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第一章 总则
1.1 编制目的
为规范利雅德清洗公司金属结构及钢结构除锈防腐清洗作业,明确除锈工艺、防腐处理、清洗方法、技术要求,确保金属结构清洗防腐质量,延长钢结构使用寿命,保障建筑安全,特制定本标准。
1.2 适用范围
本标准适用于利雅德清洗公司承接的各类金属结构及钢结构清洗防腐项目,包括建筑钢结构、桥梁钢结构、塔架钢结构、管道钢结构、储罐钢结构、设备钢结构等不同类型。涵盖碳素结构钢、低合金高强度钢、耐候钢、不锈钢等不同材质。处理工艺包括除锈清洗、防腐涂装、热喷涂、冷镀锌等不同防护方式。
1.3 编制依据
本标准依据钢结构工程施工质量验收标准、涂装前钢材表面处理规范、金属和其他无机覆盖层热喷涂操作安全、防腐蚀涂层技术规范、工业建筑防腐蚀设计标准以及金属表面处理相关国家标准和行业规范编制。
第二章 金属腐蚀机理与除锈要求
2.1 金属腐蚀类型
化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀,如钢材在高温下的氧化,铝材在强酸强碱中的溶解。清洗时避免使用强腐蚀性介质,防止加剧化学腐蚀。
电化学腐蚀金属在电解质溶液中形成原电池,阳极部位金属失去电子被氧化腐蚀,如钢材在潮湿大气中的锈蚀。水分和氧气是电化学腐蚀必要条件,除锈后必须及时干燥和防护。
应力腐蚀在拉应力和腐蚀介质共同作用下,金属沿晶界或穿晶开裂,如高强钢在含氯离子环境中的应力腐蚀开裂。清洗时避免引入氯离子等有害物质,控制温度防止热应力。
缝隙腐蚀金属表面缝隙内由于缺氧形成浓差电池,导致局部加速腐蚀,如螺栓连接处、焊缝边缘、涂层破损处。清洗时注意清除缝隙内腐蚀产物和水分,加强缝隙部位防护。
点蚀金属表面局部形成小孔状腐蚀,向纵深发展,如不锈钢在含氯离子环境中的点蚀。清洗时控制氯离子含量,避免破坏钝化膜。
2.2 锈蚀等级判定
A级锈蚀钢材表面完全覆盖氧化皮,几乎无铁锈。此类表面仅需清除氧化皮和轻微污物,可直接涂装或进行轻微处理。
B级锈蚀钢材表面已发生锈蚀,部分氧化皮剥落。需要清除疏松氧化皮和铁锈,露出金属基体或牢固附着氧化皮。
C级锈蚀钢材表面氧化皮因锈蚀而剥落或可以刮除,表面有少量点蚀。需要彻底清除氧化皮和铁锈,露出金属基体,点蚀部位重点处理。
D级锈蚀钢材表面氧化皮因锈蚀而全面剥落,表面普遍发生点蚀,可见麻坑。需要彻底除锈至露出金属基体,点蚀坑内腐蚀产物清除干净,必要时补焊或填补。
2.3 除锈质量等级
Sa1级轻度喷砂除锈钢材表面无可见油脂和污物,无附着不牢的氧化皮、铁锈和涂层。适用于一般防护要求不高的场合。
Sa2级彻底喷砂除锈钢材表面无可见油脂和污物,氧化皮、铁锈和涂层基本清除,残留物附着牢固。适用于一般防护涂装。
Sa2.5级非常彻底喷砂除锈钢材表面无可见油脂、污物、氧化皮、铁锈和涂层,残留痕迹仅显示点状或条纹状轻微色斑。适用于重要结构和高性能涂装。
Sa3级喷砂除锈至金属光泽钢材表面无可见油脂、污物、氧化皮、铁锈和涂层,呈现均匀金属光泽。适用于苛刻腐蚀环境和长效防护。
St2级彻底手工和动力工具除锈钢材表面无可见油脂和污物,无附着不牢的氧化皮、铁锈和涂层,除锈比St3级略弱。
St3级非常彻底手工和动力工具除锈钢材表面无可见油脂和污物,无附着不牢的氧化皮、铁锈和涂层,表面呈现金属光泽。
第三章 除锈清洗工艺
3.1 喷砂除锈工艺
干式喷砂使用压缩空气带动磨料喷射钢材表面,冲击去除氧化皮、铁锈和旧涂层。磨料选用石英砂、铜矿砂、钢丸、钢砂等,粒径0.5至2毫米,根据除锈等级和表面粗糙度要求选择。
操作参数压缩空气压力0.5至0.7兆帕,喷嘴距表面30至50厘米,喷射角度70至80度,移动速度均匀,避免单点过度冲击。环境相对湿度低于85%,钢材表面温度高于露点3摄氏度以上。
质量控制达到规定除锈等级,表面粗糙度40至70微米,适合涂装附着。粗糙度过大浪费涂料,过小附着力不足。除锈后立即检查,不合格部位补喷,合格后及时进入下道工序,防止返锈。
安全防护喷砂作业人员佩戴供气式呼吸器或过滤式呼吸器、防护头盔、防护服,防止粉尘吸入和磨料反弹伤害。设置警戒区域,非作业人员禁止进入。通风除尘,防止粉尘爆炸。
3.2 抛丸除锈工艺
机械抛丸使用抛丸机叶轮高速旋转,将钢丸抛射至钢材表面,冲击除锈。适用于工厂化批量处理,如钢板、型钢、钢管预处理线。
操作参数抛丸速度、抛射角度、钢丸粒径、输送速度根据钢材材质和除锈要求调整。连续作业,效率高,质量稳定。
后处理抛丸后钢材表面清扫,清除残留钢丸和粉尘。磁选回收钢丸,循环使用。检查除锈质量,合格后进入涂装工序。
3.3 高压水除锈工艺
纯水高压除锈使用高压水射流冲击锈蚀层,适用于薄锈层或不允许干式喷砂的场合。压力50至200兆帕,根据锈蚀程度调整。不扬尘,无磨料消耗,但可能产生大量含锈污水。
水射流加磨料高压水中混入磨料,增强冲击效果,接近干式喷砂效率。磨料回收或过滤,污水沉淀处理。
后处理高压水除锈后钢材表面潮湿,必须立即干燥,使用热风或压缩空气吹干,防止闪锈。干燥后尽快涂装,暴露时间不超过4小时。
3.4 手工和动力工具除锈
手工除锈使用钢丝刷、铲刀、砂纸等手工工具,适用于小面积、复杂形状或喷砂无法到达的部位。效率低,劳动强度大,质量不易保证,仅用于局部修补或辅助处理。
动力工具除锈使用电动或气动钢丝刷、砂轮机、针束除锈器等,效率高于手工,适用于中等面积除锈。控制操作力度,避免过度打磨损伤母材。注意火花防护,防止火灾爆炸。
3.5 化学除锈工艺
酸洗除锈使用稀硫酸、稀盐酸或磷酸溶液浸泡或涂刷钢材表面,溶解氧化皮和铁锈。适用于形状复杂、机械除锈困难的构件,或作为预处理。
操作参数酸液浓度5%至20%,温度20至60摄氏度,时间10分钟至2小时,根据锈蚀程度调整。酸洗后彻底水洗,中和处理,防止酸残留腐蚀。
环保要求酸洗废液含重金属和酸性物质,必须收集处理,中和沉淀后达标排放或交由有资质单位处置。禁止直接排放污染环境。
第四章 表面清洗处理
4.1 除油脱脂
碱性脱脂使用碱性清洗剂,pH值10至13,主要成分为氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钠、表面活性剂,皂化动植物油,乳化矿物油。温度60至80摄氏度,喷淋或浸泡,时间10至30分钟。
溶剂脱脂使用有机溶剂如汽油、煤油、丙酮、三氯乙烯等,溶解油脂。适用于不宜碱性处理的场合,或作为补充处理。注意防火防爆和通风,溶剂回收或焚烧处置。
水基脱脂剂环保型水基清洗剂,以表面活性剂为主,乳化分散油脂,可生物降解,逐步替代溶剂脱脂。
后处理脱脂后热水洗,清除残留脱脂剂,干燥或进入下道工序。
4.2 除旧涂层
机械除旧喷砂、抛丸、高压水、打磨等机械方法去除旧涂层,适用于大面积或附着力丧失的涂层。
化学除旧使用脱漆剂软化旧涂层,刮除或冲洗去除。适用于局部修补或复杂形状,控制脱漆剂对基材的腐蚀。
热除旧使用火焰加热或热风机加热旧涂层,软化后刮除。注意温度控制,防止钢材热变形或性能变化。
4.3 表面活化处理
磷化处理钢材表面化学处理,形成磷酸盐转化膜,提高涂装附着力和耐蚀性。浸渍或喷淋,温度30至90摄氏度,时间5至20分钟。后处理水洗、钝化、干燥。
钝化处理不锈钢表面酸洗后钝化处理,使用硝酸或柠檬酸溶液,恢复和增强钝化膜,提高耐蚀性。
第五章 防腐涂装工艺
5.1 涂料选择
底漆选择红丹防锈漆、铁红防锈漆、环氧富锌底漆等。红丹防锈性好但含铅有毒,逐步限制使用。铁红防锈漆通用性强,性价比高。环氧富锌底漆含锌量高,阴极保护,长效防锈,适用于重要结构。
中间漆选择环氧云铁中间漆、厚浆型环氧漆等,增加涂层厚度,提高屏蔽性能,增强层间附着力。
面漆选择醇酸磁漆、氯化橡胶漆、丙烯酸聚氨酯漆、氟碳漆等。醇酸漆成本低,耐候一般。氯化橡胶漆耐水耐碱,适用于潮湿环境。丙烯酸聚氨酯漆耐候性好,光泽高。氟碳漆超耐候,20年以上寿命,适用于高要求场合。
配套体系根据腐蚀环境、使用年限、维护条件选择配套体系,如一般环境环氧底漆加丙烯酸聚氨酯面漆,海洋环境环氧富锌底漆加环氧云铁中间漆加氟碳面漆。
5.2 涂装前准备
表面检查除锈清洗后表面检查,无油脂、无水分、无灰尘、无锈蚀,达到规定除锈等级和粗糙度。不合格返工,合格后4小时内涂装,防止返锈。
环境条件温度5至35摄氏度,相对湿度低于85%,钢材表面温度高于露点3摄氏度。雨雪、大风、沙尘天气停止涂装。冬季低温采取保温措施,夏季高温避开烈日直射。
涂料准备涂料搅拌混合均匀,必要时过滤去除结皮和颗粒。双组分涂料按配比配制,熟化时间不少于规定时间,现配现用,在规定使用期内用完。
5.3 涂装施工
刷涂使用漆刷手工涂刷,适用于小面积、复杂形状、预涂和修补。漆刷选用合适材质和尺寸,涂刷均匀,厚度适中,无漏涂、流挂、气泡。
辊涂使用滚筒辊涂,适用于大面积平面,效率高于刷涂,但边角需补刷。选用合适辊筒,控制涂料粘度和涂布量。
喷涂使用空气喷涂、无气喷涂、静电喷涂等设备,效率高,涂层均匀,适用于大面积工厂化涂装。空气喷涂雾化好,但涂料利用率低。无气喷涂压力大,涂料利用率高,涂层厚。静电喷涂涂料带电吸附,利用率最高,适用于导电基材。
涂布量控制每道涂层厚度符合设计要求,底漆30至50微米,中间漆50至100微米,面漆30至50微米。总干膜厚度满足设计要求,一般室外钢结构150至250微米,重要结构250微米以上。
涂装间隔每道涂层实干后再涂下一道,间隔时间根据涂料类型和环境条件,一般4至24小时。过早复涂影响干燥和附着力,过晚复涂需拉毛处理增强层间附着。
5.4 涂装后处理
干燥养护涂装后自然干燥或烘干,温度和时间符合涂料要求。干燥初期防止雨淋、水溅、污染、磕碰。
涂层检查检查涂层外观,平整光滑,颜色均匀,无漏涂、流挂、气泡、针孔、裂纹。检查干膜厚度,磁性测厚仪多点测量,平均值不低于设计厚度,最小值不低于设计厚度80%。
缺陷修补发现缺陷标记,打磨清除后补涂。厚度不足部位增加涂装道数。
第六章 热喷涂防腐工艺
6.1 热喷涂类型
火焰喷涂使用氧乙炔火焰熔化金属丝或粉末,压缩空气雾化喷射至基材表面。设备简单,成本低,但涂层孔隙率较高,适用于一般要求场合。
电弧喷涂使用两根金属丝作为电极,电弧熔化金属,压缩空气雾化喷射。效率高,涂层结合强度好,为钢结构大面积防腐常用方法。
等离子喷涂使用等离子弧熔化金属或陶瓷粉末,喷射至基材表面。温度高,可喷涂高熔点材料,涂层质量高,但成本高,适用于特殊要求。
6.2 热喷涂材料
锌及锌铝合金纯锌涂层阴极保护,适用于一般大气环境。锌铝合金含铝15%至25%,耐蚀性优于纯锌,适用于海洋和工业大气。
铝及铝合金纯铝涂层耐蚀性好,适用于海洋和化学介质环境。铝镁合金结合强度和耐蚀性更好。
复合涂层底层锌或铝,面层密封涂料,封闭孔隙,增强防护,延长寿命。
6.3 热喷涂工艺
表面准备喷砂除锈至Sa3级,表面粗糙度50至100微米,无油脂无灰尘,立即喷涂防止返锈。
喷涂参数根据材料和设备调整,电弧喷涂电压20至40伏,电流100至300安,压缩空气压力0.5至0.6兆帕,喷涂距离150至300毫米,角度尽可能垂直。
涂层厚度锌涂层80至120微米,铝涂层100至150微米,根据环境腐蚀性和使用年限调整。分层喷涂,每层厚度适中,避免过热变形。
后处理热喷涂后表面粗糙多孔,立即涂封闭漆或中间漆,封闭孔隙,增强防护。涂层结合强度检测,划格法或拉开法,达到标准要求。
第七章 冷镀锌及特殊防护工艺
7.1 冷镀锌工艺
冷镀锌涂料高含锌量涂料,锌粉含量90%以上,涂膜具有阴极保护作用,类似热浸镀锌效果。适用于现场修补、不便热镀锌的构件、热镀锌层修复。
施工工艺表面处理要求Sa2.5级或St3级,清洁干燥。冷镀锌涂料搅拌充分,防止锌粉沉降。刷涂或喷涂,涂膜厚度60至100微米。实干后涂配套面漆保护。
性能特点冷镀锌层导电性、焊接性、耐蚀性接近热镀锌,但耐磨性和耐候性略差,需配套面漆使用。
7.2 重防腐涂料体系
玻璃鳞片涂料树脂中加入玻璃鳞片,增强屏蔽作用,耐水耐化学介质,适用于储罐、管道、污水池等。
环氧沥青涂料环氧树脂与煤焦沥青混合,耐水耐潮湿,适用于水下和地下钢结构。
聚脲弹性体喷涂型弹性体,瞬间固化,涂层厚,无缝无接缝,耐磨耐冲击,适用于特殊场合。
7.3 阴极保护
牺牲阳极法在钢结构上连接电位更负的金属如锌、镁、铝,形成原电池,阳极腐蚀保护阴极钢结构。适用于水下、地下等电解质环境。
外加电流法通过外部电源向钢结构施加阴极电流,使其电位负移至免蚀区。适用于大型结构如船舶、管道、储罐。
第八章 不锈钢清洗与钝化
8.1 不锈钢污染类型
油脂污染加工、运输、安装过程中沾染的油污、指纹,影响外观和耐蚀性。
铁素体污染碳钢工具、磨料、环境铁粉附着于不锈钢表面,形成腐蚀电池,引发点蚀。
焊接氧化焊接高温导致表面氧化变色,降低耐蚀性,需酸洗去除。
水垢锈斑硬水沉积或铁锈污染,影响外观,破坏钝化膜。
8.2 不锈钢清洗工艺
除油清洗使用中性或弱碱性清洗剂,清除油脂污物,清水冲洗,干燥。
除铁清洗使用专用不锈钢清洗膏或酸洗膏,清除铁素体污染和轻微氧化,恢复钝化膜。含硝酸、氢氟酸或柠檬酸,控制浓度和时间,防止过腐蚀。
酸洗钝化焊接氧化或严重污染,使用硝酸加氢氟酸溶液酸洗,去除氧化皮,同时钝化表面。酸洗后彻底水洗,中和处理,防止残留腐蚀。
钝化处理酸洗后或机械清理后,使用硝酸或柠檬酸溶液钝化处理,增强钝化膜,提高耐蚀性。
8.3 不锈钢防护
避免氯离子不锈钢对氯离子敏感,清洗避免使用含氯清洗剂,防止点蚀。
避免碳钢污染使用专用工具,不与碳钢混用,防止铁粉嵌入。
定期清洗定期清除表面污染物,保持清洁,维持钝化膜完整性。
第九章 质量控制与验收
9.1 表面处理质量控制
除锈等级检查目视对比标准照片,或采用粗糙度仪测量。关键部位100%检查,一般部位抽查。
清洁度检查白布擦拭无污渍,水膜试验30秒不破裂,表面无油脂。
表面粗糙度检查粗糙度仪测量,或对比标准样板。粗糙度影响涂层附着力,严格控制。
9.2 涂装质量控制
涂层厚度检查磁性测厚仪或涡流测厚仪多点测量,平均值不低于设计厚度,最小值不低于80%。
附着力检查划格法或拉开法,达到设计等级,无剥落开裂。
外观检查平整光滑,颜色均匀,无漏涂、流挂、气泡、针孔、裂纹。
固化检查涂层实干,硬度、耐溶剂性符合要求,不粘手,无压痕。
9.3 验收标准
除锈验收达到规定除锈等级,表面粗糙度符合要求,无油脂无灰尘无水分。
涂装验收涂层厚度、附着力、外观、固化均符合设计要求和标准规定。
资料验收施工记录、检验记录、涂料合格证、检测报告等资料齐全。
质保承诺约定质保期限,一般室外涂装5至10年,重要结构15至20年,热喷涂20年以上。
第十章 安全与环保要求
10.1 作业安全
喷砂安全佩戴供气式呼吸器、防护头盔、防护服,防止粉尘和磨料伤害。通风除尘,防爆措施,警戒隔离。
涂装安全通风良好,佩戴防毒面具或口罩,防止溶剂中毒。防火防爆,禁止明火,静电接地。高空涂装系安全带,平台稳固。
热喷涂安全防高温灼伤,防紫外线伤害,防噪声伤害,防金属烟尘吸入。
10.2 环境保护
粉尘控制喷砂、打磨配备除尘设备,粉尘收集处理,达标排放。禁止露天无防护作业。
废气控制涂装作业通风,有机废气收集处理,活性炭吸附或催化燃烧,达标排放。
废水控制酸洗废液、脱脂废液、含漆废水收集处理,中和沉淀,达标排放或交由有资质单位处置。
固废处置废磨料、废漆渣、废涂料包装按危废管理,分类收集,交由有资质单位处置。
第十一章 附则
11.1 标准解释
本标准由利雅德清洗技术部负责解释。
11.2 标准修订
本标准每年评审修订一次。
11.3 施行日期
本标准自发布之日起施行。
利雅德清洗 编制
声明:本标准为利雅德清洗公司内部技术文件,未经许可不得对外提供。作业人员应严格执行,确保金属结构/钢结构除锈防腐清洗工艺质量和作业安全。

利雅德清洗




