在石油化工、硫酸磷肥、有色冶煉等企業(yè)的防腐蝕工程設(shè)計(jì)與施工中,除整體玻璃鋼采用機(jī)器纏繞法外,在現(xiàn)場制做的設(shè)備防腐內(nèi)襯以及地坪、地溝等的防腐,均采用手糊法玻璃鋼防腐施工?,F(xiàn)對手糊法玻璃鋼襯里施工質(zhì)量的影響因素及其防治方法作以下探討。
1手糊法玻璃鋼襯里施工質(zhì)量的影響因素及防治
1.1被襯基層表面處理不好或處理方法不當(dāng)
玻璃鋼襯里的基層主要有金屬設(shè)備及混凝土池、槽及地坪。由于襯里層鼓泡脫層的部位大多數(shù)發(fā)生在被襯基層與襯里層之間的界面處,因此,基層表面處理的好壞,直接影響與基層的粘接力。
內(nèi)襯玻璃鋼對金屬設(shè)備的要求:(l)金屬殼體應(yīng)具有足夠的剛度以防止因殼體變形而導(dǎo)致內(nèi)襯玻璃鋼層的損壞或脫層;(2)鐵殼表面的焊縫應(yīng)平整,不得留有焊渣、毛刺、氣孔等,若有凸起的毛刺,必須用砂輪打磨平整光潔,所有轉(zhuǎn)角處必須做成圓角(R>10 mm);(3)金屬殼體表面必須經(jīng)過嚴(yán)格的噴砂除銹處理,使金屬表面呈銀灰色;(4)設(shè)備表面除銹后,應(yīng)在8~12 h之內(nèi)涂刷底漆,底漆要求薄而均勻,以減少應(yīng)力開裂。
對混凝土設(shè)備的要求:(1)混凝土表面應(yīng)光潔、平整,不得有脫層、裂紋;(2)混凝土表面應(yīng)清潔、干燥,水分含量不應(yīng)大于5%,如表面潮濕,應(yīng)加熱干燥,加熱要求均勻、緩慢,不允許局部過熱;(3)混凝土表面在涂底漆前還應(yīng)用溶劑(一般為丙酮)清洗,并在室溫下干燥24 h后才能刷底漆,底漆要求均勻。
1.2底漆選擇不當(dāng)或底漆的固化度差
玻璃鋼作為設(shè)備內(nèi)襯主要是襯貼在碳鋼或混凝土上,而金屬與水泥的膨脹系數(shù)均為6×l0-oC1,未改性熱固性樹脂大約為55×io-6 C-l,它幾乎9~10倍于碳鋼和水泥。同時,所有熱固性樹脂在固化過程中都有不同程度的收縮,有的收縮小,如環(huán)氧樹脂收縮率為1%~2%;有的收縮很大,如酚醛樹脂為8%~10%,呋喃樹脂更大些。這些性能是我們選擇底漆的依據(jù),否則這種收縮應(yīng)力會使樹脂開裂或引起水泥破壞。一般鋼殼十分強(qiáng)固,所產(chǎn)生的應(yīng)力不致使它破壞,只是樹脂或襯里層會開裂。
底漆的選擇原則:首先應(yīng)根據(jù)玻璃鋼襯里層的種類正確選擇底漆。一般鋼殼襯里層的底漆應(yīng)盡可能選用與玻璃鋼種類相同的底漆或環(huán)氧底漆。例如,襯貼環(huán)氧一酚醛玻璃鋼時可采用環(huán)氧一酚醛底漆或純環(huán)氧底漆,因?yàn)檫@些底漆與基層均有良好的粘接力,而襯里層又由于是同類樹脂,物理性能相同更容易粘接。選擇環(huán)氧底漆是因?yàn)榄h(huán)氧粘接力好,收縮性小的緣故。再者就是底漆必須充分固化,尤其是酚醛玻璃鋼襯里層的環(huán)氧底漆,必須熱處理固化。環(huán)氧底漆未經(jīng)充分固化就進(jìn)行酚醛玻璃鋼襯里施工,造成襯里層在熱處理后大面積脫層的質(zhì)量事故在施工當(dāng)中時有發(fā)生。脫層的主要原因是由于環(huán)氧底漆和環(huán)氧一酚醛或環(huán)氧一呋喃底漆在室溫條件下固化后,雖然從表面上看已經(jīng)固化,但實(shí)際上是一種假固化,當(dāng)熱處理到80℃以上時會有一個流變過程,即重新變軟發(fā)粘,并釋放出殘留溶劑等揮發(fā)性氣體,待加熱一段時間或
達(dá)到一定溫度后方可真正固化,成為不溶不融的涂層。而襯貼在表面的酚醛玻璃鋼則無此流變現(xiàn)象。因此,假如環(huán)氧底漆在自然干燥后直接進(jìn)行酚醛玻璃鋼施工,則在施工完畢作整體熱處理時,由于底漆流變產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體不能排出造成酚醛玻璃鋼層鼓泡或脫層。當(dāng)然,對常溫操作的設(shè)備即使對襯里層不進(jìn)行熱處理也可使用,但為了提高設(shè)備的耐腐蝕性和延長設(shè)備的使用壽命,都應(yīng)盡可能對底漆及玻璃鋼層進(jìn)行熱處理,以保證玻璃鋼的施工質(zhì)量。
熱處理的目的是為了使樹脂固化較充分,以提高襯里層的耐腐蝕性能。熱處理溫度的選擇沒有統(tǒng)一的規(guī)定,一般情況下,環(huán)氧底漆熱處理?xiàng)l件為:以10'C/h的速度升溫至60℃,保持2h;再以10'C/h的速度升溫至80'C,保持2h;再以10,C /h的速度升溫至100℃,保持4h;然后以10℃/h降至常溫即可。這一過程大概需24 h左右。如果條件不具備,可在60℃左右恒溫24 h即可。
1.3原材料選擇不當(dāng)或某些質(zhì)量指標(biāo)控制不嚴(yán)
目前用作玻璃鋼襯里的原材料有玻璃布及各種樹脂、稀釋劑、固化劑、填料等,由于其品種、規(guī)格較多,其性能也不盡相同,因此,原材料質(zhì)量選擇不好也會造成玻璃鋼襯里層破壞。
玻璃布宜選用稀、疏、薄的方格玻璃布,經(jīng)緯密度在6~8根/cm,厚度在0.2~0.4mm的無堿或中堿無捻粗紗布,并進(jìn)行脫蠟處理。否則在襯貼時膠料不易滲透,影響粘接,增大玻璃鋼層的氣孑L率,致密性差。在HF介質(zhì)中則選用滌綸纖維布。
在選用環(huán)氧、酚醛樹脂及酒精、丙酮等材料時,應(yīng)嚴(yán)格控制水分,如水分較大,在熱處理時汽化,容易造成氣孔和脫層。酚醛樹脂還要注意有效期,一般夏天有效期為3個月,冬天為6個月。填料有石英粉、鑄石粉、瓷粉、石墨粉,要求耐酸率在95%以上,含水率在0. 5%以下,細(xì)度要求小于0.124 mm(120目)。用于HF場合填料必須使用石墨粉。
在選用固化劑時,一定要選擇無毒、操作方便、適用范圍廣的固化劑,計(jì)量必須準(zhǔn)確。如加入量過少,不僅影響固化度,而且還會發(fā)粘而不固化。目前常用的比較好的固化劑有T -31、JA -1、NL等。
1.4玻璃鋼襯里的施工方法和施工環(huán)境不合適
手糊法玻璃鋼襯里目前常用分層間斷襯貼法(酚醛玻璃鋼)和多層連續(xù)襯貼法(環(huán)氧環(huán)璃鋼)兩種。從施工質(zhì)量來看,連續(xù)法雖然施工進(jìn)度快,但由于溶劑等揮發(fā)性物質(zhì)不易排除而容易脫層和產(chǎn)生氣孔,因此,一般情況下,宜采用間斷法施工。
玻璃鋼施工,要求環(huán)境溫度在15~25℃,相對濕度不大于80%。因此,應(yīng)盡量避開冬雨季,如確需在冬雨季施工時采取必要的加熱、保溫、防雨措施,盡可能在于燥的室內(nèi)施工,以確保工程質(zhì)量。
1.5 熱處理溫度及方法不當(dāng)
玻璃鋼襯里完工后,有條件時,必須對襯里整體進(jìn)行熱處理,這是保證襯里層質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。如果時間允許,也可進(jìn)行自然固化處理。玻璃鋼襯里常溫固化時間見表1。
玻璃鋼襯里若要進(jìn)行熱處理,首先必須根據(jù)玻璃鋼襯里情況,確定升溫曲線。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)確定的升溫曲線為:升溫速度和降溫速度為10℃/h;最高溫度酚醛玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼為80℃,環(huán)氧一酚醛玻璃鋼為100℃,環(huán)氧一呋喃玻璃鋼為120℃;升溫至40℃、60℃、100℃ 、120℃時分別保溫4h,最高溫度保持4~6 h。其次應(yīng)選擇好熱處理方法,為了滿足上述熱處理?xiàng)l件,整體熱處理應(yīng)盡可能在專用的烘房內(nèi)進(jìn)行,如果大型和固定的設(shè)備無法進(jìn)烘房處理,亦可進(jìn)行本體熱處理,即在設(shè)備內(nèi)設(shè)置電加熱器或蒸汽暖氣片來進(jìn)行。但無論采用哪種方法,熱源均應(yīng)遠(yuǎn)離襯里層,防止局部溫度過高。另外,熱處理前應(yīng)盡量使玻璃鋼襯里多干燥一段時間。
2 結(jié)語
造成玻璃鋼襯里層鼓泡和脫層等施工質(zhì)量的因素是多方面的,必須對施工過程中的各個工序嚴(yán)格控制,方能確保工程質(zhì)量。