高膜厚涂料涂装施工技术与控制要点

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摘要：海洋采油平台飞溅区是整个钢结构腐蚀最严重的部分，防腐蚀要求相对于平台其它区域要更高。目前NACE和国家标准推荐的控制措施中，高性能厚膜有机涂层以其优异的耐冲击性、耐磨性及附着性在海洋平台飞溅区防腐蚀施工中得到了广泛的应用。本文以EDC埕岛西平台使用的高膜厚涂料为例，针对高膜厚涂料的性质和特点，介绍了涂装施工工艺和控制要点。

关键词：海洋采油平台 飞溅区 高膜厚涂料 涂装施工技术 控制要点

0、引言

海洋固定式采油平台在恶劣的海洋环境下工作，受到潮湿空气、大气中富含盐雾离子以及海浪影响，其腐蚀和防护问题日益突出。

根据海洋环境、腐蚀特点和平均腐蚀率不同，钢结构在海洋环境中可分为四大区：海洋大气区、飞溅区、全浸区和海泥区。目前国内外大量研究成果表明钢结构在海洋环境中腐蚀最严重的部分是平均高潮以上的飞溅区。

中华人民共和国海洋石油天然气行业标准-《海上固定式钢质石油生产平台的腐蚀控制》SY/T 10008-2000中推荐的飞溅区钢结构腐蚀控制措施主要有：①包覆镍-铜合金（蒙乃尔合金）保护板②涂覆硫化氯丁橡胶③厚膜有机涂层④包覆热收缩套⑤矿脂/蜡基胶带系统等。其中包覆镍-铜合金（蒙乃尔合金）保护板价格较高、不耐冲击；包覆热收缩套受限于被保护钢结构形状，硫化氯丁橡胶无法现场制作，矿脂/蜡基胶带系统在胜利油田浅海固定采油平台防腐中的应用还处于试验性阶段。高性能厚膜有机涂层以其耐碱性、耐化学性、耐石油产品性能、耐冲击性、耐磨性及良好的附着性能，越来越被人们所重视。

下面以EDC埕岛西平台为例，介绍高膜厚涂料的涂装工艺和控制要点。

1、涂料性质和特点

EDC埕岛西平台是一个国际合作项目，设计、施工均按照美方标准执行。其飞溅区使用阿克苏・诺贝尔公司生产的国际牌涂料―超高膜厚环氧涂料Interzone 485，设计要求涂层干膜总厚度≥4000um（推荐涂敷道数2道）。该涂料是一种超厚膜型、高体积固体份（体积固体份99%）双组份环氧涂料，双组份混合后使用寿命短，一遍涂膜典型厚度1000-3000um，空气喷涂、刷涂、辊涂等常规涂装方式无法施工，必须使用高压无气喷涂。

2、表面处理

2.1 表面处理质量要求

除锈等级达Sa3.0级，表面粗糙度≥75um，表面含盐度

2.2 表面粗糙度

由于一道油漆涂装厚度2000um，需要大于常规涂料的表面粗糙度，通过现场调整磨料组成―钢丸∶钢丝切段（钢砂）=7∶3，以使钢材表面微观形状呈现为具有较好附着力的尖锐波峰波谷，除锈后钢材表面锚纹度为80um～130um。

2.3 表面含盐度

根据ISO8502-6：1995 《涂料施工前钢板表面可溶性杂质的取样分析法》―Bresle方法进行测试，现场首次测定钢板表面电导率为26μS.cm-1，表面含盐度10.4μg. cm-2，处于油漆厂家表面处理要求的临界点。造成钢板表面含盐度过高的主要原因有：①磨料本身含盐度过高。②钢板储存位置不当，易积累盐分。通过更换新磨料并高压淡水冲洗钢结构表面后，再次测定表面导电率为17μS.cm-1，表面含盐度6.8μg. cm-2，钢板表面含盐度符合要求。

3、涂装工艺参数

对于高压无气喷涂来说，喷涂工艺参数是相当重要的。喷涂设备的工艺参数主要有：压缩空气进气压力、喷嘴的型号、气动泵的压力比。喷嘴的型号内容包括喷嘴的口径、流量和幅宽。

根据油漆说明书中推荐的技术参数，现场采用GPQ6C长江牌高压无气喷涂机，喷涂泵压力比65：1，进气压力0.3～0.6MPa，使用喷嘴直径0.76（30B25）。

因涂装施工作业面在4m左右高度，压力输送软管长度达到13m，，考虑到涂料粘度较大、作业高度落差、压力输送软管比较长，设备将会有较大压力损耗，故现场调整进气压力为0.5～0.6Mpa，以达到合适的雾化效果。

4、喷涂施工方法和操作要点

现场喷涂作业主要有纵横向交替喷涂和双重喷涂两种方法，其中双重喷涂是使用较为普遍的一种方法。

4.1 双重喷涂法

由于喷枪喷涂出的喷束是呈扇形射向物面的，喷束中心距物面最近，边缘离物面最远，因而中心比边缘的涂料落点多，形成的喷雾图形中部漆膜较厚，边缘较薄。双重喷涂法是将后一枪喷涂的涂层，压住前一枪喷涂涂层的1/2，以使涂层的厚薄一致。

4.2 双重喷涂法施工顺序

先将喷涂面两侧边缘纵向喷涂一下，然后再依喷涂路线，从喷涂面的左上角横向喷涂。第一条喷雾图形的喷束中心，必须对准喷面上侧的边缘，以后各条喷雾图形间要相互重叠一半。

4.3 操作要点

未喷涂前，应先将喷枪对准喷涂面侧缘的外部，缓慢移动喷枪，在接近侧缘前便扣动板机（即要在喷枪移动中扣动板机）。在到达喷涂路线末端后，不要立即放松板机，要待喷枪移动至喷涂面另一侧的边缘后，再放松板机（即放松板机要在喷枪停止移前进行）。喷枪必须走成直线，不能呈弧行移动，否则就会形成中间厚，两边薄或一边厚一边薄的涂层。

喷涂过程中，喷嘴与基材表面保持垂直喷射角度，喷涂距离控制在15-～25cm

之间，喷枪运行速度控制在30～60cm/s范围内并保持恒定。

5、涂膜厚度控制

5.1 厚度要求

涂膜厚度是检验的重要指标，一般应达到两个90%，即：

（a）所测结果中至少90%干膜厚度的平均值不低于设计规定厚度。

（b）在全部涂层系统中，所测干膜厚度的最小值应不低于规定干膜厚度的90%。

5.2 涂膜厚度的控制

5.2.1 涂料用量控制

涂料的用量应根据待涂装的面积、涂料的理论涂布率及涂敷系数计算确定。涂敷系数是不确定的，实际施工中受到多种因素的影响：施工方法、工人的技术、被涂物的结构形状、表面粗糙度、工作环境和漆膜分布程度等等，通常在1.4至2.0之间。

实际涂料用量=涂装面积×理论涂布率×涂敷系数

在喷涂管状结构和板状结构前均应进行现场试验，确定涂敷系数。

5.2.2 涂料配制控制

由于涂料粘度高、双组份混合使用寿命短，混合后使用动力工具搅拌会加快涂料化学反应放热、进一步缩短混合使用寿命，所以必须根据涂装施工能力，控制涂装作业期间涂料消耗速度与配制速度达到平衡，保证涂料在混合使用寿命内各组份充分混合、搅拌均匀，保证喷涂设备能够连续施工。

当涂料消耗速度配制速度时，喷涂作业供料不足会导致作业暂停、重新进行设备清洗，且易造成涂膜不匀等漆病。

5.2.3 涂层湿膜厚度控制

高膜厚涂料一般实干时间长、涂装间隔长，必须对涂层湿膜厚度进行测量，通过计算得出涂层干膜厚度，对膜厚不足区域在最长复涂间隔内及时进行复涂。避免漆膜实干后才发现膜厚不足，只能在涂装间隔后的下度涂料涂装中予以补救，造成施工进度滞后。

6、涂装保护

无论是在涂料配制、涂装施工、涂料养护过程中，刮风时粉尘、颗粒等污染物都可能沾污涂料，在涂装施工过程中采取保护措施是十分必要的。

6.1 涂装前保护

现场喷砂施工区域应采取围护措施，防止粉尘飘散影响附近涂装施工。

因喷涂机内过滤网已经拆除，所以必须保持喷涂机具设备的清洁，防止涂装设备沾染灰尘颗粒。

现场设置涂料配制室，保证涂料在配制过程不被污染 。

6.2 涂装中保护