作者 | 马桂君，王伊诺，晏学兵，等
(海洋石油工程（青岛）有限公司)
引言
随着我国对海洋资源的开发，海洋钢结构的腐蚀控制技术越来越受到关注。海洋环境可以分为大气区、飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区5个腐蚀区带。其中，钢结构在飞溅区的腐蚀最为严重。在飞溅区，钢材表面受到海水的周期性润湿，处于干湿交替状态，氧供应充分，盐分不断浓缩，加之阳光、风吹和海水环境等协同作用导致发生最严重的腐蚀。有机涂层保护是目前经济、有效的防腐方法，一般选择重防腐蚀涂料对服役于飞溅区的钢结构进行保护。本文以阿克苏诺贝尔国际油漆系列产品（不包括车间底漆部分）为例，说明涂装施工工艺及其质量控制的重要性。
1涂层系统
海洋飞溅区范围通常为平均水平线上下各 3m 的区域。按照ISO12944腐蚀等级划分，飞溅区所处腐蚀等级为C5-M和Im2，因此对于涂层防护系统要求较高。飞溅区涂层系统一般采用厚浆型环氧或环氧玻璃鳞片涂料，表1所示的阿克苏诺贝尔公司提供的涂装系统，主要由环氧富锌和高固体含量的双组分厚浆型环氧树脂涂料组成，设计使用寿命20a以上。因此，施工质量的好坏将直接影响涂层的防护效果。
表1 阿克苏诺贝尔公司的涂装系统
2涂装施工
2.1涂装工艺流程
以某海洋工程制造场地的为例，一般涂装施工工艺流程为：钢结构件预制完成→预清理→表面处理→喷涂底漆→检验→喷涂中漆→检验→喷涂面漆→检验→涂装终检。
2.2涂装前处理
2.2.1预清理
喷砂清理前应去除影响涂装质量的锐边、焊接飞溅、气孔、未打磨的火焰切割边等结构缺陷和水、油、脂等污染物，参考标准ISO8501-3和SSPC-SP1。
2.2.2表面处理
（1） 磨料的选择
采用喷砂方法进行表面处理。为确保获得满足要求的粗糙度和降低磨料经济成本，磨料通常采用钢砂和钢丸的混合物，混合比例一般为5:5。喷砂用的磨料应不含腐蚀性成分和影响涂层附着力的污物。磨料可溶性盐含量应按照ASTM D4940方法测试且不高于125μS/cm。
（2） 表面处理验收标准
清洁度达到 ISO 8501-1 的 Sa 2级或SSPC-SP10；
表面粗糙度达到 ISO 8503-5 的 Ra = 40~75μm；
表面清理后可溶性盐类含量按照 ISO 8502-6和ISO 8502-9测试，应＜25mg/m²；
表面灰尘度等级按照 ISO8502-3 标准测试，应不超过数量等级2级。
2.3涂装施工
2.3.1喷涂前的准备工作
涂料应存在干燥、遮阳、远离热源和火源的库房中，存储环境应满足油漆商MSDS对存储条件的要求。
表1涂装系统的两种产品均为双组份涂料，每套产品基料（A组份）和固化剂（B组份）分为两个包装桶，混合涂料时应先用动力搅拌器对基料（A组份）进行充分搅拌，后加入固化剂（B组份）并进行充分、彻底的搅拌。当只混合一部分涂料时，应严格按照产品说明书中的比例进行混合。混合后的涂料应在使用寿命内喷涂完毕，具体的混合比例和混合后使用寿命见表2。
表2 两种涂料混合后使用寿命
后道涂层应在前道涂层硬干并检查合格后，并在供应商说明书要求的覆涂时间间隔范围内进行覆涂，具体见表3。覆涂前，应对上道涂层表面进行清洁，除去上道涂层表面的漆雾、灰尘、油污和其他化学污染物，以保证下道涂层良好的外观和附着力。
表3 两种涂料复涂时间间隔
2.3.2无气喷涂
无气喷涂具有涂装效率高、涂膜质量好和对环境污染小的优点，因此首选无气喷涂，尤其是对于Interseal 670HS，无气喷涂可以使单层漆达到最大膜厚。涂装施工应在喷砂完成后4h内完成。喷涂施工过程中应按照ISO 2808对涂层湿膜厚度进行抽查，以保持涂膜厚度满足要求。
表4 无气喷涂推荐喷嘴直径
2.3.3施工环境控制
在下列施工环境条件，涂装施工应停止进行：
当构件表面温度低于露点3°C以下或相对湿度高于85%或构件基材温度低于5°C时；
当构件表面温度高于40℃时；
当空气温度低于5℃ 时；
室外涂装，当开始涂覆2h内有可肯定的不良天气变化时；
当因下雨、冷凝、霜冻等天气条件下，在构件表面形成潮气层时；
当环境温度低于油漆正常固化所需要的温度时，尤其是在冬季低温环境下。
冬季低温时期，若环境温度不能满足油漆固化所需温度时，应采取相应的加热措施，或采用冬季型固化剂，以便可以正常施工，并保证油漆良好、充分固化。
2.3.4涂层验收标准
完工涂层表面应无缺陷，例如流挂、凹陷、针孔、孔洞、气泡、橘皮、沙粒、灰尘或其他有害的异常情况，外观良好；
每道涂层的膜厚应符合SSPC-PA 2，在膜厚测量过程中，测量点的次数，频率，位置应按照SSPC-PA 2执行；
按照NACE SP0188进行漏涂点检测，检测出的针孔或漏涂处应及时修补，并重新检查直至达到要求为止。
2.4 常见涂层缺陷原因
本涂装系统主要以高固体含量的双组分厚浆型环氧树脂涂料为主，常见的涂层缺陷主要为流挂、漆膜过厚、涂层间附着力不好或涂层剥落、针孔或孔隙4项缺陷。
上述缺陷产生原因如下：
流挂出现的原因通常为漆膜过厚、涂料中加入了过量稀释剂、喷枪距离被涂装表面太近、喷枪移动速度慢等。如果在施工时发现流挂，可以快速地把它抹平；
漆膜过厚出现的原因主要为喷涂过程中喷枪距离被涂装表面太近、喷枪移动速度慢、施工过程中未严格进行湿膜厚度测量等。对厚浆型环氧树脂涂料Interseal 670HS此类固化型涂料而言，涂层过厚将产生内部收缩，引起涂层开裂、剥落；
涂层间附着力不好或涂层剥落的原因主要为涂层施工时超过复涂时间间隔、被涂装表面清洁不满足要求、超过复涂时间间隔施工时未进行相应的表面处理等；
针孔或孔隙出现的原因通常为漆膜过厚、喷枪距离被涂装表面太远、施工环境过量的通风或大风等。
2.5 涂层缺陷修补
涂层破损区域、涂层系统缺陷，例如流挂、凹陷以及污染应去除，涂层干膜厚不足之处应重新清理进行涂层修补。
若待修补区域未深入到底材并发生锈蚀，环氧树脂漆因其耐磨性只可采取动力工具进行清理拉毛处理。若待修补区域已损伤至底材并发生锈蚀，若该区域无法进行喷射冲砂处理，则应采用动力工具清理到SSPC-SP11等级。
待修补区域与完好区域涂层的边缘部位应砂磨出搭接坡度，搭接区域的原涂层应砂磨露出新鲜的涂层表面，以增加修补涂层与原涂层的结合力。修补区域表面处理结束后，应充分清洁该表面，然后按照涂层系统（表1）进行涂层修补并达到设计要求的干膜厚度。
环氧树脂漆涂层修补建议采用喷涂的方法施工。
2.6涂装终检
涂装施工完成后应进行终检，终检应包括外观检查、总干膜厚度检查和涂装施工完整性检查。
3搬运和组对
已涂装构件要在涂层终检完成并且涂层已经被认为充分固化后运往现场。在吊装、搬运、组装和装船固定过程中，涂装过的表面要进行保护以免遭到破坏。
结语
钢结构飞溅区腐蚀对整体钢结构的寿命起着决定性作用，通过控制涂层系统设计、表面处理、无气喷涂施工、喷涂施工环境控制等相关质量及关键工序，可有效的确保涂层防腐性能的发挥，进而保证钢结构能够在设计寿命内有效的运行。
参考文献（略）
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