1、完整word版海上施工设备防腐蚀设计方案A海上施工设备防腐蚀设计 方案编 制： 王孝仁审 核：批 准：三一电气海上工程技术项目部2009 年 10 月第一章 概 述为了促进和保障三一电气海工设备的设计与制造水平，延长设备使用寿 命，规范海工设备的防腐蚀技术方案，海上工程技术部在参考军用两栖车辆防 腐蚀设计方案，并借鉴国家防腐蚀标准，总结国内外 各个行业大量的防腐蚀实 践 及研究成果的基础上，编写了三一电气海工设备防腐蚀设计规范。第二章 适用范 围本标准适用于三一电气海上施工设备的防腐蚀设计、工艺 和检验。对上述 规定以外的其他海上工程设备，亦可参照本标准进行设计和检验。第三章 设计依 据Q/S
2、Y 1184-2007 零部件底漆涂装工艺 与检验通用规范Q/SY 1182-2007 工程机械涂装用油漆 技术规范GJB 58322006 两栖装备牺牲阳极保 护 设计和安装GB8923-88涂装前钢材表面腐蚀等级 和 除锈等级ISO 2063-2005 Thermal spraying Metalic and other inorganic coatings Zinc ， aluminum,and their aiioys.AWSC2.23M/C2.23:2003 Specification for The Application of ThermalSpray Coatings(Meta
3、lizing) of Alumimun Zinc,And Their alloys and Composites for the Corrosion Frotection of Steel.ASTMD4541-02 Standard Test Method for Puii Off Strongth of CoatingsUsing Portable Adhesion Testers.GB/T 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和防腐等级GB/T 470-1997 锌锭GB/T 4956-2003 磁性金 属基体上非磁 性覆盖层、覆盖层厚度测量磁性法GB/T 11374-1989热喷涂
4、涂层厚度的 无 损测量办法GB/T 11373-1989热喷涂金属件表面 预处理通则 。GB/T 9793-1997 金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金 。GB/T 8642-2002 热喷涂层抗拉强度的测量ASTM C633-2001热喷涂层的粘附力或粘结强度的标准试验方法ASTM E1920-2003 热喷涂层的金相制备用标准指南JB/T 7706-1995 有机涂料刷涂通用 技 术规范或 JB/T 9188-1999 。第 4 章 海工设 备防腐蚀技术设计 方案6.1概述海上 施工设 备包 括以下四种 类型的设备： SYTY90多 履带运输 车；SYTQ8580-H起重机； SYT
5、Q130起重机及 SYTZ800 履带桩机。设计使用年限 30 年.SYTY90多履带运输车主要由四个浮箱履带、四个可伸缩支腿、 高架浮箱、 驾驶室、动力系统、 电气控制系统、液压控制系统等组成。其外观结构如图6.1 所示。图 6.1 SYTY90多履 带运输车SYTQ8580-H起重机上车采用上海 三一科技有限公司生产的 SCC6300 履带起重机上车，底盘采用 SYTY90 多履带运输车经过局部修 改而成。其外观结构 如图 6.2 所示。图 6.2 SYTQ8580-H起重机SYTQ130起重机由上车总成、配重、高架浮箱总成、履带支腿总成、浮箱履带总成及支腿等部件组成，见图 6.3 所 示
6、。图 6.3 SYTQ130起重机SYTZ800 履带打桩机由桩架、回转平台、回转支承、高架 浮箱、四个履 带 支腿、四条浮箱履带组成，见图 6.4 所示。图 6.4 SYTZ800起重机6.2 履带板 、支重轮、导向轮、驱动轮和链轨6.2.1防腐蚀 技 术设计方案履带板、支重轮、导向轮、驱动轮、支重轮和链轨采用的防腐方案为：A方案：单件热浸锌铝, 厚度要求为 70100微米。部件装配后，喷涂黑 色脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度 100m。6.2.2热浸锌 概 述在各种保护钢基体的涂镀方法中，热浸锌是非常优良的一种。它是在锌 呈液体的状态下，经过了相当复杂的物理、化学作用之后，在钢铁上不仅镀上 较
7、厚的纯锌层，而且还生成一种锌一铁合金层。这种镀法，不仅具备了电镀锌 的耐腐蚀特点，而且由于具有锌铁合金层。还具有电镀锌所无法相比拟的强耐 蚀性。因此这种镀法特别适用于各种强酸、碱雾气等强腐蚀环境中。6.2.3热浸锌 形 成原理热镀锌层是锌在高温液态下，分三个步骤形成的：铁基表面被锌液溶解形成锌铁合金相层； 合金层中的锌离子进一步向基体扩散形成锌铁互溶层； 合金层表面包络着锌层6.2.4热浸锌 的 特点（1）具有较厚的 致密的纯锌层覆盖在钢铁表面 上，它可以避免钢铁基体与任 何的腐蚀溶液的接触，保护钢基体免受腐蚀。（2）具有铁锌合金层，结合致密，在海洋性盐雾大气及工业性大气中表现 特有抗腐蚀性；
8、（3）由于结合牢固，锌铁互溶，具有很强的耐磨性；（4）由于锌具有良好的延展性，其合金层与钢基附着牢固，因此热镀件可进 行冷冲、轧制、拉丝、弯曲等各种成型而不损坏镀层；（5）热镀锌后的件表面光亮美观。（6）纯锌层是热镀锌中最富有塑性的一层镀锌层，其性质基本接近于纯锌， 具有延展性，所以它富于挠性。该防腐方案既具有耐磨性、防腐蚀性，又 具有牺牲阳极的保 护作用， 规格大小满足锌锅的要求。（锌锅尺寸 420012002200）因此，该区域的零部件 选用热浸锌防腐方案。6.3 高架 浮箱、发动机外罩、驾驶室、锚装置、围栏和扶梯6.3.1防腐蚀 技 术设计方案采用的重防腐涂料作为防腐方案的零部件为：高架
9、浮箱、发动机、驾驶 室、锚装置、围栏和扶梯等。6.3.2高架浮 箱防腐蚀技术方案 为牺牲阳极保护法 +重防 腐涂料。牺牲阳极保护法：1.9 公斤锌阳极 8 块，均布焊接在高架浮箱的两底侧， 安装要求符合标准 GJB5832-2006。重防腐涂料： 外表面：涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（ V/V=50/50 ）150m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m 内表面：涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB1137
10、3GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077底漆采用环氧富锌底漆（含锌80%）80m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度220m表面 处理 ： 涂层： 底漆采用环氧富锌底漆（含锌喷砂 处理 ， 80%），干膜厚度 200m。达 到 GB8923 标 准 ， Sa2 1/2 级。中间漆采用厚浆 环氧 漆，干膜厚度 100m。面漆采用（颜色未定）聚氨酯面漆，干膜厚度100m 内表面：。表面处理：喷涂层：面漆采用（白色）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚砂处理，达到底漆采用改度 100 m。GB8923标准，性环氧厚浆Sa2 1/2 级。漆，干膜厚度 100
11、m。6.3.3 甲板的 涂 装涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（ V/V=50/50 ）120m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m表面处理：涂漆前须进行喷砂处理，达到 GB8923-88标准 Sa2 1/2 级涂层： 底漆采用通用耐磨环氧漆，干膜厚度 100m。中间漆采用环氧云母氧化铁漆，干膜厚度 100m。面漆采用（颜色待定）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度 50m。6.3.4桅杆、主臂 、起重臂 、发动 机外罩 、 驾驶室、锚装 置、液压
12、 油缸的外表 面、围栏和扶梯、 配重的涂装涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077热喷锌铝伪合金（ V/V=50/50 ）120m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m表面处理：涂漆前须进行喷砂处理，达到 GB8923-88标准 Sa2 1/2 级 涂层：涂层： 底漆采用环氧富锌底漆（含锌 80%），干膜厚度 200m。 中间漆采用厚浆环氧漆，干膜厚度 100m。 面漆采用（颜色未定）聚氨酯面漆，干膜厚度 100m。6.3.5履带浮箱 内表面、支腿（液压、起重机
13、）内表面的涂 装涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T4077环氧富锌底漆80m1环氧连接漆40m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度200m表面处理：喷砂处理，达到 GB8923标准，Sa2 1/2 级面漆采用（颜色待定）脂肪族聚氨酯面漆，干膜厚度 100m。6.4 履带浮 箱、桶 基础、卷扬机、滑 轮组、液压支腿、起重支腿外表 面涂层名称干膜厚度道数参考标准喷砂除锈Sa2.5 Rz3575TB/T1527GB11373GB8923GB/T9793GB/T9286GB6463HG/T40
14、77热喷锌铝伪合金（ V/V=50/50 ）120m环氧连接漆60m1 道聚脲树脂涂料80m1 道干膜总厚度260m表面处理：喷砂处理达到 Sa21/2或SSPC-SP6或动力工具打磨至St3, 表面 粗糙度 40- 75m.。涂层：金属涂层 +重防腐涂层金属涂层：喷锌铝合金，干膜厚度 120150。m重防腐涂层：底漆采用环氧富锌底漆（含锌 80%），干膜厚度 60m。 中间漆采用厚浆环氧漆，干膜厚度 200m。面漆采用（颜色待定）聚氨酯面漆，干膜厚度 60m。6.5紧固件1、采用达克罗防腐蚀技术，涂层的厚度为 6- 8m。2、对紧固螺栓在装配时采用螺纹密封锁固胶锁紧密封，使螺栓与螺纹之间消除
15、间隙6.6活塞杆采用等离子喷涂陶瓷防腐蚀技术。主要技术要求：厚度 控制在 200m以上；陶瓷涂层的结合强度要求30MPa，活塞杆涂层 硬 度达 850-1200HV；表 面粗糙度：Ra0.4；弯曲性能：直 径50mm陶瓷 涂层 活塞杆在支点距离为 1000mm，最大变形 5mm下反复弯曲 2000次，涂层 不发生 裂纹、断裂和剥落；惰性材料将涂层孔洞彻底封闭。盐雾 腐蚀的寿命1200 小 时。6.7钢丝绳选用标准镀锌钢丝绳。6.8液压系 统1、液压阀体、接头、螺栓、螺母、法兰，采用不锈钢材料（316），或者采用镍磷化学镀，厚度为 25-30 微米，能够有效地防止海上工况环境的腐蚀 。2、液压油
16、箱、液压泵、马达、减速机 表 面等采用重防腐涂料。3、液压软管两端的接头采用不锈钢 （316） 材料防腐。6.9电气系 统1、采用平面密封胶对电缆、车内仪表等的安装配合间隙进行密封处理；2、应选用防护等级（ IP67 、IP68 以上）高的电线、电缆、插座、接头等 电气元件；插接件优先选用双弹簧式压紧结构的防水插接 件；ECU（发动机控 制单元）端子插接件性能要求较高，应选用镀金件；4、线束应该套在高阻燃性、防水、机械强度高的波纹管内；4、电控 柜的结构应能够满足工作环境的要求（振动、冲击等），防护等级 应不低于 IP56，采用平面密封胶对柜门间隙进行密封处理，防止箱体外部的湿 气 进入箱体内
17、部 ; 电气箱、控制柜采用 达克罗技术处理或重涂料防腐。6、在密封的箱体内部放置适量的吸湿剂, 在箱体关闭后,吸收其内部的湿 气, 使其内部的相对湿度控制在适当的 范围内。7、对箱门与吸湿剂盒使用连锁设计。6.10动力系 统司机室：1、活动件、板件、操纵杆采用镍磷化学镀，厚度为 25-30 微米； 2、司机室内、外表面采用重防腐涂料；3、门窗密封：采用氟橡胶密封胶条。发动机：1、中冷管、排气管： 采用不锈钢（ 316） ；2、接头： 采用不锈钢（ 304） ；3、软 管：采用三元乙丙橡胶材料；5、消音器、排气 管道等采用不锈钢（316）能够有效地防止高 温、海水腐 蚀；6、空气滤清器：采用防盐
18、雾过滤器；7、水 箱材料及防腐蚀方案是经过处理的有厂家专门提供，能够满足防腐需求。6.11 活动件采用镍磷化学镀，厚度为 25-30 微米；工艺流程主要工 程项目 施工方法(一) 流程图一、 金属防 腐 涂层施工工艺1.基体表面预处理钢构件焊 缝焊后进行喷丸除锈和打磨处理，使其光滑圆整，如有缺陷，经补焊打 磨合格。热喷涂钢构 件必须除去焊渣飞溅的熔滴。2.钢构件喷砂处理后的表面质量标准必须 达到：表面清洁度： Sa2.5 级，粗糙度 Rz3575m.3.电弧喷锌铝伪合金(1)基本要求a.钢构件表面经喷砂处理后，应尽快进行电弧喷涂，其间 隔时间越短越 好，一般八小时内喷 涂完成，雨天不应超过两小
19、时完成。b.钢构件表 面经喷砂处理后，由于 停留时间过长或其他原因致使其表面明 显变质时，应重新进 行喷砂处理。c.喷砂时环境大气温度 要高于 5C。(2)喷涂材料a. 喷涂用铝要求：材质含量为 99.5%，且要求铝丝无油、无锈、无污、光 洁、不得有死弯。b. 喷涂用锌要求：材质含量为 99.99%，且要求锌丝无油、无锈、无污、光 洁、不得有死弯。(3)喷涂设备电弧 喷 涂设备，采用日本 进口 AS-400 型 电弧喷涂设备，送丝机能够 保证喷 涂过程送丝速度稳定，不 致因送丝阻 力的变化而导致送丝速度明显改变；喷 枪能够保证丝材相交时良 好并使丝材 交点始 终位于雾化气流中心。喷涂电源 具有
20、良好的平伏安特 性，以保证电弧燃烧稳定。压缩空气供给系统能保证压缩空气的足够的压力和流量，并保证无油、无 水。本 工艺采用德国SRC-15A 型空压 机及 SSD15AA 空气干 燥机，生产的压 缩空气经脱油、脱水 处理后使用。(4)电弧喷涂工艺参数* 铝丝直径： 1.3mm 或 2mm 锌丝直径： 1.3mm 或 2mm* 喷涂电压： 14-36V* 喷涂电流： 40-400A 或 40-500A* 喷涂空气压力： 0.55-0.7Mpa3* 压缩空气流量： 1.6m 3/min* 喷涂距离： 100mm300mm* 喷涂角度： 60o-90o* 喷涂方式：垂直交叉喷 涂，喷枪与 工件应成垂
21、直方向，在无法 垂直喷镀的情况下，喷 枪与工件表面的斜度 不小于 45。在工厂作业时，在焊缝处预留焊边 50mm，不喷涂、不封闭，在现场工作 时，吊装就位后再补喷锌铝伪合金和涂料 涂层。由于焊缝部位在烧电 焊过程中有所损耗，在未来使用过程中，焊缝 腐蚀也是一个薄弱环节。所 以， 在边沿部分，要求铝涂层厚度增加 10%。在钢结构件的外边沿必须进行倒 角处理。(5)锌铝伪合金涂 层的封孔处理涂层喷完进行性能检查合 格后，在两小时之内进行封孔 处理，如遇雨 天需对 涂层进行干燥处理 后，再进行封孔。涂层空隙经封闭处理后，可提高其耐腐 蚀抗氧化性能。用封闭涂料对喷涂层进行封闭处理后，形成的喷涂层 +
22、封闭料 复合涂层，其防腐寿命较 单一，涂料防腐层寿命的二者之和还要长 。 喷涂工艺：应先将被涂工 件清扫干净，清出一切杂物， 赃物，灰尘等 ，使喷漆得到无流淌、无 气泡、无漏涂，将空隙完全封闭的均匀涂层，环氧涂层的边缘与未喷锌铝 伪 合金的基体表面边缘相距 不 能小于 200mm ，否则会影响喷 锌铝伪合金层的连接 。封闭涂料的作用：渗入喷 锌铝伪合金层的空隙中将其堵 塞，填满喷锌 铝伪合 金层的凹坑 ，改善涂层外观，使其表面光滑，减小灰尘和外来污垢在涂层上 滞留，简化 维护保养，其功能是隔离腐蚀环境，对阳极性涂层起屏蔽作用， 从而延长复合涂层体 系的使用寿命。、 关于锌 铝 伪合 金(V/V
23、=50/50) 防腐涂 层 的有关设计规范、标准及检测规范1)执行标 准及规范A.金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金(GB/T9793-97)B.热喷涂金属件表面预处理通则(GB11373-89)C.热喷涂涂层厚度的无损测量方法(GB11374-89)D.涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB8923-88)E.热喷涂自熔合金涂层(GB/T16744-97)F.磁性金属基体上非磁性覆盖厚度测量磁性方法(GB4956-85)G.金属和其它无机覆盖层厚度测量方法评述(GB6463-86)H.铝及铝合金加工产品的化学成分(GB3190-82)I.热喷涂涂层结合强度的测定(GB8642-88)J
24、.上海市企业标准(Q/YQEO 1-2005)2)对喷砂 除锈的质量验收标准(1)、检验依据国家标准 GB8923-88 涂装前钢材表面锈蚀 等级和除锈等级 ；(2)、质量标准Sa2.5级 钢 材表面应 无可见的油 脂、污垢、 氧化皮、 铁锈和油漆 涂层等附 着物，该表面显示均匀 的金属光泽。粗糙度 35-75m 即在取样 长度内 5 个最大轮廓峰高与 5个最大轮廓 谷深的平均值之和。检验时，采 用标准样块进行比较。(3)、检测方法1用目测法检验。检验时 必须有良好 的光线。由于喷砂时距离和角 度不同、新旧 砂的痕迹不一样，工 件表面所显示出的色调也不一样，检查时 要注意区分。2粗糙度仪测量法
25、：用 电子粗糙度测试仪直接测量。3用 40 倍带光源放大镜 MG10085.1 确认表面清洁度。3)对金属 涂层的检验(1)、检验依据国家标准 GB/T9793-1997 金属 和其它无机 覆盖层热喷 涂锌、铝及其它合金涂 层 。(2)、质量标准材质： 喷涂用铝丝的材质，含铝量 99.5%，杂 质总含量 0.5%。喷涂用锌丝的材质， 含锌量 99.99，杂质总含量 0.01 厚度：与设计方案一 致。结合力： GB8642-2002 热喷涂涂层结合强度的测定(3)、金属涂层成分检测A 、工地现场，在无 粗糙度的钢板表面(Sa2.5 级要求) 喷涂，形成一片涂层，进 行送样试验，其成分 为锌含量约
26、 72，铝含量约为 27.3，其 他为氧化物。B、金相试 验法，取 4*4mm 方钢，表面 冲砂 Sa2.5 级， Rz35-75m后喷 金属(1： 1)，得到小样，送质监 中心进行金相 分 析，其结果为： 锌含量约 72，铝 含量约 27.3 。(4)、检验方法 材质：材质具有出厂 合格证。 外观：目视法。喷涂层外观均匀一致，无漏喷附着不牢的涂层。无大熔融颗粒粘附。厚度：用磁性测量法 测量涂层厚度。当基准表面为 1dm2时，按下图所 示十点法，在该 基准面上做十次 测量，取其算术平均值，此平均值即 为涂层平均厚度，所有局部厚度中最小值 即为最小局部厚度。图1基准表 面至少应选择三处，在特 大
27、的有 效表面上，以 10m 2为一个测量单元 ，即每 10 m 2 有效表面上至少应选取基 准表面三处。结合力检测：参照标 准 GB/T8642-2002 热喷涂 抗拉结合强度 的测定图 2图2(四) 对封闭 漆和面漆涂层的质量验收标准(1)检验标准 GB8642-2002 热喷涂 涂层结合强度的测定(2)质量标准 外观：表面平整，无 气泡，起皮、流挂、漏涂等缺陷。 封闭漆附着力：有机涂层与金属涂层结合强，其用拉力测试仪抗拉强度5Mpa 以 上。厚度：漆膜平均厚 度 应分布均匀， 内 表面漆膜厚度 达 到或超过规定 值 的测点必须 大于测总数的 85%，其余 15%的测点的漆膜 厚度不应小 于规定漆膜 厚度值的 85%，外 表面漆膜厚度达到或超过规定值的测点必须大于检测总数的 90%，其余 10%的测点的 漆膜厚度不应小于规 定漆膜厚度值的 90%。(3)检验方法 同金属涂层第七章 海工设 备涂装后的最终效果图7.1 SYTY90 履 带运输车7.2SYTQ130 履带 运输车SANV-VKWnfc ooNH ML第章 涂装 规范
