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提高隔膜泵表面防腐質量探討
來源:現代涂料與涂裝   時間:2020.07.09
 


提高隔膜泵表面防腐質量探討

 

張靜

(中國有色(沈陽)冶金機械有限公司遼寧 沈陽 110141)

0  引言

隔膜泵是當今世界固-液兩相介質輸送的關鍵設備,主要應用于大型石化和煤化工等領域,也是冶金、建材等行業的重要配套設備,過去主要依靠進口。我公司是一家大型隔膜泵產品生產企業,經過多年的研發,形成了自主知識產權。產品性能好、質量穩定,主要技術指標達到了國際同類產品的先進水平,可以替代同類產品進口。但是產品的表面涂裝質量與進口泵之間卻有很大的差距,為了全面提升企業競爭力,提高我公司隔膜泵的表面質量迫在眉睫。

1  現狀調查

1.1  現場情況

隔膜泵使用現場均處于露天或半封閉狀態,使用不到2年,就出現漆膜嚴重銹蝕、全面褪色、開花、起泡、脫落、粉化等各種各樣的表面質量問題,螺栓部分全部銹蝕,而由于局部檢修、安裝造成的鑄件表面膩子涂層破損現象嚴重。除了我公司主機件,一些外配套部件也都受到不同程度腐蝕。而進口荷蘭泵在相同的時間里,甚至5年內,都沒有出現大的表面質量問題。國內泵與進口泵對比見圖1~2。





1.2  工藝要求

目前工藝要求所有板材型材下料前,都需要經過拋丸除銹,正常情況下觀察,表面應沒有可見的油脂和污垢,并且沒有氧化皮、鐵銹、舊涂層和異物,達到Sa2.5級。拋丸磨料采用鋼丸和棱角砂,磨料的直徑在1.0-~1.2 mm之間,粗糙度控制在45~70 μm。板型材經過拋丸處理后再進行其他工序的周轉。焊接工序完成后,要除去工件表面的焊渣、飛濺物等,特別是針對火焰切割的地方,要用角向砂輪機進行打磨,徹底清除氧化皮,毛刺邊。對產品件上探傷、拍片所用的潤濕劑以及在生產、運輸過程中被粘上的油污等雜物進行清洗,達到表面清理標準SSPC-SP1。在6 h內將底漆涂裝完畢,如果空氣相對濕度大于70%,則在4 h內涂底漆。

鑄件部分在涂完底漆后打膩子,采用150~200 ㎜長度的刮板,批刮校平表面,盡量保持表面平整,這也就要求鑄件凹凸處不能高于平面平度±3 ㎜。在任意方向600 ㎜長度內平度不大于3 ㎜,不允許有明顯凸起、飛邊、缺楞少角、澆冒口等缺陷。其他異型也要盡量保持幾何尺寸完整、美觀。膩子稠度要調拌適當,刮涂膩子要均勻且邊緣要薄,第二次刮涂時壓前一次的縫;膩子的刮涂厚度不應太厚,一次刮涂0.5~1.0 ㎜,膩子最厚不得大于5 ㎜,刮涂過厚易產生表干里不干的現象,并鏟去膩子飛刺,環氧膩子可略厚些。視情況增加或減少刮涂次數,以刮至成形為準,而后在室溫條件下干燥4~7 h。再噴涂中間漆。

每道漆膜實干以后,除最后一道面漆外,都要進行修整,用金屬鏟刀把砂粒、流掛等除去,并用中、細號砂紙打磨,打磨時不能用力太大,應有選擇地磨去凸起、流痕和毛刺,使手感光滑,用壓縮空氣吹去待涂物表面的砂粒、粉塵等雜物,再涂下一道漆。

在噴涂前要確認中間涂層無缺陷且干透。面漆漆膜外觀要平整光滑,色澤一致,主要面上不允許有流掛、氣泡、裂紋、漏涂等缺陷,各色漆相互不得沾染,交界清晰。

2  存在的主要問題

2.1 人員責任心不強

盡管公司領導逐漸地開始重視產品表面的質量問題,但是由于一些根深蒂固的傳統觀念,大家仍然把涂裝工作看作是簡單、容易操作、無關緊要的工作,放到最后一道工序完成,認為只要在產品出廠前將表面涂完漆就可以了。在進行加工、焊接等其他工序操作時,操作人員都沒有主動及時對漆膜進行保護的意識,經常造成涂膜損壞,反復補漆。涂裝工藝的落實也沒有保證,一般產品進入涂裝階段已接近于成品,有時為確保交貨期,就不能保證涂裝的施工周期,在施工過程中不遵守涂裝間隔時間,有時一下連涂幾道漆,這種做法是絕對錯誤的,因為油漆是有機化合物,其成膜過程是物理化學過程,有其自身的規律和特點,如果違背這個規律,高質量是不可能實現的。

其實涂裝工序是貫穿整個工藝流程中,從下料開始就應考慮涂裝,應從整體工藝編排時把涂裝工序合理地穿插在整個制造工序當中。并且加強與涂裝有關的各工序操作人員的培訓,使他們提高對涂裝的認識程度。配備專業的涂裝施工隊伍,并且嚴格執行涂裝工藝,而不是得過且過。

2.2 前處理不合格

影響產品表面涂裝質量的因素有很多,表面前處理占有非常重要的位置,據相關資料統計,表面處理占影響涂裝質量的因素中的49.5%。所謂表面前處理就是在涂裝前對被待涂物表面進行的一切準備工作。涂漆前表面處理是基礎工作,對整個涂層質量有著很大的影響,不容忽視。我公司生產的大都是冶礦產品,使用的鋼鐵板材及型材,厚度大都大于5 mm,主要采用噴砂、拋丸處理的除銹方法。工藝要求待涂件經噴砂、拋丸后6 h時內將底漆涂裝完畢,如果空氣濕度大于70%時,需在4 h內將底漆涂裝完畢。但現實中只有少部分部件能做到,甚至有些部件在涂漆前出現嚴重的返銹、氧化皮及大量的油污,這些只靠手工清除,徹底清除將有很大難度,這樣就很難保證涂裝質量。在噴丸、噴砂這一環節應將基材處理到工藝要求的等級,嚴格按工藝操作、檢查。

2.3 不嚴格執行工藝

一方面工程機械行業對涂裝的重視程度還不夠,因此各工序的施工人員沒有保護產品表面的意識,把問題都堆積到最后,到涂裝工序時很多問題都已經沒辦法挽回了,噴漆工人也沒有很強的質量意識,得過且過也就把問題都埋在了里面;另一方面目前制定的涂裝工藝也不夠細致,比較籠統。這些諸多的問題結合起來,也就導致了表面質量沒法保證,當然這些弊病不是短期內就能根治,隨著公司領導對涂裝的重視,以后會逐步完善解決。

2.4 涂料選擇不當

由于對涂裝的不重視,也就不想投入過多的成本,傳統的觀念一直使用便宜的涂料,只涂一道防銹漆就行,所以我公司的產品一直使用醇酸底面漆,漆膜厚度也不能滿足實際使用環境的要求。雖然漆種及漆膜厚度等已經不適合產品的使用環境,但是由于價格便宜,所以一直沒有改進,用戶現場自然也就出現各種各樣的表面質量問題,造成急需要改進的現狀。經過一段時間的對比了解涂料性能以及試驗,我們首先準備更改涂料配套,使用綜合性能優異的鐵紅環氧聚酰胺底漆、丙烯酸聚氨酯中間漆和面漆,雖然成本有所增加,但是大大提高了表面質量。

3  新舊涂料區別及新涂料性能指標

3.1 區別

醇酸漆目前應用很廣泛,價格便宜,施工簡單,但這種漆的耐水性和耐堿性較差,防腐期限短,只適用于防腐要求不高的涂裝領域。

鐵紅環氧聚酰胺底漆的防腐性能以及與金屬的附著力均優于醇酸防銹底漆,這是由環氧樹脂本身的分子結構及其性能所決定的。環氧樹脂最大的優點就是具有優異的耐腐蝕性,這主要是由于其主鏈含有化學性質穩定的碳-碳鏈和醚鍵,官能團中體積較大的芳環對醚鏈產生一定的屏蔽作用,因此,不易被化學試劑進攻和締合。再有環氧樹脂結構中具有仲羥基、醚鍵、環氧基,這樣就使環氧樹脂對金屬等極性底材具有優良的附著力。此外,由于環氧基開環反應前后鍵長變化小,收縮率低,固化產物內應力小,也將增大與其他物質的黏結力。除此以外,它的抗化學品性能優良,并且有很強的硬度。因此環氧聚酰胺底漆具有優良的綜合性能。

更改涂料配套后增加一道中間漆,中間漆的好處一方面是增加底、面漆的結合力,另一方面是增加了涂層的厚度,必須強調的是薄薄的一層漆膜是不可以起到絕對屏蔽作用,因為高聚物有一定的透水性,其結構氣孔的平均直徑在10-5~10-7㎝,而水和氧的分子直徑通常只有10-6~10-8 ㎝。所以在涂層很薄的時候,它們可以自由地通過,這樣的涂層不能阻止緩慢的腐蝕過程。因此涂層的薄厚對漆膜的質量及防腐年限是息息相關的。

芳香族聚氨酯涂料具有良好的物理機械性能,漆膜堅硬、柔韌、光亮,而且耐油性能較好,但不足之處是耐候性較差,漆膜長期暴露在日光下,易失光、粉化,故不宜用于戶外。而我們選擇了脂肪族聚氨酯涂料,這樣就會改進芳香族聚氨酯本身的不足,在裝飾性和保護性兩方面都具有優異的特性,較好的耐候性、保光、保色性能,且耐腐蝕性能,耐酸堿、耐水性能也均優于芳香族聚氨酯漆。

3.2 新配套涂層性能指標

鐵紅環氧聚酰胺底漆、丙烯酸聚氨酯中間漆和丙烯酸聚氨酯漆的各種性能檢測結果見表1。


4  結語

通過改進隔膜泵產品的涂料配套,表面質量有了很大的提高,但是和國外產品的表面質量還有很大差距,這種差距不僅需要選擇涂料的品種,還需要在涂料的質量、前處理的質量、施工水平等方面同時提高。逐步完善涂裝工藝,全面提高產品的表面涂裝質量,是今后的努力方向

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