海上施工设备防腐蚀设计方案A.doc

海上施工设备防腐蚀设计方案编 制：审 核：批 准：王孝仁三一电气海上工程技术项目部2009 年 10 月第一章 概述为 了 促 进 和 保 障 三 一 电 气 海 工 设 备 的 设 计 与 制 造 水 平 ， 延 长 设 备 使 用 寿命 ，规范海工设备的防 腐蚀技 术方案， 海上工程 技术 部在 参考军 用两栖 车辆防腐 蚀设计方案，并借鉴 国家防 腐蚀标准 ，总结国 内外 各个 行业大 量的防 腐蚀实 践及研究成果的基础上，编写了三一电气海工设备防腐蚀设计规范。第二章 适用范围本 标准适用于三一 电 气 海 上 施工设 备 的 防 腐蚀设计、工艺和检验 。 对上述 规定以外的其他海上工程设备，亦可参照本标准进行设计和检验。第三章 设计依据Q/SY 1184-2007 零部件底漆涂装工艺与检验通用规范Q/SY 1182-2007 工程机械涂装用油漆技术规范GJB 58322006 两栖装备牺牲阳极保护设计和安装GB8923-88涂装前钢材表面腐蚀等级和除锈等级ISO 2063-2005 Thermal spraying Metalic and other inorganic coatings Zinc，aluminum,and their aiioys.AWS C2.23M/C2.23:2003 Specification for The Application of ThermalSpray Coatings(Metalizing) of Alumimun Zinc,And Their alloys and Composites for the Corrosion Frotection of Steel.ASTM D4541-02 Standard Test Method for Puii Off Strongth of Coatings Using Portable Adhesion Testers.GB/T 8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和防腐等级GB/T 470-1997锌锭GB/T 4956-2003 磁 性 金 属 基 体上 非磁 性覆 盖层 、覆 盖 层 厚 度 测 量 磁 性法GB/T 11374-1989热喷涂涂层厚度的无损测量办法GB/T 11373-1989热喷涂金属件表面预处理通则。GB/T 9793-1997金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金。 GB/T 8642-2002热喷涂层抗拉强度的测量ASTM C633-2001热喷涂层的粘附力或粘结强度的标准试验方法 ASTM E1920-2003 热喷涂层的金相制备用标准指南JB/T 7706-1995 有机涂料刷涂通用技术规范或 JB/T 9188-1999 。第 4 章海工设备防腐蚀技术设计方案6.1概述海 上 施 工 设 备 包 括 以 下 四 种 类 型 的 设 备 ： SYTY90 多 履 带 运 输 车 ；SYTQ8580-H 起 重 机 ； SYTQ130 起 重 机 及 SYTZ800 履 带 桩 机 。 设 计 使 用 年 限 30 年.SYTY90 多履带运输车主要由四 个浮箱履带、 四个可伸缩支腿、高架浮箱、驾 驶室 、 动力系统、电气控 制系统、液 压控制系统等 组 成 。其外观 结 构如 图 6.1 所示。图 6.1 SYTY90 多履带运输车SYTQ8580-H 起 重机 上 车采用 上 海 三 一科技 有 限公 司 生产 的 SCC6300 履 带起 重机 上车，底盘采用 SYTY90 多 履带 运输车经过局部修改而 成。 其外 观结 构 如图 6.2 所示。图 6.2 SYTQ8580-H 起重机SYTQ130 起 重 机 由 上 车 总 成 、 配 重 、 高 架 浮 箱 总 成 、 履 带 支 腿 总 成 、 浮 箱 履带总成及支腿等部件组成，见图 6.3 所示。图 6.3 SYTQ130 起重机SYTZ800 履带打桩 机由桩架、回转平台、回转 支承、高架 浮箱、四个履 带 支腿、四条浮箱履带组成，见图 6.4 所示。图 6.4 SYTZ800 起重机6.2履带板、支重轮、导向轮、驱动轮和链轨6.2.1 防腐蚀技术设计方案履带板、支重轮、导向轮、驱动轮、支重轮和链轨采用的防腐方案为：A 方案 ：单件热 浸锌铝,厚度要求为 70100 微 米。部件装配后 ，喷涂黑 色脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度 100m。6.2.2 热浸锌概述在 各种 保护 钢基 体的 涂 镀方 法 中， 热浸 锌 是 非 常优 良 的一 种。 它 是在 锌呈 液体的状态下，经过 了相当 复杂的物 理、化学 作用 之后 ，在钢 铁上不 仅镀上较 厚的纯锌层，而且还 生成一 种锌一铁 合金层。 这种 镀法 ，不仅 具备了 电镀锌的 耐腐蚀特点，而且由 于具有 锌铁合金 层。还具 有电 镀锌 所无法 相比拟 的强耐蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。 6.2.3 热浸锌形成原理热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的： 铁基表面被锌液溶解形成锌铁合金相层； 合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层； 合金层表面包络着锌层。6.2.4 热浸锌的特点（1） 具有较厚的致密的纯锌层覆盖在钢铁表面上，它可以避免钢铁基体与任 何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。（2） 具 有铁 锌 合金 层 ， 结 合 致 密，在海洋性盐雾 大气及 工 业 性 大 气 中 表现 特有抗腐蚀性；（3） 由于结合牢固，锌铁互溶，具有很强的耐磨性；（4） 由 于锌 具有良好的延 展性， 其 合金层 与钢 基 附着牢 固，因 此热 镀 件可进 行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；（5） 热镀锌后的件表面光亮美观。（6） 纯 锌层 是热镀锌中最 富有塑 性 的一层 镀锌 层 ，其性 质基本 接近 于 纯锌， 具有延展性，所以它富于挠性。该防腐方案既具有耐磨性、防腐蚀性，又具有牺牲阳极的保护作用，规格大 小 满 足 锌 锅 的 要 求 。（锌锅尺寸 420012002200） 因 此 ， 该 区 域 的 零 部 件 选用热浸锌防腐方案。6.3 高架浮箱、发动机外罩、驾驶室、锚装置、围栏和扶梯等6.3.1 防腐蚀技术设计方案采 用 的 重 防 腐 涂 料 作 为 防 腐 方 案 的 零 部 件 为 ： 高 架 浮 箱 、 发 动 机 、 驾 驶 室、锚装置、围栏和扶梯等。底 漆 采 用 环 氧 富 锌 底 漆 （ 含 锌 表 面 处 理 ： 涂 层 ：喷 砂 处 理 ， 80%），干膜厚度 200m。6.3.2 高架浮箱防腐蚀技术方案为牺牲阳极保护法+重防腐涂料。牺 牲 阳 极 保 护 法 ： 1.9 公 斤 锌 阳 极 8 块 ， 均 布 焊 接 在 高 架 浮 箱 的 两 底 侧 ， 安装要求符合标准 GJB5832-2006。重防腐涂料：外表面：涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（V/V=50/50）150m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m内表面：涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077底漆采用环氧富锌底漆（含锌80%）80m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度220m达 到 GB8923标 准 ， Sa21/2 级。中 间 漆 采 用 厚 浆 环 氧 漆 ， 干 膜 厚 度 100m。 面漆 采 用 （ 颜 色 未 定 ） 聚 氨 酯 面 漆 ， 干 膜 厚 度 100m 内表面：。表 面 处 理 ： 喷砂处理，达到GB8923 标 准 ，Sa2 1/2 级。涂 层 ：底 漆 采 用 改性 环 氧 厚 浆漆 ， 干 膜 厚度 100m。面 漆 采 用 （ 白 色 ） 脂 肪 族 聚 氨 酯 面 漆 ， 干 膜 厚度 100m。6.3.3 甲板的涂装涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（V/V=50/50）120m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m表面处理：涂漆前须进行喷砂处理，达到 GB8923-88 标准 Sa2 1/2 级。涂层：底漆采用通用耐磨环氧漆，干膜厚度 100m。中间漆采用环氧云母氧化铁漆，干膜厚度 100m。面漆采用（颜色待定）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度 50m。6.3.4 桅 杆、主臂、 起 重 臂 、发动机 外 罩 、 驾驶室、 锚装 置、液压油缸的外表面、围栏和扶梯、配重的涂装涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（V/V=50/50）120m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m表面处理：涂漆前须进行喷砂处理，达到 GB8923-88 标准 Sa2 1/2 级。涂层：底漆采用环氧富锌底漆（含锌80%），干膜厚度 200m。 中间漆采用厚浆环氧漆，干膜厚度 100m。面漆采用（颜色未定）聚氨酯面漆，干膜厚度 100m。6.3.5 履 带浮箱 内表面 、支 腿（液 压、起重机 ）内 表面的 涂 装涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077环氧富锌底漆80m1环氧连接漆40m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度200m表面处理：喷砂处理，达到 GB8923 标准，Sa2 1/2 级。涂层：底漆采用改性环氧厚浆漆，干膜厚度 100m。面漆采用（颜色待定）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度 100m。6.4 履带浮箱、桶基础、卷扬机、滑轮组、液压支腿、起重支腿外表面涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5 Rz3575TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（V/V=50/50）120m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m表 面处 理： 喷砂 处理 达到 Sa21/2 或 SSPC-SP6 或 动 力工 具打磨至 St3,表 面 粗糙度 40-75m.。涂层：金属涂层+重防腐涂层金属涂层：喷锌铝合金，干膜厚度 120150m。重防腐涂层：底漆采用环氧富锌底漆（含锌80%），干膜厚度 60m。 中间漆采用厚浆环氧漆，干膜厚度 200m。面漆采用（颜色待定）聚氨酯面漆，干膜厚度 60m。6.5 紧固件1、 采用达克罗防腐蚀技术，涂层的厚度为 6-8m。2、 对紧固螺栓在装配时采用螺纹密封锁固胶锁紧密封，使螺栓与螺纹之间 消除间隙。6.6 活塞杆采用等离子喷涂陶瓷防腐蚀技术。主要技术要求：厚度控制在 200m 以上； 陶瓷涂层的结合强度要求30MPa，活塞杆涂层硬 度达 850-1200HV； 表面粗糙度：Ra0.4；弯曲 性能： 直径50mm 陶 瓷涂层活塞杆在支点距离为 1000mm，最大变形 5mm 下反复弯曲 2000 次，涂层不发生裂 纹、断裂和剥落 ； 惰 性 材 料将涂 层 孔 洞 彻底封闭。盐雾腐蚀的 寿 命1200 小时。6.7 钢丝绳选用标准镀锌钢丝绳。6.8 液压系统1、 液 压 阀体 、 接头、 螺栓 、 螺母 、 法兰 ， 采用不 锈 钢 材料（316），或 者采用镍磷化学镀，厚度为 25-30 微米，能够有效地防止海上工况环境的腐蚀。 2、液压油箱、液压泵、马达、减速机表面等采用重防腐涂料。3、液压软管两端的接头采用不锈钢(316)材料防腐。6.9 电气系统1、 采用平面密封胶对电缆、车内仪表等的安装配合间隙进行密封处理；2、 应选用防护等级（IP67、IP68 以上）高的电线、电缆、插座、接头等电 气元件；插接件 优 先 选 用 双弹簧 式 压 紧 结构的防水插接件；ECU（ 发动 机 控制单元）端子插接件性能要求较高，应选用镀金件；4、 线束应该套在高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管内；4、 电控柜的结构应能够满足工作环境的要求（振动、冲击等），防护等级应 不低于 IP56， 采用 平面密封胶 对柜门间隙进行 密封处理，防 止箱体 外部的 湿 气进入箱体内部;电气箱、控制柜采用达克罗技术处理或重涂料防腐。6、 在 密 封 的 箱体内部 放 置适 量 的吸湿 剂 ,在箱 体 关闭 后 ,吸收其 内 部 的湿 气,使其内部的相对湿度控制在适当的范围内。7、 对箱门与吸湿剂盒使用连锁设计。6.10 动力系统司机室：1、 活动件、板件、操纵杆采用镍磷化学镀，厚度为 25-30 微米；2、 司机室内、外表面采用重防腐涂料；3、 门窗密封：采用氟橡胶密封胶条。发动机：1、 中冷管、排气管： 采用不锈钢（316） ；2、 接头： 采用不锈钢（304） ；3、软管：采用三元乙丙橡胶材料；5、消音器、排气管道等采用不锈钢（316）能够有效地防止高温、海水腐蚀；6、 空气滤清器：采用防盐雾过滤器；7、 水 箱材 料及 防腐 蚀方 案 是经 过 处理 的有 厂 家专 门提 供 ，能 够满 足 防腐需求。6.11 活动件采用镍磷化学镀，厚度为 25-30 微米；工艺流程主要工程项目施工方法 （一） 流程图一、金属防腐涂层施工工艺1. 基体表面预处理钢构件焊缝焊后进行喷丸除锈和打磨处理，使其光滑圆整，如有缺陷，经补焊打 磨合格。热喷涂钢构件必须除去焊渣飞溅的熔滴。2. 钢构件喷砂处理后的表面质量标准必须达到：表面清洁度：Sa2.5 级，粗糙度 Rz3575m.3. 电弧喷锌铝伪合金(1) 基本要求a. 钢 构 件 表 面 经喷 砂 处 理 后 ， 应 尽 快 进 行 电 弧喷 涂 ， 其间 隔 时 间 越 短 越 好，一般八小时内喷涂完成，雨天不应超过两小时完成。b. 钢 构 件 表 面 经 喷 砂 处 理 后 ， 由 于 停 留 时 间 过 长 或 其 他 原 因 致 使 其 表 面 明 显变质时，应重新进行喷砂处理。c. 喷砂时环境大气温度要高于 5C。(2) 喷涂材料a.喷 涂 用铝要 求： 材 质含 量 为 99.5%， 且 要 求铝 丝无 油、无 锈、 无 污、光 洁、不得有死弯。b. 喷 涂用 锌 要求 ：材质含 量 为 99.99%， 且要 求锌 丝无油 、 无锈、无污 、 光 洁、不得有死弯。(3) 喷涂设备电 弧 喷 涂 设 备 ， 采 用 日 本 进 口 AS-400 型 电 弧 喷 涂 设 备 ， 送 丝 机 能 够 保 证 喷涂 过程 送丝速 度稳 定，不 致因 送丝阻 力的变 化而 导致送 丝速 度明 显改 变； 喷枪 能够 保证丝 材相 交时良 好并 使丝材 交点始 终位 于雾化 气流 中心 。喷 涂电 源 具有良好的平伏安特性，以保证电弧燃烧稳定。压 缩 空 气 供 给 系 统 能 保 证 压 缩 空 气 的 足 够 的 压 力 和 流 量 ， 并 保 证 无 油 、 无 水。本 工 艺采用 德国 SRC-15A 型空压 机 及 SSD15AA 空气干 燥机， 生产的压 缩空气经脱油、脱水处理后使用。3(4) 电弧喷涂工艺参数* 铝丝直径：1.3mm 或2mm * 喷涂电压：14-36V* 喷涂电流：40-400A 或 40-500A* 喷涂空气压力：0.55-0.7Mpa* 压缩空气流量：1.6 m /min* 喷涂距离：100mm300mm* 喷涂角度：60-90* 喷涂方式：锌丝直径：1.3mm 或2mm垂 直交叉喷 涂， 喷枪与 工 件应成垂 直方 向 ，在无法 垂直 喷镀 的 情况 下， 喷 枪与工件表面的斜度不小于 45。在 工 厂 作 业 时 ， 在 焊 缝 处 预 留 焊 边 50mm， 不 喷 涂 、 不 封 闭 ， 在 现 场 工 作时 ，吊 装就位 后再 补喷锌 铝 伪合 金和涂料 涂 层。 由于 焊缝部 位在烧电 焊 过程 中有 所损耗 ，在 未来使 用 过程 中，焊缝 腐 蚀也 是一 个薄弱 环节。所 以 ， 在 边沿部 分，要 求铝 涂层厚 度增 加 10%。 在钢 结构件 的外 边沿必 须进 行倒 角处理。(5) 锌铝伪合金涂层的封孔处理涂 层喷 完进行 性能 检查合 格后 ，在 两小时 之内进 行封孔 处理， 如遇雨 天需对涂 层进行干 燥处理 后 ，再进 行封孔。 涂 层 空隙 经封 闭处理后 ，可 提 高 其耐 腐 蚀抗氧化性能。用封闭涂料对喷涂层进行封闭处理后，形成的喷涂层+封闭料 复合涂层，其防腐寿命较单一，涂料防腐层寿命的二者之和还要长。喷 涂工 艺：应 先将 被涂工 件清 扫干 净，清 出一切 杂物， 赃物， 灰尘等 ，使喷漆 得到无流 淌、无 气 泡、无 漏涂，将 空 隙 完全 封闭 的均匀涂 层， 环 氧 涂层 的 边缘与未喷锌铝伪合金的基体表面边缘相距不能小于 200mm，否则会影响喷 锌铝伪合金层的连接。封 闭涂 料的作 用： 渗入喷 锌铝 伪合 金层的 空隙中 将其堵 塞，填 满喷锌 铝伪合金 层的凹坑 ，改善 涂 层外观 ，使其表 面 光 滑， 减小 灰尘和外 来污 垢 在 涂层 上滞 留，简化 维护保 养 ，其功 能是隔离 腐 蚀 环境 ，对 阳极性涂 层起 屏 蔽 作用 ， 从而延长复合涂层体系的使用寿命。二、关于锌铝伪合金(V/V=50/50)防腐涂层的有关设计规范、标准及检测规范（一）执行标准及规范A.B.C.D.E.F.G.H.I.J.金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金 热喷涂金属件表面预处理通则热喷涂涂层厚度的无损测量方法涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级热喷涂自熔合金涂层磁性金属基体上非磁性覆盖厚度测量磁性方法 金属和其它无机覆盖层厚度测量方法评述 铝及铝合金加工产品的化学成分热喷涂涂层结合强度的测定上海市企业标准(GB/T9793-97)(GB11373-89)(GB11374-89)(GB8923-88)(GB/T16744-97)(GB4956-85)(GB6463-86)(GB3190-82)(GB8642-88)(Q/YQEO 1-2005)（二）对喷砂除锈的质量验收标准(1)、检验依据国家标准 GB8923-88涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级；(2)、质量标准Sa2.5 级 -钢 材 表 面 应 无 可 见 的 油 脂 、 污 垢 、 氧 化 皮 、 铁 锈 和 油 漆 涂 层 等 附 着 物，该表面显示均匀的金属光泽。粗糙度 35-75m-即在取样长度内 5 个最大轮廓峰高与 5 个最大轮廓谷深的平均 值之和。检验时，采用标准样块进行比较。(3)、检测方法 用目测法检验。检验时必须有良好的光线。由于喷砂时距离和角度不同、新旧 砂的痕迹不一样，工件表面所显示出的色调也不一样，检查时要注意区分。 粗糙度仪测量法：用电子粗糙度测试仪直接测量。 用 40 倍带光源放大镜 MG10085.1 确认表面清洁度。（三）对金属涂层的检验(1)、检验依据国 家 标 准 GB/T9793-1997 金 属 和 其 它 无 机 覆 盖 层 热 喷 涂 锌 、铝 及 其 它 合 金 涂 层。(2)、质量标准材质： 喷涂用铝丝的材质，含铝量99.5%，杂质总含量0.5%。喷涂用锌丝的材质，含锌量99.99，杂质总含量0.01厚度：与设计方案一致。结合力：GB8642-2002热喷涂涂层结合强度的测定222(3)、金属涂层成分检测A、 工地现场，在无 粗糙度的钢板表面（Sa2.5 级要求）喷涂，形成一片 涂层 ，进 行送样试验，其成分为锌含量约 72，铝含量约为 27.3，其他为氧化物。B、 金相试验法，取 4*4mm 方钢，表面冲砂 Sa2.5 级，Rz35-75m 后喷金属（1： 1），得到小样，送质监中心进行金相分析，其结果为：锌含量约 72，铝含量约 27.3 。(4)、检验方法材质：材质具有出厂合格证。外 观 ： 目 视 法 。 喷 涂 层 外 观 均 匀 一 致 ， 无 漏 喷 附 着 不 牢 的 涂 层 。 无 大 熔 融 颗 粒 粘 附。厚度：用磁性测量法测量涂层厚度。当基准表面为 1dm 时，按下图所示十点法，在该基准面上做十次测量，取其算术 平均值，此平均值即为涂层平均厚度，所有局部厚度中最小值即为最小局部厚度。图 1基准表面至少应选择三处，在特大的有效表面上，以 10m 为一个测量单元，即每 10 m 有效表面上至少应选取基准表面三处。结合力检测：参照标准 GB/T8642-2002热喷涂 抗拉结合强度的测定图 2图 2（四）对封闭漆和面漆涂层的质量验收标准(1) 检验标准GB8642-2002热喷涂涂层结合强度的测定(2) 质量标准外观：表面平整，无气泡，起皮、流挂、漏涂等缺陷。封 闭 漆 附 着力 ： 有 机 涂 层与 金 属 涂 层结 合 强 ， 其 用拉 力 测 试 仪 抗 拉 强 度 5Mpa 以 上。厚度：漆膜平均厚度应分布均匀，内表面漆膜厚度达到或超过规定值的测点必须 大 于测 总数的 85%，其余 15%的 测 点的漆膜厚度不 应 小 于 规 定 漆膜 厚 度值 的 85%， 外 表 面 漆膜 厚 度达到或 超 过规定 值 的测点 必 须大于检测 总 数的 90%， 其 余 10%的 测 点的 漆膜厚度不应小于规定漆膜厚度值的 90%。(3) 检验方法同金属涂层第七章海工设备涂装后的最终效果图7.1 SYTY90 履带运输车7.2 SYTQ130 履带运输车7.3 SYTZ800 打桩机第章 涂装规范