金属的热喷锌(铝)防腐、有机涂料防腐、热浸镀锌防腐的工艺性能及经济效益比较

金属的热喷锌(铝)防腐、有机涂料防腐、热浸镀锌防腐的工艺性能及经济效益比较传统的防腐技术是在防护对象表面刷（或喷）一层涂料（油漆、树脂等）。随着表面防腐工程技术的发展，尤其是随着热喷涂技术的发展，这种新型的防腐技术逐步显示出其强大的生命力。从多年的施工实践和建设单位反馈的信息及相关的理论研究表明，大型钢结构的长效防腐，就目前的表面工程防腐蚀技术来看，热喷涂技术是最佳的选择。工艺性能比较（见表）方法特点金属热喷涂(Al或Zn)有机涂料热浸镀(Zn或Al)防护期一般30-40年,最长60年一般3-5年,最长15年与基体结合力十分牢固不牢固,易脱落比较牢固老化与变质一般不会老化变质易老化变质一般不会老化变质涂层耐磨与冲刷性好差好施工周期不存在固化干燥期,施工周期短,现场施工方便需固化干燥期,施工周期长,现场施工较繁施工周期短,表面色不均匀使用温度喷Al一般可在550℃下使用,经扩散处理可在900℃下使用一般不超过120℃400℃下使用施工报价(一次性投资)100－150元/m25－30元/m21800-2000元/T另喷锌(或铝)与热镀锌在工艺性能上存在差别的原因分析：１、镀（或喷）前钢结构表面处理喷锌采用喷砂处理，粗糙度一般40-60um；镀锌采用酸洗，钢表面基本没有粗糙度，而且钢表面还将残留有害离子，影响镀锌层与基体结合力。理论研究表明，锌层与钢结构结合力与钢表面粗糙度成正比，拉力实验证明喷锌层与钢结构结合力比热镀锌要高。２、镀层厚度浸镀锌层易流挂，镀层薄厚不均，热喷锌（或铝）一般不存在这种现象。３、外观色泽浸镀锌由于镀槽温度、浸镀时间、浸镀批数不易控制，外观色泽深浅不一，每批不同部位，批与批都不一样，而热喷锌（或铝）则色泽一致。４、对钢结构内部的影响热镀锌由于镀液温度高（大量液体锌包容），易使钢结构变形，破坏其内部组织结构，影响钢结构使用性能。热喷锌是液体锌直接喷到钢结构表面，钢结构温度较低，对钢结构内部力学性能没有影响。５、热喷锌（或铝）由于喷涂后采取涂料封闭，采取锌层与涂料的复合保护系统，复合系统的耐久性比单独的锌层或涂料层的耐久性的总和要高的多。荷兰的研究表面，复合系统的耐久性比单独锌层和涂料层耐久性之和要高出50-130%，这种效应称之为最佳协同作用（synergy-effect）或所谓2+2=5效应。因此热喷锌保护年限相对热镀锌来说相对要长得多。６、浸镀锌构件在运输安装过程中碰撞及焊口，损害的镀层不易修补。喷锌（或铝）在现场安装过程中施工，则没有这种状况。７、价格浸镀锌一般要拉到专业热镀厂去处理施工，喷锌（或铝）一般现场施工。浸镀锌加上运输装卸费，价格与喷锌（或铝）差不多。喷锌（或铝）与涂料经济效益分析防护方法费用热喷Al或Zn涂层有机涂料说明一次性投资(元/m2)100－1505－30指甲方投资不是成本综合计价(元/年·m2)3－46－24综合计价按一性投资与防护年限计算综合计价降低值(提高值)(元/m2)降低4－20提高4－20以上备注按线材火焰喷涂或者电弧喷涂计有机涂料指:⑴油漆⑵树脂现作说明如下:⑴这里有机涂料涂敷防护期停工再次施工所造成的损失,按一次性投资加倍计算，是偏于保守的考虑。例如长江葛洲坝工程的过船闸闸门及提升闸门用的大型龙门吊车的钢结构、升船机的钢结构等，原用油漆防腐，２－３年大维修一次，每次大修60天，每天20艘船的通航能力。每次大修共减少1200艘船只通航能力，平均每年为400-600艘，给长江航运造成极大损失，这个损失将是刷油漆一次性投资的很多倍。再如淮南电厂，田家庵至蚌埠之间264座3.5万伏高压输电铁塔，当时从维修不方便且一次投资略高考虑，上半部采用喷锌防腐，下半部采用油漆防腐。上半部喷锌成本700元／座，下半部油漆防腐成本517元／座，施工日期为1953年。最后情况是油漆涂层３－５年严重锈蚀，锌涂层1979年检查时，26年仍完整无损，26年节约维修保养费总计100多万元。若当时下半部每痤增加投资300元也采用喷锌工艺，即总投资增加264×300=7.92万，将避免后来维修保养费的125万元，（26年下半部共维修保养６次，每座维修保养费790元，共花费维修保养费264×6×790=125万）。⑵综合计价的计算式综合计价＝（一次性投资）／（防护年限30年）[这里，防护年限以30年计]有机涂料涂敷防腐综合计价式为：综合计价＝[（一次投资）×６／３０年]＋（5－20）（即：设30年内刷６次，每次防护５年，每次大修造成损失以１倍一次性投资计）⑶有机涂料防腐其中环氧煤沥青，轻型防护：5元/m，一般防护10元/m；重型防护：18元/m，玻璃鳞片涂料则为70-80元/m。上述均为一次性投资。金属热喷涂防护工程实例国内序号施工日期结构及环境保护系统维修检验状况11953年淮南电厂,田家庵至蚌埠之间264.座3.5万伏高压输电铁塔.上半部大气腐蚀Zn涂层26年内节约保养费100多万元1979年检查,26年涂层完好21964年中国核反应堆外围设备载孔板的高支架部分的钢铁结构件,含CO2气体介质,温度为200℃Al涂层+涂层封闭1978年检查,14年涂层仍完好31965年南京长江大桥钢板纵梁上盖板.大气(河流及雨水蒸气)腐蚀Zn涂+6道耐磨漆1978年检查,13年涂层完好41966年江苏三河闸63孔钢制水工闸门Zn涂层1990年检查,6年涂层完好51984年河北潘家口水库大黑汀水库约60孔水工闸门.水闸大气腐蚀及清水腐蚀Zn涂层1998年检相查,6年涂层完好61986年海南省东方县8201工程广播电视发射塔群(10个塔,重25吨,高150m),海洋大气腐蚀Al涂层施工期为1985.11-1986.5确保在严重盐雾腐蚀条件下,12年不生锈,至1990年.4年涂层完好⑵国外序号施工日期结构及环境保护系统维修检验状况11937年法国雪菲尔试验站焊接钢壁,严重工业污染环境喷Zn0,15mm+1道清漆,2道沥青漆1964年涂2层铝漆;1964年又涂1道铝漆1970年检查,6年涂漆层开裂,但Zn涂层33年仍完好21950年美国西部,交通要道的旱桥,硫烟腐蚀喷Zn0.25mm1975年检查,经25年涂层完好31950年美国得克萨斯州和路易期安娜州采油井架,海上油管.海水腐蚀喷Zn0.25mm+2道乙煅基铝粉漆,喷Al0.16mm+乙烯基1975年检查,经25年涂层完好铝粉漆41951年美国百老汇-乌得郊桥,冰冻环境大气和柴油机放出的硫气腐蚀喷Al0,16mm+乙烯铝粉漆1971年检查,经20年涂层完好综上所述，钢结构长效防腐采用热喷涂（Al或Zn）在社会和经济效益两方面均具有巨大优势，因此，为了更好地创造经济效益和达到设计建设部门的保护年限及工程建设单位的需要，钢结构长效防腐目前均采用热喷涂(Al或Zn)施工工艺。