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浅析涂料损耗的原因及节约措施

2022-05-20 来源:义乌市农业机械网

浅析涂料损耗的原因及节约措施

1 引言

海洋平台是一种海上大型工程结构物,其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境中,受到海水及海生物的侵蚀,而产生剧烈的电化学腐蚀。腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能,从而影响到海洋平台的使用安全。海洋平台的建造需要使用大量的涂料,而由于天气、技术和施工等方面的原因,会造成涂料的浪费中国涂料在线coatingol.com。本文着重介绍涂料损耗的原因及相关节约措施。

2 涂料损耗的因素

2.1 环境因素

影响涂料使用量的环境因素很多,如:温度、湿度、粉尘浓度等,但是影响最大的环境因素是风。大风环境中进行喷涂作业易使涂料飞散导致浪费量增大,同时可能导致干喷,并使喷涂质量大大下降,因此风速太大时是不允许施工的。因此,一般喷涂施工尽量采用室内喷涂,在室外喷涂要选择在风速较小的环境下作业,或是将被涂物四周用帆布等物围起,尽量减少风速对喷涂的影响。

在室外有风环境下施工时,涂料的损耗是不可避免的,通常情况下的涂料损耗量关系如下:“通风良好但是相对封闭的场所”小于“几乎无风的户外场所”小于“有风的户外场所”。图1 为涂料喷涂时的成膜与损耗,其中虚线部分是在有风条件下喷涂时涂料的成膜与损耗情况,实线为无风理想情况下的喷涂效果。

2.2 施工因素

施工过程中造成涂料的损耗,主要因素包括喷漆手的业务水平、喷枪枪嘴的选用、待涂构件的几何形状等方面。

2.2.1 喷漆手的业务水平

由于海洋工程钢结构的特点是体积大、质量重、不规则等,所以除了小部分型材可以进行流水抛丸喷底漆外,其它均为人工喷漆,喷漆手的水平对涂料的损耗量有直接的影响。

⑴喷漆手的经验不够会直接影响漆膜的厚度,漆膜过厚就是涂料浪费的表现,而且需要继续投入人工去打磨掉过厚的涂层;漆膜过薄就需要返工进行打磨复涂,复涂一般都会使漆膜过厚,并且对涂膜的质量产生影响。

⑵喷漆手若在上道涂膜未干的情况下进行下道作业,则会产生针孔等漆病,从而导致不必要的修补工作。

⑶喷漆手在不同温度下作业时,对喷枪与结构件之间的距离把握不准,譬如温度较高时,喷枪离待涂构件过远就会产生干喷的现象;喷枪离构件过近就会产生橘皮等漆病。对漆病的修补就造成涂料的浪费,而且可能导致漆膜质量问题。

⑷喷漆手如果操作手法不正确,譬如喷枪本应与喷涂表面垂直,而当喷枪与喷涂表面呈45°时,就会有约65%的涂料损失。

2.2.2 枪嘴的选用

喷嘴的选用对涂料施工的影响很大,涂料的黏度、涂膜厚度、被涂构件的几何形状和面积都是选择枪嘴所要考虑的因素。有责任心和技术熟练的喷漆手会根据这些因素来选择合适的枪嘴进行喷漆作业,若被涂构件面积较小,而喷嘴的喷幅宽度较大,就会产生涂料的损耗。图2 是选用大口径喷嘴情况下喷涂小面积构件产生涂料损耗示的意图。

其次,喷嘴磨损对喷涂作业有较大的影响。通常在喷涂500 ~ 1000 L 后,喷嘴就会严重磨损,枪嘴磨损后,枪嘴会变得大而圆,这就使得喷出涂料的扇形面变小,当扇形面变小25%时,需要更换枪嘴。假如枪嘴不及时更换,枪嘴喷出的喷束图形会很不规则,并且流速会超过理论流速,在这样的情况即使一个合格的操作手完全按要求来操作,也难以控制涂料用量和确保喷涂质量,从而造成涂料的浪费和进一步的修补工作。

表1 为某枪嘴随着磨损程度其喷幅和流量的变化。

2.2.3 待涂构件的几何形状

绝大部分的小型构件、格栅以及部分结构特殊的大构件,由于其涂装接受面积较小,不可避免地导致涂料损耗。

表2 是根据众多项目统计的不同构件喷涂时的涂料损耗。

2.3 其它原因造成的损耗

⑴由于海洋结构物大多为大型结构,因此在分段建造、涂装后要进行组对,在构件或大片的运输过程中会不可避免地产生磕碰、挤压等现象,涂装后的构件或大片在组对完成后就要对这些磕碰、挤压等产生的涂料损坏进行修补。若修补不及时,涂料损坏处会发生腐蚀现象,修补的工作量则会增大。

⑵脚手架是建造场地上不可或缺的,脚手架的搭设和拆除也是随时在进行,在这个过程中就会对已完成涂装的结构造成磕碰损坏,而这种损坏是随机的,不可预见性的,对破损处需要及时修补,以防止产生锈蚀并扩大。

⑶在平台建造的过程中,由于专业之间的沟通协调工作不到位导致工序安排不合理,处理完成的表面重新进行电焊、切割等动火作业,这部分的烧损修补量占涂料总用量的较大比例。

3 节约涂料的措施

3.1 减小环境因素的影响

⑴温度:每种涂料在施工时都有温度的要求。根据ISO 8502-4 规定:在施工期间,底材温度至少高于露点3 ℃。同时要注意施工和固化时的温差,如果温差过大,涂层龟裂现象是不可避免的。所以在施工过程中需随时监控温度的变化,特别是在冬季,室外作业时如果温度达不到要求,应搭设保温棚等辅助空间,并进行热通风,以保证合适的作业环境和良好的漆膜固化。

⑵湿度:环境湿度也是对涂料施工与固化过程影响较大的因素,根据ISO 8502-4 规定:空气相对湿度要不大于85%。因此在大雾、雨雪以及相对湿度较大的天气里不允许进行涂装作业。但另一方面,任何时候都要尽量按照工期的要求完成作业,所以在湿度较大时,必须根据现实情况,使用配套的除湿设备,同时可以通入适量的暖风,使湿度降低到85%以下。

⑶风:减小风对涂装作业的影响可以很大程度上节约涂料。在大风的环境下尽量不要进行室外喷涂作业,必须在室外喷涂时,要进行必要的保护,如搭设避风棚来降低风带来的影响。

3.2 减小施工过程中的影响

⑴喷漆手的选择:企业以项目驱动、成本领先为方向,为了满足项目的施工进度,控制成本,保证质量,选择优秀的喷漆手在涂装作业时是最第一位的。当然,喷漆手作业时的心情等主观因素,对喷涂结果也有很大的影响,所以企业在选择人员进行作业,特别是重要的施工作业时,尽可能全面考虑人员素质。

⑵枪嘴选型:根据待涂构件的几何形状选择合适的枪嘴,如结构较小的构件选用喷涂扇幅小的枪嘴;黏度较大的涂料选用较大孔径的枪嘴等。

⑶构件摆放:对于支架、格栅、栏杆、管线和马脚等小型构件,由于其复杂的结构会导致涂料的大量浪费,建议采取的措施:①对于形状复杂的构件选用流平性较好的涂料进行刷涂;②引进自动化喷漆设备进行车间内自动喷涂,这样既可以在最大限度上节省涂料,又可以保证涂膜的厚度与涂层的质量;③对于栏杆、支架等构件要排列在一起整体进行喷涂;④对于一些不易喷涂以及涂膜厚度难以保证的部位,如各种小孔(扇形孔、流水孔、人孔等)的切割边缘、型材的反面、焊缝、自由边等必须进行预涂,图3 为需要预涂部位示意图。

3.3 其它方面

⑴对于项目周期较长,后期喷涂面积较大的项目,可以在前期对所有的单独构件喷涂车间底漆,主结构完成后进行整体的扫砂和涂装工作,这样既可以保证涂装的整体质量,又能大大节省涂料使用量。

⑵加强过程控制,对需要喷涂构件进行相对精确的面积计算,根据涂料的包装体积、固体分含量、需要的干膜厚度、构件类型以及喷漆手的业务水平,提前估算好所需的油漆用量。

4 结语

油漆用量控制是企业成本控制的重要部分,减少涂装用料的损耗也是节能减排的体现,科学制定并严格执行相关节约措施,才能从根本上减少涂装用料的损耗和浪费。

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