栓作為一種常見的連接方式,使用量巨大,這樣在選擇螺栓的防腐形式時,不僅需要考慮防腐性能,還需要考慮成本以及維保等費用。目前,在我國海洋工程領域,使用最廣泛的碳鋼螺栓的防腐形式一般為滲鋅。


滲鋅是將螺栓包埋在鋅合金粉末中,在升高到一定溫度后保持一段時間的方法制備,這樣將在鋅/鐵之間產生一種冶金擴散作用。由于滲鋅層表面特殊的多孔性,需要在滲鋅完成后2h內對滲鋅層表面進行封閉處理。滲鋅相對于鍍鋅,鋅原子擴散滲入螺栓表面,改變了表層成份和結構,使滲鋅層非常均勻致密,附著力強,受到撞擊等不易剝落。


但是螺栓在運輸、存放、安裝過程中,無法避免的會對表面的滲鋅層產生不可逆的破壞。通常在安裝前使用富鋅底漆對破損的滲鋅層進行修補。但修補部位的防腐性能較原滲鋅層差很多,這樣在螺栓安裝后容易形成大陰極小陽極的腐蝕原電池,腐蝕常常發生于此。且這些修補只適用于安裝前,在安裝過程中,螺栓需要滿足一定的擰緊力矩,因此在安裝過程中,滲鋅層易發生破損,且這些破損無法進行修補。這對后期螺栓的腐蝕埋下了隱患。


3 螺栓的一種防腐推薦做法

結合海洋工程的特殊服役環境,采用滲鋅涂層加封閉漆的防腐方式,其防腐性能強、耐機械沖擊性能好,但封閉漆是用于封閉滲鋅涂層的空隙,不起到防腐作用,滲鋅涂層本身屬于犧牲消耗性的防腐涂層,在海洋環境中會逐漸溶解,后期易發生腐蝕。因此提出一種新的推薦做法,即在原滲鋅加封閉漆的防腐形式不變的基礎上涂裝油漆。螺栓安裝前先涂裝螺桿,兩端預留。在螺栓安裝后涂裝螺桿兩端和螺母。


3.1 螺栓的基本防腐要求

螺栓出廠前按照標準要求進行滲鋅,并做封閉漆;到場地后完成安裝及涂裝工作。


3.2 表面處理

在封閉漆涂層上施工底漆前,應將螺栓表面的所有油、脂、潤滑劑等表面污染物去除,去除方法可以選擇溶劑擦拭。


3.3 施工方法

噴涂或刷涂均可。考慮到螺栓涂裝的特殊性,建議采用刷涂的方式,減少油漆的不必要損耗。


3.4 涂層系統

螺栓螺母的涂裝系統需參考周圍服役環境,若為高溫環境,則需選用高溫漆涂裝系統。


3.5 施工建議

對于螺栓的涂裝,建議按照以下的步驟施工。


3.5.1 單頭螺母螺栓

(1)遮蓋2個螺母厚度的位置。

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(2)其余部位涂裝底漆。

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(3)接觸部位涂裝中漆、面漆。

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(4)去除遮蓋,安裝螺母后,清除表面油脂,將剩余部分做指定的涂裝系統(底、中、面都做)。

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3.5.2 雙頭螺母螺栓

(1)遮蓋2個螺母厚度的位置。

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(2)其余部位涂裝底漆。

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(3)接觸部位涂裝中漆和面漆。

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(4)除遮蓋,安裝螺母后,清除表面油脂,將剩余部分做指定的涂裝系統(底、中、面都做)。

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3.6 優點

采用這種防腐做法,可以在封閉漆的表面形成一層防腐層,在滲鋅涂層開始消耗前抵御一部分腐蝕,大大降低滲鋅涂層的消耗速度。同時,由于外露部分的螺母等是在安裝后才進行涂裝,可以對螺栓孔起到一定的封堵作用,減少水汽的進入。涂料加滲鋅的雙層保護,可以有效減緩腐蝕,減少后期維護保養。


4 結語

綜上所述,這種新的螺栓防腐的推薦做法,雖然相比其他防腐形式增加了在現場施工涂料的工序,在項目建造階段增加了人工和材料成本。但是相對于整個海洋工程項目的巨大投資、超長服役時間、高可靠性、高安全性的特點,從整體項目來看,是完全可行可推薦的。



標簽:工業涂料輔料與設備涂裝應用技術中心防腐涂料涂裝
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