廣州三鑫金屬科技有限公司
鋼鐵長效防腐蝕涂層
由于鋅、鋁、鋅鋁、鋁鎂涂層的電極電位均負(fù)于鋼鐵，故對鋼鐵結(jié)構(gòu)能起到陰極保護作用。從20世紀(jì)40年代起，國外已將它們噴涂于鋼鐵構(gòu)件上作為長效抗腐涂層。國內(nèi)自70年代起開始推廣應(yīng)用，迄今成功的實例不勝枚舉。目前大面積鋼結(jié)構(gòu)噴涂鋅、鋁涂層一般采用電弧噴涂工藝，局部輔助以氧乙炔火焰線材噴涂補遺?，F(xiàn)在國內(nèi)每年采用熱噴涂大面積施工工程均在數(shù)百萬平方米以上。
鋼結(jié)構(gòu)噴鋅、鋁長效防護涂層的應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域 應(yīng)用實例
鋼結(jié)構(gòu)塔架 廣播電視發(fā)射塔，高壓輸電鐵塔，微波通訊發(fā)射塔，海上導(dǎo)航燈塔，鋼結(jié)構(gòu)建筑塔架等
水工鋼結(jié)構(gòu) 大型水閘門，大壩鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件，防污柵欄，供水塔，高層建筑飲用水箱，碼頭鋼樁，大型水處理塔等
橋梁 鋼結(jié)構(gòu)橋梁，鋼管混凝土拱橋，斜拉索橋梁鋼筋、鋼繩及鞍座，立交橋鋼廂梁，橋梁的拉桿、護欄
石油儲運 罐車，罐船，球罐，儲槽，油箱
化工 碳化塔，熱交換器，循環(huán)水槽及管道，煙囪等
大型機械 龍門吊車，電站風(fēng)機、除塵器，消聲器，原子反應(yīng)堆外圍設(shè)備，標(biāo)誰件退火鋼包，煤礦井筒框架等
艦船及海洋 艦船船體及甲板，煙囪，艦載炮塔，雷達天線，船內(nèi)動力機房，油艙，淡水艙，海洋平臺，桅桿等
城市設(shè)施 人行天橋，高速公路隔離護欄，大型體育館鋼結(jié)構(gòu)，燈桿，鋼制門窗，給排水地下球鐵鑄管，天然氣管道等
鋅、鋁、鋅鋁、鋁鎂涂層用于長效防護雖然均能大幅度提高鋼結(jié)構(gòu)抗環(huán)境腐蝕能力，但根據(jù)涂層材料的性能以及所應(yīng)用的環(huán)境對象也有所選擇。如鋅在常溫下電位負(fù)于鋼鐵、可作為犧牲陽極的陰極涂層保護鋼鐵。但當(dāng)環(huán)境溫度高于60 ℃ 時，鋅的電極電位發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，僅而比鋼鐵正，失去了陰極保護作用。其次，僅用噴涂層保護鋼鐵是不夠的，由于噴涂層存在孔隙，腐蝕介質(zhì)的侵蝕，縮短了涂層應(yīng)有的
防護壽命。在噴涂層表面施加與其性能匹配又能適應(yīng)環(huán)境的有機涂層進行封孔和復(fù)合保護，使金屬基體完全與環(huán)境腐蝕介質(zhì)隔離，能成倍地延長鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。典型應(yīng)用事例如下。
（1）大型水工鋼結(jié)構(gòu)閘門
水工閘門及其鋼結(jié)構(gòu)輔助設(shè)施是熱噴涂大面積防護應(yīng)用最廣的對象。基于美國焊接學(xué)會19年的環(huán)境腐蝕試驗和我國正在進行尚未完成的30年大氣腐蝕試驗已表明；熱噴涂鋅、鋁及
其合金涂層是迄今對鋼鐵抗蝕防護壽命最長的工藝技術(shù)。法國塞納河上的攔水壩鋼結(jié)構(gòu)自1930年噴鋅防護至今已歷經(jīng)大半個世紀(jì)，效果十分明顯。我國江蘇三河閘鋼結(jié)構(gòu)閘門自1950年采用噴鋅防護，至今完好無損。
大型水利樞紐葛洲壩工程建設(shè)至1984年開始對其閘門鋼結(jié)構(gòu)及預(yù)埋件采用熱噴涂技術(shù)防護。例如大江沖砂弧形閘門以及船閘內(nèi)浮桶滑道預(yù)埋件，噴涂面積達3000多平方米，涂層設(shè)為"噴涂鋅、鋁途層（120um）+WHD8401(90um),環(huán)氧改姓聚氨脂漆+環(huán)氧瀝青涂料（90um),"至今歷時17年之久，噴涂層依然完好無損。舉世矚目的三峽工程達28萬t，基本上采用電弧噴涂和高壓無氣噴涂保護，施工保護面積十分巨大，目前處于干濕交替環(huán)境的閘門已固定采用熱噴涂技術(shù)防護。
（2）橋梁鋼結(jié)構(gòu)
橋梁所處環(huán)境基本上屬大氣腐蝕環(huán)境，大部分橋梁鋼結(jié)構(gòu)在建設(shè)時期所有的部件均可在工廠內(nèi)進行噴涂預(yù)保護，僅少量拼裝部分在現(xiàn)場進行噴涂再保護。大部分鋼結(jié)構(gòu)橋梁，尤其是公路橋梁維修周期長。且現(xiàn)場維修難度大，故要求達到15-20年的一次防護壽命。
1993年經(jīng)專家反復(fù)審查并通過驗收的三峽對外交通專用公路鋼管混凝土拱橋鋼結(jié)構(gòu)件長效防護復(fù)合涂層， 一致認(rèn)為：拱橋鋼管采用噴涂鋁涂層（約 12 0μm ） +WHD8406 環(huán)氧 * 性聚氨胺底漆（約 40 μm ） +WH8401 環(huán)氧 * 性聚氨脂面漆（約 60 μm ）構(gòu)成的長效防腐蝕復(fù)合涂層經(jīng)過拉壓高變應(yīng)力 6max/6min=50.4/-0.155.3mpa 條件下 100 萬次疲勞實驗后，其結(jié)合強度、耐腐蝕性能與指標(biāo)仍然滿足 GB/T9793-1997 標(biāo)準(zhǔn)的要求?？深A(yù)計該涂層系統(tǒng)有效使用年限可達20年以上，此復(fù)合涂層體系和電弧噴涂施工工藝可用于現(xiàn)場涂層施工。
目前國內(nèi)許多鋼結(jié)構(gòu)公路橋的桁梁、鋼廂梁及其他鋼結(jié)構(gòu)件采用了上述方案
（3）海洋鋼結(jié)構(gòu)
海洋環(huán)境是自然條件下金屬腐蝕最嚴(yán)酷的環(huán)境之一。在海洋大氣中鋼的平均腐蝕速率為0.13-0.23mm/a,在海水飛濺率為0.3-0.5mm/a.同一種鋼在飛濺區(qū)與全浸區(qū)內(nèi)的腐蝕速率相差10倍.艦船、海洋石油平臺以及燈塔航標(biāo)等就是在腐蝕速率最大的飛濺區(qū)與全浸區(qū)下服役、使用。尤其是艦船防護更為復(fù)雜：①艦船具有能度，船體的雜散電流在海水介質(zhì)的作用下，會形成對鋼鐵和導(dǎo)電涂層的電介腐蝕；②艦船的防污外涂層一般為含 Cu 及 CuO 涂料，涂層設(shè)計與匹配如果不當(dāng)，會在每個層間形成加速腐蝕。③作戰(zhàn)艦船應(yīng)考慮可能遇到襲擊的情況，涂層的高阻燃、低毒性煙霧應(yīng)是涂層選用的必要條件。噴涂鋁涂層是艦船防護可行方案，我國自1987年至今，采用噴涂長效防護涂層試驗在數(shù)艘艦船上進行實用考核。提出了噴涂鋁涂層+WRL9028復(fù)合型封閉劑+高阻抗無機微片摻入的中間層和面層涂料+低電位或仿生涂料的防污面層。 不僅可增加涂層體系的電絕緣性，而且還可增強其抗海水滲透性、耐磨性和海水沖刷能力。
新近開發(fā)研制的電弧噴涂AL+10%（質(zhì)量）AL2O3復(fù)合線材和芯材，用作艦船甲板和海洋石油平臺的耐磨耐蝕防滑涂層，已在我國大型科學(xué)考察船 ― 遠(yuǎn)望號 ‖ 上使用，效果良好，極具有推廣價值。
（4）塑料熱噴涂層
氧乙炔火焰噴涂的塑料涂層在大型容器、塔罐內(nèi)應(yīng)用，彌補了其他工藝制備塑料涂層的不足。塑料涂層化學(xué)穩(wěn)定性好，涂層致密無孔，與絕大多數(shù)常溫下的溶液不產(chǎn)生反應(yīng)。能有效地隔離金屬罐體與溶液的接觸，同時，塑料涂層絕緣性好，不會形成電化學(xué)腐蝕。
1991年，對北京葡萄酒廠多個儲酒罐內(nèi)壁進行噴塑防腐處理。目的是解決不銹鋼儲罐中鉻離子滲入高級葡萄酒內(nèi)，造成變色降低酒類檔次。工藝采用氧乙炔火焰噴涂環(huán)氧樹脂塑料涂層，并用高壓火花檢漏儀進行孔隙檢查，施工面積達1000多平方米，至今使用完好。 汽車與造船工業(yè)中的應(yīng)用
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