国家天文台FAST项目防腐系统推荐及工艺

ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-131国家天文台FAST项目钢结构油漆防腐保护系统推荐及施工工艺佐敦涂料（张家港）有限公司2008-6-13ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-132目录1.项目概述及腐蚀环境分析2.佐敦油漆公司简介33.引用标准和设计规范4.ISO12944简介4.1腐蚀等级的划分4.2防腐年限的规定4.3漆膜厚度的确定5.钢结构的涂装方案6.涂装方案的技术说明6.1环氧富锌底漆Barrier776.2环氧云铁中间漆PenguardExpressMIO6.3氟碳面漆HardtopFluoro107.表面处理7.1表面处理标准ISO8501-1：19887.2表面处理方法8.油漆施工工艺8.1涂装施工方法8.2涂装施工工艺参数9.技术支持和技术服务10.涂装质量的控制10.1质量检查体系10.2技术人员资质10.3质量控制要求10.4常用检查仪器11.健康、安全和环境12.附：佐敦油漆相关产品说明书ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-1331.项目概述与腐蚀环境分析贵州黔南地区常年雨水充足、酸雨较多、空气中湿度较大，且天文望远镜安放于天坑洼地中，长期经受酸雨和冷凝水的侵袭，空气经常会有冷凝的现象发生，钢结构会因此受到温度交替变化和冷凝水气的侵蚀。国际标准化组织金属腐蚀委员会（ISO/TC156）制定的大气腐蚀性分类标准ISO9223，将大气腐蚀分为从C1到C5五个等级，并规定了影响大气腐蚀的三个主要因素：(1)温度在０℃以上时湿度超过临界湿度(80％)的时间－润湿时间；（2）二氧化硫SO2的含量；（3）盐分粒子的含量。根据以上分析，FAST项目的钢结构处于较强的腐蚀环境之中，按照ISO12944－2，其腐蚀环境应当是高于C2，接近于C3的腐蚀等级。因此需要对钢结构进行重防腐涂料系统进行保护。同时根据ISO12944标准，要到达15年以上的防腐保护，其设计漆膜厚度应在200微米以上。2．佐敦油漆公司简介佐敦油漆JOTUN，是世界知名的油漆专业生产商，拥有遍布全球五十多个国家和地区的生产基地与销售服务网络。在挪威、美国、韩国、杜拜、马来西亚和中国建立了六个研究开发中心（R＆D），共有超过200多位的涂料专家及科技人员，在世界各地进行全方位的研究开发工作。在中国，佐敦集团分别在广州和江苏张家港建立了两大生产基地，采用先进的生产技术与管理模式，提供高品质的产品与服务，是广大客户深为信赖的合作伙伴。由多名涂料专家、博士和硕士负责涂料的开发研究和生产管理。佐敦工业漆及海洋漆在全球的市场占有率均在前三名内。佐敦油漆在中国地区，共有将近100位技术服务工程师，大多数通过了美国腐蚀工程师协会NACE，挪威表面处理委员会FROSIO的资质认证，有着机场、展览馆、体育场馆、电厂、桥梁、石化、海洋平台等钢结构涂装方面丰富的经验。佐敦油漆在公共设施，基础设施等领域，包括机体育场馆、机场、会展中心等方面有着丰富的防腐蚀保护经验。以下是在中国地区，佐敦油漆部分典型公共设施方面近年来业绩例举如下：ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-134注：图为上海新国际博览中心钢结构2001年至今项目涂装对象施工日期澳门体育中心MacauDome钢结构2003—2004澳门海关大楼钢结构2002－2003澳门射击馆镀锌板表面2004—2005深圳国际会展中心钢结构2003－2004上海花旗银行钢结构2004上海F1赛车场看台钢结构2003－2004苏州国际会展中心钢结构2004东莞大剧院钢结构2004广州新白云机场维修机库钢结构2002－2003南方航空公司货运中心钢结构2002－2003上海新国际新博览中心钢结构2001－2005重庆江北机场扩建钢结构2003深圳机场扩建钢结构2003珠海体育馆维修钢结构2005深圳福田体育馆二期钢结构2005佛山体育馆（世纪莲）钢结构2005佛山体育馆（岭南明珠）钢结构2005ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-1353．引用标准和设计规范在钢结构防腐蚀涂装中，需要采用一些标准和规范来指导防腐蚀涂料的涂装工作。所有的标准和规范都是发展的，本技术方案在执行过程中将自动引用其昀新版本，谨供涂装工艺在执行过程参考引用。ISO12944：1998PaintandVarnish–Corrosionprotectionofsteelstructuresbyprotectivecoatings色漆和清漆－钢结构的防护涂料的腐蚀保护GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级ISO8501-1:1988钢材在涂装油漆及和油漆有关产品前的预处理－表面清洁度的目测评定GB/T18839-2002涂覆涂料前钢材表面处理方法ISO11124－11127非金属和金属磨料的规范和测试方法GB/T18838-2002涂覆涂料前钢材表面处理喷射清理用金属磨料的技术要求ISO8503-2:1998表面粗糙度样板比较法GB50205–2001钢结构工程施工质量验收规范ISO2409:1992漆膜附着力测定法－划格法GB/T9286-1998色漆和清漆漆膜的划格试验GB/T5210-1985漆膜附着力测定－拉开法ISO4624:2002色漆和清漆－附着力拉开法测试SSPCPA2-2004磁性测厚仪干膜厚度测量法ISO2808-1998色漆和清漆－漆膜厚度的评定4．ISO12944：1998简介ISO12944是国际标准化组织为那些从事涂料防腐蚀工作的业主、设计人员、咨询顾问、涂装ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-136承包商、涂料生产企业等汇编的标准，为这些人员单位提供了一定的参考。这份标准同时也通过了欧洲委员会的批准认可，所以它实际上取代了一些国家标准，如英国的BS5493，德国的DIN55928等。4.1腐蚀等级划分在ISO12944-2：1998中，对于大气环境中的钢结构腐蚀等级参见下表。ISO12944－2的腐蚀等级划分见下表：单位面积上质量的损失（第一年曝露后）温性气候下的典型环境（仅作参考）低碳钢腐蚀类别质量损失g/m2厚度损失µm外部内部C1很低≤10≤1.3加热的建筑物内部，空气洁净，如办公室、商店、学校和宾馆等C2低10-2001.3-25大气污染较低，大部分是乡村地带未加热的地方，有冷凝发生，如库房，体育馆C3中200-40025-50城市和工业大气，中等的二氧化硫污染，低盐度沿海区域高湿度和有些污染空气的生产场所，如食品加工厂、酒厂等C4高400-65050-80高盐度的工业区和沿海区域化工厂、游泳池、海船和船厂等C5－I很高(工业)650-150080-200高盐度和恶劣大气的工业区域总是有冷凝和高湿的建筑和地方C5－M很高(海洋)650－150080－200高盐度的沿海和离岸地带总是处于高湿高污染的建筑物或其它地方4.2防腐蚀年限规定对于防腐蚀年限，在ISO12944-1中已经明确提出了以下三个概念：短期防腐蚀5年中等防腐蚀5-15年长效防腐蚀15年4.3漆膜厚度的确定不同的腐蚀环境，不同的设计使用寿命，与涂层的干膜厚度有密切的关系，ISO12944-5规定了相当多的涂料系统，要求的干膜厚度如下表：ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-137ISO12944中腐蚀环境、使用寿命和漆膜厚度的关系腐蚀环境使用寿命干膜厚度（微米）C2低中高80150200C3低中高120160200C4低中高160200240（含锌粉）280（不含锌粉）C5－IC5－M低中高2002803205.钢结构涂装方案佐敦油漆根据20年以上的防腐年限设计要求,结合数十年来在世界各地的大型钢结构防腐经验,作出相应的防腐配套，施工工艺与质量控制方案,以全面达到保护本钢结构抵抗腐蚀介质侵蚀的长效防腐及美观耐久的效果。根据上面的分析，FAST项目所在的贵州黔南周平躺县大窝凼洼地的防腐等级接近12944-2：1998中C2腐蚀等级，但考虑到贵州黔南地区常年雨水充足、酸雨较多、空气中湿度较大，且天文望远镜安放于天坑洼地中，长期经受酸雨和冷凝水的侵袭，根据长效防腐的设计原则，采用保光保色性极好的氟碳面漆，设计20年以上的防腐使用寿命涂装方案如下：腐蚀等级ISO12944-2C2-C3防腐年限20年表面处理喷砂到ISO8501-1：1988Sa2½表面粗糙度Ry550-85µm涂料系统产品名称干膜厚度，µm底漆环氧富锌底漆Barrier7775中间漆环氧云铁中间漆PengaurdExpressMIO125面漆氟碳面漆HardtopFluoro1060ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-138干膜总厚度2606.推荐产品技术说明6.1富锌底漆环氧富锌底漆Barrier77，锌粉含量高，符合SSPCPaintSpecificationNo.20有关富锌底漆的要求和HG/T3668-2000有关富锌底漆的要求。主要用于喷砂清理的钢材表面，与高性能环氧中间漆和丙烯酸聚氨酯面漆或氟碳面漆等配合使用，增强整体的防腐蚀性能。6.2.1富锌底漆的作用金属锌具有电化学活性，其标准电极电位为（-0.76V），较铁（-0.44V）为活泼。用于防锈漆中昀为重要的防锈颜料。涂膜在受到侵蚀时，锌粉作为阳极先受到腐蚀，基材钢铁为阴极，受到保护，锌作为牺牲阳极形成的氧化产物以对涂层起到一种封闭作用，仍可保持涂层对底材的保护。锌粉在大气环境中的反应如下：↑+→+222)(2HOHZnOHZnOHZnOOHZn22)(+→OHOHZnZnCOCOOHZn223222)(322)(5+•→+23222)(3232)(5OHZnZnCOOHCOOHZn•→++图当有机面漆受损时，无机锌底漆起反应来保护钢材表面涂层破损直至钢材表面湿气使锌粉离子化，对钢材起电化学保护作用第二度有机面漆超强附着力使防止锈蚀在涂层下蔓延钢材Zn2+ProtectibeCoatingSystemForMiyunFASTTelescopeJOTUNCOATINGS（ZJG）COMPANY2008-6-1396.3环氧云铁中间漆PenguardExpressMIO环氧云母氧化铁中间漆，以云母氧化铁作为主要防锈颜料。云母氧化铁的化学成分主要是氧化铁，由于其片状结构类似云母晶体结构的薄片状赤铁矿（Fe2O3），所以称之为云母氧化铁，简称云铁。云母氧化铁为鱼鳞状六方晶体结构，有良好的化学惰性，在涂层中形成的鳞片排列，形成涂层内复杂曲折的扩散路径，使得腐蚀介质的扩散渗透路线变得相当曲折，很难渗透到基材。云母氧化铁具有反射外来光线的特性，同时能吸收550毫微米以下波长的紫外线，降低紫外线对漆膜的破坏作用。由于云母氧化铁的鱼鳞片状填充作用，缩小了涂膜与金属之间的热膨胀系数的差值，固化后收缩率小，大大降低了涂层的收缩应力，减少各接触面的残余应力，提高了由于温度产生的涂膜龟裂和脱落性能，有着优异的重防腐性能。在涂膜中，云母氧化铁可以形成凹凸粗糙面，从而增强面漆的附着力，而且可以防止溶剂对漆膜的影响而引起附着力下降、起泡