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鋼結(jié)構(gòu)防腐的一些系統(tǒng)知識



1. 鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕措施
  (1) 熱浸鋅:熱浸鋅是將除銹后的鋼構(gòu)件浸入600℃左右高溫融化的鋅液中,使鋼構(gòu)件表面附著鋅層,鋅層厚度對5mm以下薄板不得小于65μm,對厚板不小于86μm。從而起到防腐蝕的目的。這種方法的優(yōu)點是耐久年限長,生產(chǎn)工業(yè)化程度高,質(zhì)量穩(wěn)定。因而被大量用于受大氣腐蝕較嚴重且不易維修的室外鋼結(jié)構(gòu)中。如大量輸電塔、通訊塔等。近年來大量出現(xiàn)的輕鋼結(jié)構(gòu)體系中的壓型鋼板等。也較多采用熱浸鋅防腐蝕。熱浸鋅的首道工序是酸洗除銹,然后是清洗。這兩道工序不徹底均會給防腐蝕留下隱患。所以必須處理徹底。對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計者,應(yīng)該避免設(shè)計出具有相貼合面的構(gòu)件,以免貼合面的縫隙中酸洗不徹底或酸液洗不凈。造成鍍鋅表面流黃水的現(xiàn)象。熱浸鋅是在高溫下進行的。對于管形構(gòu)件應(yīng)該讓其兩端開敞。若兩端封閉會造成管內(nèi)空氣膨脹而使封頭板爆裂,從而造成安全事故。若一端封閉則鋅液流通不暢,易在管內(nèi)積存。
   (2) 耐候鋼:耐腐蝕性能優(yōu)于一般結(jié)構(gòu)用鋼的鋼材稱為耐候鋼,一般含有磷、銅、鎳、鉻、鈦等金屬,使金屬表面形成保護層,以提高耐腐蝕性。其低溫沖擊韌性也比一般的結(jié)構(gòu)用鋼好。標準為《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》。
   (3) 熱噴鋁(鋅)復(fù)合涂層:這是一種與熱浸鋅防腐蝕效果相當?shù)拈L效防腐蝕方法。具體做法是先對鋼構(gòu)件表面作噴砂除銹,使其表面露出金屬光澤并打毛。再用乙炔-氧焰將不斷送出的鋁(鋅)絲融化,并用壓縮空氣吹附到鋼構(gòu)件表面,以形成蜂窩狀的鋁(鋅)噴涂層(厚度約80μm~100μm)。最后用環(huán)氧樹脂或氯丁橡膠漆等涂料填充毛細孔,以形成復(fù)合涂層。此法無法在管狀構(gòu)件的內(nèi)壁施工,因而管狀構(gòu)件兩端必須做氣密性封閉,以使內(nèi)壁不會腐蝕。這種工藝的優(yōu)點是對構(gòu)件尺寸適應(yīng)性強,構(gòu)件形狀尺寸幾乎不受限制。大到如葛洲壩的船閘也是用這種方法施工的。另一個優(yōu)點則是這種工藝的熱影響是局部的,受約束的,因而不會產(chǎn)生熱變形。與熱浸鋅相比,這種方法的工業(yè)化程度較低,噴砂噴鋁(鋅)的勞動強度大,質(zhì)量也易受操作者的情緒變化影響。
 ?。?) 涂層法:涂層法防腐蝕性一般不如長效防腐蝕方法(但目前氟碳涂料防腐蝕年限甚至可達50年)。所以用于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)或相對易于維護的室外鋼結(jié)構(gòu)較多。它一次成本低,但用于戶外時維護成本較高。涂層法的施工的第一步是除銹。優(yōu)質(zhì)的涂層依賴于徹底的除銹。所以要求高的涂層一般多用噴砂噴丸除銹,露出金屬的光澤,除去所有的銹跡和油污?,F(xiàn)場施工的涂層可用手工除銹。涂層的選擇要考慮周圍的環(huán)境。不同的涂層對不同的腐蝕條件有不同的耐受性。涂層一般有底漆(層)和面漆(層)之分。底漆含粉料多,基料少。成膜粗糙,與鋼材粘附力強,與面漆結(jié)合性好。面漆則基料多,成膜有光澤,能保護底漆不受大氣腐蝕,并能抗風化。不同的涂料之間有相容與否的問題,前后選用不同涂料時要注意它們的相容性。涂層的施工要有適當?shù)臏囟龋?~38℃之間)和濕度(相對濕度不大于85%)。涂層的施工環(huán)境粉塵要少,構(gòu)件表面不能有結(jié)露。涂裝后4小時之內(nèi)不得淋雨。涂層一般做4~5遍。干漆膜總厚度室外工程為150μm,室內(nèi)工程為125μm,允許偏差為25μm。在海邊或海上或是在有強烈腐蝕性的大氣中,干漆膜總厚度可加厚為200~220μm。
 ?。?) 陰極保護法:在鋼結(jié)構(gòu)表面附加較活潑的金屬取代鋼材的腐蝕。常用于水下或地下結(jié)構(gòu)。
2. 鋼結(jié)構(gòu)的安裝要點
 ?。?) 摩擦系數(shù): ,其中F為抗滑移試驗所測得的使試件產(chǎn)生初始滑移的力,nf為摩擦面數(shù), 為與F對應(yīng)的高強螺栓擰緊預(yù)拉力實測值之和。
 ?。?) 扭矩系數(shù): ,其中d為高強螺栓公稱直徑(mm),M為施加扭矩值(N﹒M ),P為螺栓預(yù)緊力。10.9級高強度大六角螺栓連接必須保證扭矩系數(shù)K的平均值為0.110~0.150。其標準偏差應(yīng)小于等于0.009。
 ?。?) 初擰扭矩:為了縮小螺栓緊固過程中鋼板變形的影響,可用二次擰緊來減小先后擰緊螺栓之間的相互影響。高強螺栓第一次擰為初擰,使其軸力宜達到標準軸力的60%~80%。
 ?。?) 終擰扭矩:高強螺栓最后緊固用的扭矩為終擰扭矩??紤]各種預(yù)應(yīng)力的損失,終擰扭矩一般比按設(shè)計預(yù)拉力作理論計算的扭矩值大5.o%~10.0%。
3. 鋼結(jié)構(gòu)的驗收
 ?。?) 保證項目:保證項目是保證工程安全或使用功能的重要檢查項目。無論質(zhì)量等級評定合格或優(yōu)良,均必須全部滿足規(guī)定指標要求。對于不同的分項工程GB5021-95明確規(guī)定了保證項目內(nèi)容,保證項目只要求滿足,無優(yōu)良、合格之分。
 ?。?) 基本項目:基本項目是保證工程安全或使用功能的基本檢驗項目,其指標分“合格”和“優(yōu)良”兩級,是評定分項工程質(zhì)量等級的條件之一。
 ?。?) 允許偏差項目:允許偏差項目是分項工程實測檢驗中規(guī)定有允許偏差范圍的項目。檢驗評定時允許有少量抽檢點的測量值略超過允許偏差范圍。
 ?。?) 觀感質(zhì)量評分:觀感質(zhì)量由三人以上共同檢驗評定。鋼結(jié)構(gòu)加工和安裝的檢驗項目及標準如下表。觀感質(zhì)量評定時對每個項目抽10個點進行評定,按合格率評級,標準見觀感質(zhì)量評定標準表。
【漆前表面處理相關(guān)知識】
  工件在加工、運輸、存放等過程中,表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要使深層能牢固地附著在工件的表面上,在涂裝前就必須對工件表面進行清理,否則,不僅影響涂層與基體金屬的結(jié)合力和抗腐蝕性能,而且還會使基體金屬在即使有涂層防護下也能繼續(xù)腐蝕,使涂層剝落,影響工件的機械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質(zhì)量優(yōu)良的防護層,延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。
為提供良好的工件表面,涂漆前對工件表面的處理有以下幾點:
1.無油污及水分 2.無粘附性雜質(zhì)3.無銹跡及氧化物 4.無酸堿等殘留物 5.工件表面有一定的粗糙度
常用的表面處理方法有:
  手工處理:如刮刀、鋼絲刷或砂輪等。用手工可以除去工件表面的銹跡和氧化皮,但手工處理勞動強度大,生產(chǎn)效率低,質(zhì)量差,清理不徹底。
  化學(xué)處理:主要是利用酸性或堿性溶液與工件表面的氧化物及油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其溶解在酸性或堿性的溶液中,以達到去除工件表面銹跡氧化皮及油污的目的?;瘜W(xué)處理適應(yīng)于對薄板件清理,但缺點是:若時間控制不當,即使加緩蝕劑,也能使鋼材產(chǎn)生過蝕現(xiàn)象。對于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件和有孔的零件,經(jīng)酸性溶液酸洗后,浸入縫隙或孔穴中的余酸難以徹底清除,若處理不當,將成為工件以后腐蝕的隱患,且化學(xué)物易揮發(fā),成本高,處理后的化學(xué)排放工作難度大,若處理不當,將對環(huán)境造成嚴重的污染。隨著人們環(huán)保意識的提高,此種處理方法正被機械處理法取代。
  機械處理法:主要包括拋丸法和噴丸法。拋丸法清理是利用離心力將彈丸加速,拋射至工件進行除銹清理的方法。但拋丸靈活性差,受場地限制,清理工件時有些盲目性,在工件內(nèi)表面易產(chǎn)生清理不到的死角。設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,易損件多,特別是葉片等零件磨損快,維修工時多,費用高,一次性投入大。
  噴丸又分為噴丸和噴砂。用噴丸進行表面處理,打擊力大,清理效果明顯。但噴丸對薄板工件的處理,容易使工件變形,且鋼丸打擊到工件表面(無論拋丸或噴丸)使金屬基材產(chǎn)生變形,由于Fe3o4和Fe2o3沒有塑性,破碎后剝離,而油膜與基材一同變形,所以對帶有油污的工件,拋丸、噴丸無法徹底清除油污。在現(xiàn)有的工件表面處理方法中,清理效果最佳的還數(shù)噴砂清理。噴砂適用于工件表面要求較高的清理。但是我國目前通用噴砂設(shè)備中多由鉸龍、刮板、斗式提升機等原始笨重輸砂機械組成。用戶需要施建一個深地坑及做防水層來裝置機械,建設(shè)費用高,維修工作量及維修費用極大,噴砂過程中產(chǎn)生大量的矽塵無法清除,嚴重影響操作工人的健康并污染環(huán)境。
  隨著科學(xué)技術(shù)不斷的提高,隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量的不斷要求,隨著高科技的設(shè)備不斷在企業(yè)中產(chǎn)生應(yīng)用,隨著人們環(huán)境意識的提高,環(huán)保部門的嚴格要求,治理揚塵污染及噪聲環(huán)境已是刻不容緩。企業(yè)的競爭越來越激烈,那么如何在激烈的競爭中獲得優(yōu)勢,就成為決定企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。事實告訴我們,嚴把生產(chǎn)環(huán)節(jié),是保證企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的前提,控制環(huán)境污染是我們每個人的責任。


 

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