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1、海上施工設備防腐蝕設計方案 編 制： 王孝仁 審 核： 批 準： 三一電氣海上工程技術項目部2009年10月第一章 概 述為了促進和保障三一電氣海工設備的設計與制造水平，延長設備使用壽命，規范海工設備的防腐蝕技術方案，海上工程技術部在參考軍用兩棲車輛防腐蝕設計方案，并借鑒國家防腐蝕標準，總結國內外各個行業大量的防腐蝕實踐及研究成果的基礎上，編寫了三一電氣海工設備防腐蝕設計規范。第二章 適用范圍本標準適用于三一電氣海上施工設備的防腐蝕設計、工藝和檢驗。對上述規定以外的其他海上工程設備，亦可參照本標準進行設計和檢驗。第三章 設計依據Q/SY 1184-2007 零部件底漆涂裝工藝與檢驗通用規范Q/2、SY 1182-2007 工程機械涂裝用油漆技術規范GJB 58322006 兩棲裝備犧牲陽極保護設計和安裝GB8923-88涂裝前鋼材表面腐蝕等級和除銹等級ISO 2063-2005 Thermal spraying Metalic and other inorganic coatings Zinc，aluminum,and their aiioys.AWS C2.23M/C2.23:2003 Specification for The Application of Thermal Spray Coatings(Metalizing) of Alumimun Zinc,And Their a3、lloys and Composites for the Corrosion Frotection of Steel.ASTM D4541-02 Standard Test Method for Puii Off Strongth of Coatings Using Portable Adhesion Testers.GB/T 8923-1988涂裝前鋼材表面銹蝕等級和防腐等級GB/T 470-1997鋅錠GB/T 4956-2003磁性金屬基體上非磁性覆蓋層、覆蓋層厚度測量磁性法GB/T 11374-1989熱噴涂涂層厚度的無損測量辦法GB/T 11373-1989熱噴涂金屬件表面預處理通則4、。GB/T 9793-1997金屬和其他無機覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其合金。GB/T 8642-2002熱噴涂層抗拉強度的測量ASTM C633-2001熱噴涂層的粘附力或粘結強度的標準試驗方法ASTM E1920-2003 熱噴涂層的金相制備用標準指南JB/T 7706-1995 有機涂料刷涂通用技術規范或JB/T 9188-1999 。第4章 海工設備防腐蝕技術設計方案6.1 概述海上施工設備包括以下四種類型的設備：SYTY90多履帶運輸車；SYTQ8580-H起重機；SYTQ130起重機及SYTZ800履帶樁機。設計使用年限30年.SYTY90多履帶運輸車主要由四個浮箱履帶、四個可伸縮支腿、5、高架浮箱、駕駛室、動力系統、電氣控制系統、液壓控制系統等組成。其外觀結構如圖6.1所示。圖6.1 SYTY90多履帶運輸車SYTQ8580-H起重機上車采用上海三一科技有限公司生產的SCC6300履帶起重機上車，底盤采用SYTY90多履帶運輸車經過局部修改而成。其外觀結構如圖6.2所示。圖6.2 SYTQ8580-H起重機SYTQ130起重機由上車總成、配重、高架浮箱總成、履帶支腿總成、浮箱履帶總成及支腿等部件組成，見圖6.3所示。圖6.3 SYTQ130起重機SYTZ800履帶打樁機由樁架、回轉平臺、回轉支承、高架浮箱、四個履帶支腿、四條浮箱履帶組成，見圖6.4所示。圖6.4 SYTZ8006、起重機6.2 履帶板、支重輪、導向輪、驅動輪和鏈軌6.2.1 防腐蝕技術設計方案履帶板、支重輪、導向輪、驅動輪、支重輪和鏈軌采用的防腐方案為：A方案：單件熱浸鋅鋁,厚度要求為70100微米。部件裝配后，噴涂黑色脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度100m。6.2.2熱浸鋅概述在各種保護鋼基體的涂鍍方法中，熱浸鋅是非常優良的一種。它是在鋅呈液體的狀態下，經過了相當復雜的物理、化學作用之后，在鋼鐵上不僅鍍上較厚的純鋅層，而且還生成一種鋅一鐵合金層。這種鍍法，不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點，而且由于具有鋅鐵合金層。還具有電鍍鋅所無法相比擬的強耐蝕性。因此這種鍍法特別適用于各種強酸、堿霧氣等強腐蝕環境中。6.2.7、3 熱浸鋅形成原理熱鍍鋅層是鋅在高溫液態下，分三個步驟形成的： 鐵基表面被鋅液溶解形成鋅鐵合金相層； 合金層中的鋅離子進一步向基體擴散形成鋅鐵互溶層； 合金層表面包絡著鋅層。 6.2.4熱浸鋅的特點（1）具有較厚的致密的純鋅層覆蓋在鋼鐵表面上，它可以避免鋼鐵基體與任何的腐蝕溶液的接觸，保護鋼基體免受腐蝕。 （2）具有鐵鋅合金層，結合致密，在海洋性鹽霧大氣及工業性大氣中表現特有抗腐蝕性； （3）由于結合牢固，鋅鐵互溶，具有很強的耐磨性； （4）由于鋅具有良好的延展性，其合金層與鋼基附著牢固，因此熱鍍件可進行冷沖、軋制、拉絲、彎曲等各種成型而不損壞鍍層； （5）熱鍍鋅后的件表面光亮美觀。 （6）純8、鋅層是熱鍍鋅中最富有塑性的一層鍍鋅層，其性質基本接近于純鋅，具有延展性，所以它富于撓性。 該防腐方案既具有耐磨性、防腐蝕性，又具有犧牲陽極的保護作用，規格大小滿足鋅鍋的要求。（鋅鍋尺寸420012002200）因此，該區域的零部件選用熱浸鋅防腐方案。6.3 高架浮箱、發動機外罩、駕駛室、錨裝置、圍欄和扶梯等防腐蝕技術設計方案采用的重防腐涂料作為防腐方案的零部件為：高架浮箱、發動機、駕駛室、錨裝置、圍欄和扶梯等。高架浮箱防腐蝕技術方案為犧牲陽極保護法+重防腐涂料。犧牲陽極保護法：1.9公斤鋅陽極8塊，均布焊接在高架浮箱的兩底側，安裝要求符合標準GJB5832-2006。重防腐涂料： 外表面：涂層9、名稱干膜厚度道數參考標準噴砂除銹Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077熱噴鋅鋁偽合金（V/V=50/50）150m環氧連接漆60m1道聚脲樹脂涂料80m1道干膜總厚度260m 內表面：涂層名稱干膜厚度道數參考標準噴砂除銹Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077底漆采用環氧富鋅底漆（含鋅80%）80m環氧連接漆60m1道聚脲樹脂涂料80m1道干膜總厚度220m表面處理：噴砂處理，達到GB8923標準，Sa2 1/2級。涂層： 底漆采用環氧富鋅底漆（含鋅10、80%），干膜厚度200m。中間漆采用厚漿環氧漆，干膜厚度100m。面漆采用（顏色未定）聚氨酯面漆，干膜厚度100m 內表面：。表面處理：噴砂處理，達到GB8923標準，Sa2 1/2級。涂層： 底漆采用改性環氧厚漿漆，干膜厚度100m。面漆采用（白色）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度100m。6.3.3 甲板的涂裝涂層名稱干膜厚度道數參考標準噴砂除銹Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077熱噴鋅鋁偽合金（V/V=50/50）120m環氧連接漆60m1道聚脲樹脂涂料80m1道干膜總厚度260m表面處理：涂漆前須進行噴砂處理，達到11、GB8923-88標準Sa2 1/2級。涂層： 底漆采用通用耐磨環氧漆，干膜厚度100m。中間漆采用環氧云母氧化鐵漆，干膜厚度100m。面漆采用（顏色待定）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度50m。6.3.4 桅桿、主臂、起重臂、發動機外罩、駕駛室、錨裝置、液壓油缸的外表面、圍欄和扶梯、配重的涂裝涂層名稱干膜厚度道數參考標準噴砂除銹Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077熱噴鋅鋁偽合金（V/V=50/50）120m環氧連接漆60m1道聚脲樹脂涂料80m1道干膜總厚度260m表面處理：涂漆前須進行噴砂處理，達到GB8923-88標準12、Sa2 1/2級。涂層： 底漆采用環氧富鋅底漆（含鋅80%），干膜厚度200m。中間漆采用厚漿環氧漆，干膜厚度100m。面漆采用（顏色未定）聚氨酯面漆，干膜厚度100m。 履帶浮箱內表面、支腿（液壓、起重機）內表面的涂裝涂層名稱干膜厚度道數參考標準噴砂除銹Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077環氧富鋅底漆80m1環氧連接漆40m1道聚脲樹脂涂料80m1道干膜總厚度200m表面處理：噴砂處理，達到GB8923標準，Sa2 1/2級。涂層： 底漆采用改性環氧厚漿漆，干膜厚度100m。面漆采用（顏色待定）脂肪族聚氨酯面漆，干膜13、厚度100m。6.4 履帶浮箱、桶基礎、卷揚機、滑輪組、液壓支腿、起重支腿外表面涂層名稱干膜厚度道數參考標準噴砂除銹Sa2.5 Rz3575TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077熱噴鋅鋁偽合金（V/V=50/50）120m環氧連接漆60m1道聚脲樹脂涂料80m1道干膜總厚度260m表面處理：噴砂處理達到Sa21/2或SSPC-SP6或動力工具打磨至St3,表面粗糙度40-75m.。涂層：金屬涂層+重防腐涂層金屬涂層：噴鋅鋁合金，干膜厚度120150m。重防腐涂層：底漆采用環氧富鋅底漆（含鋅80%），干膜厚度60m。中間漆采用厚漿環14、氧漆，干膜厚度200m。面漆采用（顏色待定）聚氨酯面漆，干膜厚度60m。6.5 緊固件1、采用達克羅防腐蝕技術，涂層的厚度為6-8m。2、對緊固螺栓在裝配時采用螺紋密封鎖固膠鎖緊密封，使螺栓與螺紋之間消除間隙。6.6 活塞桿采用等離子噴涂陶瓷防腐蝕技術。主要技術要求：厚度控制在200m以上；陶瓷涂層的結合強度要求30MPa，活塞桿涂層硬度達850-1200HV；表面粗糙度：Ra0.4；彎曲性能：直徑50mm陶瓷涂層活塞桿在支點距離為1000mm，最大變形5mm下反復彎曲2000次，涂層不發生裂紋、斷裂和剝落；惰性材料將涂層孔洞徹底封閉。鹽霧腐蝕的壽命1200小時。6.7 鋼絲繩選用標準鍍鋅鋼絲15、繩。6.8 液壓系統1、液壓閥體、接頭、螺栓、螺母、法蘭，采用不銹鋼材料（316），或者采用鎳磷化學鍍，厚度為25-30微米，能夠有效地防止海上工況環境的腐蝕。2、液壓油箱、液壓泵、馬達、減速機表面等采用重防腐涂料。3、液壓軟管兩端的接頭采用不銹鋼(316)材料防腐。6.9 電氣系統1、采用平面密封膠對電纜、車內儀表等的安裝配合間隙進行密封處理；2、應選用防護等級（IP67、IP68以上）高的電線、電纜、插座、接頭等電氣元件；插接件優先選用雙彈簧式壓緊結構的防水插接件；ECU（發動機控制單元）端子插接件性能要求較高，應選用鍍金件；4、線束應該套在高阻燃性、防水、機械強度高的波紋管內；5、電控柜16、的結構應能夠滿足工作環境的要求（振動、沖擊等），防護等級應不低于IP56，采用平面密封膠對柜門間隙進行密封處理，防止箱體外部的濕氣進入箱體內部;電氣箱、控制柜采用達克羅技術處理或重涂料防腐。6、在密封的箱體內部放置適量的吸濕劑,在箱體關閉后,吸收其內部的濕氣,使其內部的相對濕度控制在適當的范圍內。7、對箱門與吸濕劑盒使用連鎖設計。6.10 動力系統司機室：1、活動件、板件、操縱桿采用鎳磷化學鍍，厚度為25-30微米；2、司機室內、外表面采用重防腐涂料；3、門窗密封：采用氟橡膠密封膠條。發動機：1、中冷管、排氣管： 采用不銹鋼（316） ；2、接頭： 采用不銹鋼（304） ；3、軟 管：采用三元17、乙丙橡膠材料；5、消音器、排氣管道等采用不銹鋼（316）能夠有效地防止高溫、海水腐蝕；6、空氣濾清器：采用防鹽霧過濾器；7、水箱材料及防腐蝕方案是經過處理的有廠家專門提供，能夠滿足防腐需求。6.11 活動件采用鎳磷化學鍍，厚度為25-30微米；工藝流程主要工程項目施工方法 （一） 流程圖 一、 金屬防腐涂層施工工藝1.基體表面預處理鋼構件焊縫焊后進行噴丸除銹和打磨處理，使其光滑圓整，如有缺陷，經補焊打磨合格。熱噴涂鋼構件必須除去焊渣飛濺的熔滴。2. 鋼構件噴砂處理后的表面質量標準必須達到：表面清潔度：Sa2.5級，粗糙度Rz3575m.3.電弧噴鋅鋁偽合金(1)基本要求a. 鋼構件表面經噴砂處18、理后，應盡快進行電弧噴涂，其間隔時間越短越好，一般八小時內噴涂完成，雨天不應超過兩小時完成。b. 鋼構件表面經噴砂處理后，由于停留時間過長或其他原因致使其表面明顯變質時，應重新進行噴砂處理。c. 噴砂時環境大氣溫度要高于5C。(2)噴涂材料a. 噴涂用鋁要求：材質含量為99.5%，且要求鋁絲無油、無銹、無污、光潔、不得有死彎。b. 噴涂用鋅要求：材質含量為99.99%，且要求鋅絲無油、無銹、無污、光潔、不得有死彎。(3)噴涂設備電弧噴涂設備，采用日本進口AS-400型電弧噴涂設備，送絲機能夠保證噴涂過程送絲速度穩定，不致因送絲阻力的變化而導致送絲速度明顯改變；噴槍能夠保證絲材相交時良好并使絲材19、交點始終位于霧化氣流中心。噴涂電源具有良好的平伏安特性，以保證電弧燃燒穩定。壓縮空氣供給系統能保證壓縮空氣的足夠的壓力和流量，并保證無油、無水。本工藝采用德國SRC-15A型空壓機及SSD15AA空氣干燥機，生產的壓縮空氣經脫油、脫水處理后使用。(4)電弧噴涂工藝參數* 鋁絲直徑：1.3mm 或2mm 鋅絲直徑：1.3mm或2mm* 噴涂電壓：14-36V* 噴涂電流：40-400A 或 40-500A* * 壓縮空氣流量：1.6 m3/min* 噴涂距離：100mm300mm* 噴涂角度：60-90* 噴涂方式：垂直交叉噴涂，噴槍與工件應成垂直方向，在無法垂直噴鍍的情況下，噴槍與工件表面的斜20、度不小于45。在工廠作業時，在焊縫處預留焊邊50mm，不噴涂、不封閉，在現場工作時，吊裝就位后再補噴鋅鋁偽合金和涂料涂層。由于焊縫部位在燒電焊過程中有所損耗，在未來使用過程中，焊縫腐蝕也是一個薄弱環節。所以，在邊沿部分，要求鋁涂層厚度增加10%。在鋼結構件的外邊沿必須進行倒角處理。(5)鋅鋁偽合金涂層的封孔處理涂層噴完進行性能檢查合格后，在兩小時之內進行封孔處理，如遇雨天需對涂層進行干燥處理后，再進行封孔。涂層空隙經封閉處理后，可提高其耐腐蝕抗氧化性能。用封閉涂料對噴涂層進行封閉處理后，形成的噴涂層+封閉料復合涂層，其防腐壽命較單一，涂料防腐層壽命的二者之和還要長。噴涂工藝：應先將被涂工件清掃21、干凈，清出一切雜物，贓物，灰塵等，使噴漆得到無流淌、無氣泡、無漏涂，將空隙完全封閉的均勻涂層，環氧涂層的邊緣與未噴鋅鋁偽合金的基體表面邊緣相距不能小于200mm，否則會影響噴鋅鋁偽合金層的連接。封閉涂料的作用：滲入噴鋅鋁偽合金層的空隙中將其堵塞，填滿噴鋅鋁偽合金層的凹坑，改善涂層外觀，使其表面光滑，減小灰塵和外來污垢在涂層上滯留，簡化維護保養，其功能是隔離腐蝕環境，對陽極性涂層起屏蔽作用，從而延長復合涂層體系的使用壽命。二、 關于鋅鋁偽合金(V/V=50/50)防腐涂層的有關設計規范、標準及檢測規范（一）執行標準及規范A. 金屬和其他無機覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其合金 (GB/T9793-97)B22、. 熱噴涂金屬件表面預處理通則 (GB11373-89)C. 熱噴涂涂層厚度的無損測量方法 (GB11374-89)D. 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級 (GB8923-88)E. 熱噴涂自熔合金涂層 (GB/T16744-97)F. 磁性金屬基體上非磁性覆蓋厚度測量磁性方法 (GB4956-85)G. 金屬和其它無機覆蓋層厚度測量方法評述 (GB6463-86)H. 鋁及鋁合金加工產品的化學成分 (GB3190-82)I. 熱噴涂涂層結合強度的測定 (GB8642-88)J. 上海市企業標準 (Q/YQEO 1-2005)（二）對噴砂除銹的質量驗收標準(1)、檢驗依據國家標準GB8923-23、88涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級；(2)、質量標準Sa2.5級-鋼材表面應無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，該表面顯示均勻的金屬光澤。粗糙度35-75m-即在取樣長度內5個最大輪廓峰高與5個最大輪廓谷深的平均值之和。檢驗時，采用標準樣塊進行比較。(3)、檢測方法用目測法檢驗。檢驗時必須有良好的光線。由于噴砂時距離和角度不同、新舊砂的痕跡不一樣，工件表面所顯示出的色調也不一樣，檢查時要注意區分。粗糙度儀測量法：用電子粗糙度測試儀直接測量。用40倍帶光源放大鏡MG10085.1確認表面清潔度。（三）對金屬涂層的檢驗(1)、檢驗依據國家標準GB/T9793-1997金屬和其它無24、機覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其它合金涂層。(2)、質量標準材質： 噴涂用鋁絲的材質，含鋁量99.5%，雜質總含量0.5%。 噴涂用鋅絲的材質，含鋅量99.99，雜質總含量0.01厚度：與設計方案一致。結合力：GB8642-2002熱噴涂涂層結合強度的測定(3)、金屬涂層成分檢測A、工地現場，在無粗糙度的鋼板表面（Sa2.5級要求）噴涂，形成一片涂層，進行送樣試驗，其成分為鋅含量約72，鋁含量約為27.3，其他為氧化物。B、金相試驗法，取4*4mm方鋼，表面沖砂Sa2.5級，Rz35-75m后噴金屬（1：1），得到小樣，送質監中心進行金相分析，其結果為：鋅含量約72，鋁含量約27.3。(4)、檢驗方法25、材質：材質具有出廠合格證。外觀：目視法。噴涂層外觀均勻一致，無漏噴附著不牢的涂層。無大熔融顆粒粘附。厚度：用磁性測量法測量涂層厚度。當基準表面為1dm2時，按下圖所示十點法，在該基準面上做十次測量，取其算術平均值，此平均值即為涂層平均厚度，所有局部厚度中最小值即為最小局部厚度。圖1基準表面至少應選擇三處，在特大的有效表面上，以10m2為一個測量單元，即每10 m2有效表面上至少應選取基準表面三處。結合力檢測：參照標準GB/T8642-2002熱噴涂 抗拉結合強度的測定圖2 圖2（四）對封閉漆和面漆涂層的質量驗收標準(1) 檢驗標準GB8642-2002熱噴涂涂層結合強度的測定(2) 質量標準外觀：表面平整，無氣泡，起皮、流掛、漏涂等缺陷。封閉漆附著力：有機涂層與金屬涂層結合強，其用拉力測試儀抗拉強度5Mpa以上。厚度：漆膜平均厚度應分布均勻，內表面漆膜厚度達到或超過規定值的測點必須大于測總數的85%，其余15%的測點的漆膜厚度不應小于規定漆膜厚度值的85%，外表面漆膜厚度達到或超過規定值的測點必須大于檢測總數的90%，其余10%的測點的漆膜厚度不應小于規定漆膜厚度值的90%。 (3) 檢驗方法同金屬涂層第七章 海工設備涂裝后的最終效果圖7.1 SYTY90履帶運輸車7.2 SYTQ130履帶運輸車7.3 SYTZ800打樁機第章 涂裝規范