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出口水泥设备的涂装防腐质量控制
1. 控制涂装质量的意义
随着在国外建设和总承包（EPC）水泥工程项目的增加，我国水泥设备出口越来越多。因出口的国家和地区不同，设备工况环境包括自然环境或遭受污染的室内外的腐蚀严酷度不同，对涂装防腐质量要求越来越高。由于我国一些设备厂多年形成习惯，对油漆涂装防腐不够重视，设备运到国外现场经常出现表面锈蚀或使用过程中涂层达不到耐久性要求。特别是长途裸装运输的设备，运到现场经常出现锈蚀（实例如图 1），结果不仅严重影响设备质量和工程进度，严重时甚至遭到业主拒收。故此，作为设备出口的总承包商，应加强对采购设备的工厂油漆涂装和防腐的质量管理，不但要有明确的涂装防腐技术要求，还应采取一些监督和检查措施。
设备涂装防腐（防锈）有多种方法，如喷涂油漆、涂防锈油（脂）、镀锌、喷塑、烤漆等。本文仅针对油漆涂装防腐进行讨论。 通过分析设备生锈的原因，详细阐明控制油漆涂装质量和防腐的主要途径。
2 设备生锈的原因
生锈是一种金属的氧化反应。是因金属长期暴露在空气中和氧气发生氧化反应，或者是被水中的氧元素侵蚀成为氧化物 （如 Fe2O3）。 而防腐或防锈的方法之一就是通过在金属表面涂装油漆介质，以隔离空气或水中的氧避免金属发生氧化。因此，金属生锈的原因简单地说：一是隔离空气的介质即油漆的品种选用不当或本身质量较低，不能有效地起到隔离空气作用；二是油漆涂装包括涂装前表面处理（除锈）没有做好，导致油漆与金属表面的附着力不够，出现漆皮过早脱落失去对金属保护。下面分析设备生锈的主要原因。
1)选用油漆品种不当
每种油漆都有自己的特性和适用场合。如果涂装设计选用油漆品种的性能（配套性）不能满足设备工况环境，就无法保证设备在使用（运输）过程中的防腐效果。 例如设备用在高温、潮湿、多雨的地区（如东南亚的越南、缅甸等，年降雨量达 1 500~2 000mm），若底漆选用防腐性良好的环氧富锌，但面漆选用醇酸调和漆，其防（耐）水性一般，对底漆保护性不够（不配套），因而容易使设备过早生锈。若面漆改用氯化橡胶漆，其防（透）水性非常好，本身耐候性和耐久性良好，对底漆的保护性很强（配套性好），能长期和有效地保护底漆避免设备生锈。现实中，运到国外现场的设备，多为露天存放，经风吹日晒雨淋，若选用油漆品种不当，设备可能会更快地出现锈蚀。
2)表面处理不达标
对金属基材的表面处理（除锈），是设备喷底漆之前的一道重要工序，它是决定涂层附着力优劣的关键因素。 出口设备通常要求采用喷砂（丸）的除锈方法，除锈等级（清洁度）为瑞典标准 Sa2.5 级，该标准为非常彻底的喷射除锈，表面（清洁度）应近乎出白，俗称近白级，并具有一定的粗糙度（50μm 左右），如果除锈不达标即金属基材表面还残留一些超标的氧化物、油脂、铁锈等，会降低油漆（底漆）与金属基材结合的牢固性（附着力），致使漆膜容易脱落。实际上，喷砂（丸）除锈还可以增加基材表面粗糙度，增大与涂层接触面积，有助于提高涂层附着力。
据有关油漆涂装防腐资料统计，致使设备发生锈蚀的原因，有 70%是因金属基材的表面处理不良引起的。而选用油漆品质越优良，对除锈等级（清洁度）要求也越高。
导致设备生锈原因很多，下面将其归纳，列出原因鱼骨图以便于分析，见图 2。
3 涂装防腐质量控制
工业设备的油漆涂层常分为底漆、中涂漆和面漆。底漆作用主要是防腐（防锈），要求底漆既要与金属基材结合紧密，又能与上层油漆结成致密的复合涂层。中涂漆作用是保护或封闭底漆并提高其防腐作用，中涂漆要与底漆和面漆之间都要有较好的结合力。 面漆作用主要是保护底漆（中涂漆），使其不直接暴露在外界环境中，受到磨损或冲击。面漆同时也有提高外观质量的装饰作用。 依据涂层的作用和设备生锈原因的分析，控制油漆涂装质量和防腐，可以从以下两个方面进行。
3.1 在设备采购合同中提出明确规定
3.1.1 规定适合的油漆品种（配套方案）
应根据设备应用的工况环境和不同油漆品种的性能特点，通过专业合理的涂装设计，遴选出最适合的油漆品种（配套方案），并在所有设备采购合同中予以规定，同时各工厂应严格执行，这是保证设备涂装质量和达到防腐要求的首要条件。 市面上油漆品种繁多，如按成膜物质分有：环氧类、橡胶类、丙烯酸类、聚氨酯类、无机类、醇酸类、沥青类等等，要选出最适合的油漆品种，必须要认真了解其性能和应用场合。 水泥出口设备通常要求选用高防腐油漆。 下面列举几个出口到不同国家的典型气候环境下，有代表性的油漆品种和配套方案的实例，供参考，见表 1。
设计和选用油漆种类时应注意：
1）设备出口为海洋运输尤其长途运输时，必须考虑选用油漆品种要具有优秀的防盐雾性能，这对有大型裸装件的情况更为重要。
2）底漆、中涂漆（如果有）、面漆的配套性。既要注意其相容性（漆膜喷涂后不起鼓、不起皮），也要发挥它们之间搭配的互补作用。
3）比较知名的油漆品牌有阿克苏诺贝尔和佐敦等，性能可靠也容易购买 （我国各地都有代理销售商）。但如果业主没有指定，建议选用国内一线品牌的油漆，其质量可以满足常规防腐要求，也比较经济。
3.1.2 规定适合的漆膜厚度漆膜
（干膜）厚度关系到防腐的耐久性，同样应在设备采购合同中明确规定。 设计或规定漆膜厚度时应依照设备的防腐期限要求和工况环境确定。 水泥设备防腐期限要求一般为中期防腐 （5 年以上），按标准ISO12944 分类，环境的腐蚀程度一般都在 “中 等（C3）” 或以下 （按标准 ISO12944 腐蚀环境的分类为C1、C2、C3、C4、C5，其中 C1 为腐蚀程度很低，C3 为中等腐蚀程度，指城市和工业大气、中等的 SO2 污染及低盐度沿海地区等）, 因此， 按标准 ISO12944 中参考值，漆膜总厚度应为 160μm 左右。依据实际工程经验，对于防腐年限要求为 5~8 年（中期），设备工况环境为一般工业环境 （C3），规定漆膜总厚度在 120~180μm 范围， 可以满足出口各国家和地区的防腐要求。 但应注意：如果设备出口为海洋运输且时间超过2~3 个月时，漆膜总厚度应不低于 150μm。
3.1.3 制定油漆施工方案
制定详细油漆施工方案目的是规范工厂涂装施工过程。施工方案至少应包括以下几项：
1）表面处理（除锈）应达到的标准出口设备表面处理均应采用喷砂（丸）除锈方法，并达到标准 Sa2.5 级。
2）涂装施工的要求包括：油漆喷涂方式（选择压力喷涂，包括空气喷涂或无气喷涂），喷涂的道（遍）数、每道漆膜（干膜）厚度、漆膜总厚度、覆涂间隔等。还应包括：施工条件的要求（如环境相对湿度要小于 85%，工件温度不低于露点温度 3℃，无风沙等）、施工步骤、除锈后覆涂底漆的最小间隔时间（不超 6h），等等。
3）防腐蚀标准这是对防腐体系的总体要求。 应在采购合同中明确本涂装防腐体系所适用的气候环境和防腐年限要求。例如可以规定：本项目在亚热带高温多雨环境下，腐蚀程度为中等（C3），防腐年限为中期（5 年以上）。
4）验收标准主要作为设备出厂前的检验依据。 应包括油漆外观质量，漆膜厚度和附着力等验收标准。
3.2 加强监督检查
3.2.1 表面预处理的检查
设备生锈的原因 70%是因表面预处理 （除锈）不达标引起的，因此检查工厂除锈工序是控制涂装质量的首要环节。 预处理不达标的原因主要有：
①工厂没有喷砂(丸)除锈设备，除锈包括喷漆工序都是外协，却没有认真履行对外协单位的监管职责；
②除锈方法是靠手工打磨（如用钢丝刷、抛光机），根本达不到 Sa2.5除锈等级和粗糙度要求；
③工厂有喷砂(丸)除锈设备，但仅是钢材预处理设备， 除锈之后没有及时覆涂底漆，钢材被二次氧化；
④除锈设备运转工况不良。上述没有除锈设备或手工除锈的工厂应属于不合格供应商，不在讨论之列。下面详细说明对除锈设备和除锈结果的监督检查。
1）分清除锈设备类型
不同类型设备对除锈结果影响很大。喷砂(丸)除锈设备通常分为三类： 第一类是钢板自动抛丸机除锈，即钢板预处理设备。 放在托架上的钢板通过机械传动自动送入抛丸机内除锈。主要用于钢板、型材表面预处理。 钢材经预处理后要及时喷涂底漆，否则表面又会二次氧化。 而且钢材焊接成形后还要继续喷漆，涂装质量还会受到焊接影响。第二类是喷砂（丸）房除锈，即在较大的喷砂（丸）房内，工人手持喷砂(丸)枪对工件表面进行喷射， 除锈效果会受人为因素影响，但工件是焊接成形以后进行除锈和涂装，质量不受焊接影响，如堆取料机的臂架、大梁和管磨机筒体等。 主要用于体积较大和不规则工件除锈。第三类是（专用）自动抛丸机除锈。在抛丸机封闭空间内,由多角度多点喷枪自动向工件喷射金属丸粒（砂粒），工件本身还可以转动，各部位都可以得到较好清除，除锈结果不会受人为因素影响，是较为理想的除锈设备。主要用于对特定形状，有一定批量的工件除锈，如提升机壳体、链板、耐热钢挂板等。
2）检查除锈设备的运转工况
对于第一类钢板自动抛丸机除锈，应检查输送丸粒的管路通畅性和工件进给速度，查看喷砂（丸）粒的大小和是否有棱角，这些都会影响除锈效果。 对于第二类喷砂（丸）房除锈，应注意检查喷砂枪的工作压力（如 0.6MPa 左右）和喷枪工人的工作态度。 而对于第三类（专用）自动抛丸机除锈，一般是查看工件的除锈结果。
3）检查除锈之后工件表面工件经喷砂（丸）除锈以后，清洁度应达到 Sa2.5除锈等级，即表面应近乎出白，粗糙度应为 50μm 左右，此后喷漆的附着力和耐久性才比较理想。 检查方法常为目视检查，也可通过标准试块比对等。
3.2.2 涂装施工前和施工中的检查
1）核对工厂所用油漆品种，确认所用油漆与设计或合同要求的一致性。检查设备的原始状态，如锈蚀程度和表面油污、设备表面缺陷的处理。
2）检查工件除锈以后是否在 4~6h 内喷涂底漆。
3）检查每道底漆或面漆的覆涂间隔。 如上一道漆没干透就喷涂下一道漆，结果上一道漆变干过程中还会继续收缩，覆涂下道漆的表面就会出现龟裂。
4）检查施工环境湿度应小于 85%。如有些厂为赶进度，有时阴天下雨也喷涂。
5）检查是否及时覆涂封闭漆。 有些类型的底漆需要及时覆涂封闭漆，否则其防腐性能会降低。
