1 腐蚀范围
避雷针塔、海上灯塔、大型水库闸门、供水塔、海上采油设施、油罐车、球罐、储罐、油罐、碳化塔、热交换器、烟囱、集装箱、船体、海洋平台钢结构等大型钢结构,都长期处于海洋大气、工业大气腐蚀环境中,若想长期使用而又不进行大规模维护,长效涂层防护是最佳选择,使用寿命可达20-30年,维护费用低,经济效益明显。
2 腐蚀特征
大气环境中的钢结构一年四季受到阳光、风沙、雨雪、霜冻以及温湿度变化的影响钢结构防腐涂料,大气中的氧气和水分是造成室外钢结构腐蚀的重要因素,导致
工业气体中含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S、NH3等,这些成分虽然含量很少,但它们对钢铁的腐蚀损害却不容忽视。其中SO2影响最大,CI2能破坏金属表面的钝化膜。这些气体溶于水呈酸性,形成酸雨,腐蚀金属设施。
海洋大气的特点是含有大量的盐类,主要是NaCl。盐粒沉降在金属表面,由于它有吸湿和增加表面液膜电导率的作用,而且Cl-本身有很强的腐蚀性,所以加剧了金属表面的腐蚀。钢结构越靠近海岸,腐蚀就越严重,其腐蚀速度比内陆大气高出许多倍。
3 保护方法
钢结构常采用重防腐涂料涂装,形成长效防腐结构,或采用配套的重防腐涂料进行保护。金属锌、铝对大气腐蚀有很强的抵抗力,在钢构件上喷涂锌或铝,锌、铝具有负电位,与钢形成牺牲阳极保护,使钢构件基本得到保护。目前,铝喷涂层用于工业大气、海洋大气中防腐,其特点如下:
(1)铝喷涂层与钢基体结合力强,涂层使用寿命长,远期经济效益好;
(2)工艺灵活,适合重要大型、难修复钢结构的长期防护钢结构防腐涂料,并可现场施工;
(3)喷涂锌或铝涂层并采用防腐漆封层可大大延长涂层使用寿命。从理论和实际应用来看,喷涂锌或铝涂层是防腐漆的最佳基层。金属喷涂层与防腐漆涂层的复合涂层的防护寿命大于金属喷涂层和防腐漆防护层寿命之和,是单一漆防护层寿命的几倍。
重防腐长效涂料由底漆、中漆和面漆组成。
从长期经济效益看,铝材喷涂最经济,但一次性投资较大,施工良好的涂层可实现10年内免修,环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆、丙烯酸聚氨酯长效防护体系经济效益较好。
4 作用机制
钢结构防腐通常采用REMAKE金属基自修复体系进行修复,REMAKE具有防止金属基材电化学腐蚀的作用,能将金属基材上的锈蚀转化为致密的氧化膜,形成钢板的第一道防线,利用高活性金属元素阳极牺牲保护的原理,阻止基材的进一步氧化,形成第二道防线;
表面隔离涂层具有高效的隔离功能,从而阻断了外界与金属基体的直接接触,彻底消除了腐蚀的源头。
金属基自修复底漆层保护了REMAKE表面隔离涂层不会因金属基材的氧化而发生剥离,同时隔离涂层减少了底漆层中活性金属元素的损失和氧化膜被破坏的可能性,从而实现了对金属基材的长期保护。