一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构论文和设计-晁兵

全文摘要

本实用新型公开一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，处理后的基体层上面采用内密封防护层、外密封防护层及PVF胶带缠包层或水性耐候漆涂层，设计简洁明快、阳极保护及屏蔽密封效果良好，高耐候抗污损以及清洁环保的综合特点，可以为处于重污染化工环境、海洋环境、海洋潮差区等特殊严苛腐蚀环境下工作的钢构件提供20a以上的防护寿命，根本上解决了化工厂、海洋工程等领域面临的频繁维修问题。

主设计要求

1.一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，包括钢构件基体（1）；其特征在于：重防腐密封缠包维护结构，其设有若干层结构包覆在钢构件基体（1）上，所述若干层结构由内至外包括：内密封防护层（2），外密封防护层（3），面层（4）；所述内密封防护层（2），其平均厚度0.05-0.5mm；所述外密封防护层（3），其平均厚度0.1-2mm；所述面层（4）为PVF胶带缠包层或水性耐候漆涂层。

设计方案

1.一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，包括钢构件基体（1）；其特征在于：

重防腐密封缠包维护结构，其设有若干层结构包覆在钢构件基体（1）上，所述若干层结构由内至外包括：内密封防护层（2），外密封防护层（3），面层（4）；

所述内密封防护层（2），其平均厚度0.05-0.5mm；

所述外密封防护层（3），其平均厚度0.1-2mm；

所述面层（4）为PVF胶带缠包层或水性耐候漆涂层。

2.根据权利要求1所述的一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，其特征在于：所述PVF胶带缠包层，其通过PVF胶带螺旋缠绕，且相邻PVF胶带重叠宽度为PVF胶带带宽的10-50%，厚度为0.125-0.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，其特征在于：所述水性耐候漆涂层的厚度不小于0.07mm。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及钢结构表面腐蚀防护技术，具体涉及一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，属于防腐工程技术领域。

背景技术

现实生活中的冶金石化企业、海洋工程钢结构都处于很高腐蚀级别C5及极端腐蚀级别CX环境中。很高腐蚀级别环境下，油漆重防腐涂层体系甚至是电弧喷涂阳极金属复合涂层也很难满足需求，早期钢结构工程已出现大量腐蚀失效现象，继续予以维护处理。

复层包覆防腐技术是近年出现的一种新型防腐技术，1925年英国发明矿脂防锈带（Denso），日本上世纪六十年代引进该技术后于七十年代后期研制出矿脂防锈带+合成橡胶护套防护技术（Denso-EPT）、矿脂防锈带+玻璃钢护套防护技术（Denso-FRP），经不断改进80年代初形成了PTC法防腐蚀新技术，它将防蚀膏和防蚀带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕在钢铁设施表面上，聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强型玻璃钢防蚀保护罩作为外防护层包覆在钢铁设施外表面，达到长效防腐蚀效果，同时外层玻璃钢保护罩能对防蚀带进行保护，达到更好的保护效果。相关技术如：CN101078124发布一种设置在海洋、湖泊和河流等中的钢材的包覆防蚀方法，首先在钢材表面涂敷糊状的矿物脂类防蚀材料，并在其上面缠绕带状的矿物脂类防蚀带，之后进一步用由保护罩和设置在该保护罩内表面的泡沫塑料材料或者橡胶构成的缓冲材料进行包覆；CN105949890发明一种包覆型输电线网户外装置及其制备方法，采用氧化聚合型防蚀膏、防蚀胶泥和防蚀带、氧化聚合型防蚀膏防蚀带形成综合型的包覆型防腐方法；CN106967982发明一种用于海洋环境风电场內风电机组支撑结构的高效防腐方法，钢结构依次进行表面处理，涂抹防蚀膏，粘贴防蚀带，包覆防护罩，涂覆胶衣-胶液由不饱和聚酯树脂、促进剂、固化剂和颜料组成，实现对其高效防腐。PCT施工技术施工工艺主要分四个步骤：1、表面处理：除掉钢材表面贝类、海藻、浮游生物、浮锈等，满足ISOSt2标准要求。2、涂防蚀膏：在钢结构表面均匀涂抹PTC专用防蚀膏。3、缠绕防蚀带：使用PTC专用防蚀带，起始处缠两层，然后依次叠加1\/2，保证各处均有2层以上防蚀带覆盖。4、固定防护罩：将防护罩安装固定在钢结构设施上，用螺栓紧固，两端涂封水中固化树脂，施工完成。上述维护结构与技术推广应用以来取得良好的防护效果，但也存在一些问题，防蚀膏膏体具有一定的流动性，与基体接触后不具有粘接强度；防蚀带也同样如此，只靠缠包作用系附于基体表面，而面层护甲、护套或聚酯树脂胶衣，其耐久性已满足不了工程20a以上的防护要求，且现场作业人员劳动强度较大、造价偏高，针对大尺寸构件、大平面或者异形构件时，上述问题越加突出。

发明内容

针对现有技术发展情况及其存在诸多技术问题，发明一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，钢结构基体处理表面：先将钢结构基体原有已失效的腐蚀防护结构清除，然后采用人工或机械方式清洁其表面锈蚀物及其他污染物，表面清洁度达到Sa2级或同等程度；

本实用新型是通过如下技术方案实现的，一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，包括钢构件基体；

重防腐密封缠包维护结构，其设有若干层结构包裹在钢构件基体上，所述若干层结构由内至外包括：内密封防护层，外密封防护层，面层；

所述内密封防护层，其平均厚度0.05-0.5mm；

所述外密封防护层，其平均厚度0.1-2mm；

所述面层为PVF胶带缠包层或水性耐候漆涂层，水性耐候漆可优选水性氟碳面漆或水性硅氧烷面漆

作为本实用新型所述的一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构的一种优化方案：所述PVF胶带缠包层，其通过PVF胶带螺旋缠绕，且相邻PVF胶带重叠宽度为PVF胶带带宽的10-50%，厚度为0.125-0.5mm。

作为本实用新型所述的一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构的一种优化方案：所述水性耐候漆涂层的厚度不小于0.07mm。

上述内密封防护层是采用现有技术的非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏刮涂而成，也可以采用无溶剂可喷涂密封胶喷涂或刷涂制备而成，喷涂型密封胶尤其适合大面积、异形钢构件的表面实现快速封闭；

上述外密封防护层是采用现有技术的或无溶剂或水性密封胶刮涂而成，优选具有阻蚀、耐热、耐候性能硅烷改性聚合物类密封剂。

上述外密封防护层表面还可以为耐候水性漆涂层，厚度不小于0.07mm。

上述PVF胶带缠包层是采用PVF胶带紧密缠绕或粘贴形成的；PVF胶带螺旋向前缠绕时其重叠宽度为胶带带宽的10-50%。

目前硅烷改性聚合物密封膏、密封剂、密封胶以及同类各种阻蚀型产品纷纷涌现，如CN106700940公开了一种非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏；中国专利CN101906247公开了一种阻蚀密封膏，；CN10355525公开一种可喷涂刷涂型弹性防水密封胶；CN102383619公开一种海洋环境下潮差区和浪溅区混凝土构件腐蚀防护处理的方法中发明一种硅烷封端聚醚密封胶；CN101906246公开了一种单组份耐热型硅烷改性聚醚密封剂等等。

上述PVF胶带为聚氟乙烯薄膜胶带，带材由氟和氟碳分子的共聚体挤压而成，具有晶体结构、高电绝缘性能、高坚韧性、优良耐化学品、抗老化和耐腐蚀性能，PVF薄膜对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性提高显著。

本结构可用于化工厂内部设备、管线、管件、车间钢构，海上、临海、沿海的各类钢结构工程，以及潮差区工作的港口、码头、跨海桥梁、海上风电、海上钻井平台等使用的钢桩、钢管桩等钢结构表面的维护处理。

有益效果

本实用新型钢构件重防腐密封缠包维护结构采用内密封防护层、外密封防护层与PVF胶带，各结构层结合紧密、协调，屏蔽性、耐候性显著提高，采用非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏作为内密封防护层还可以采取低表面处理方式，整个维护方法可实现初始维护寿命20a以上，甚至超过30a；本结构工艺简洁高效、不采用溶剂涂料，绿色环保，还充分发挥PVF胶带的产品优异性能及施工的便捷性，基本不需要后期维护，显著节约了维护成本，大幅提高钢构件运行的经济社会效益。

针对潮差区特殊工况，本结构可实现快速施工，并在一个潮差时间内完成整个密封缠包维护作业，不仅保证了维护作业质量，还显著降低维护成本。

本实用新型维护结构制备工艺便捷、节能、可靠，整个发明结构具有优异的密封屏蔽阳极保护性能，实现了对严苛腐蚀环境下钢构件的耐久防护；整个技术绿色清洁环保，造价低且节能降耗效果显著，其经济与社会效益显著，具有良好的工程应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的钢构件表面重防腐密封缠包维护结构示意图；

图中：1-钢构件基体；2-内密封防护层；3-外密封防护层；4-面层。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐明本实用新型的方案及效果：

实施例1

如图1所示，一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，包括钢构件基体1；其特征在于：

重防腐密封缠包维护结构，其设有若干层结构包裹在钢构件基体1上，所述若干层结构由内至外包括：内密封防护层2，外密封防护层3，面层4；

所述内密封防护层2，其平均厚度0.05-0.5mm；

所述外密封防护层3，其平均厚度0.1-2mm；

所述面层4为PVF胶带缠包层或水性耐候漆涂层。

所述PVF胶带缠包层，其通过PVF胶带螺旋缠绕，且相邻PVF胶带重叠宽度为PVF胶带带宽的10-50%，厚度为0.125-0.5mm。

实施例2

如图1所示，一种钢构件表面重防腐密封缠包维护结构，包括钢构件基体1；其特征在于：

重防腐密封缠包维护结构，其设有若干层结构包裹在钢构件基体1上，所述若干层结构由内至外包括：内密封防护层2，外密封防护层3，面层4；

所述内密封防护层2，其平均厚度0.05-0.5mm；

所述外密封防护层3，其平均厚度0.1-2mm；

所述面层4为PVF胶带缠包层或水性耐候漆涂层。

所述水性耐候漆涂层的厚度不小于0.07mm。

实施例3

某石化厂钢构件表面重防腐密封缠包维护结构制备方法，步骤如下：

第一步基体处理

先将钢构件基体1原有已失效起皮脱落的油漆重防腐涂层清除，人工打磨清洁其表面锈蚀物及其他污染物，表面清洁度达到St3级；

第二步制备内密封防护层

基体表面清洁干燥后，立即刮涂一层现有技术的非硫化硅烷改性聚合物锌粉膏，并将钢构件基体1表面因锈蚀造成的腐蚀坑、缺陷、粗糙面填平，形成内密封防护层2，平均厚度约0.1-0.3mm；

第三步制备外密封防护层

内密封防护层2作业完成后，静置1h，在内密封防护层2上刮涂现有阻蚀硅烷改性聚合物密封剂，形成外密封防护层3，平均厚度0.5-2mm；

第四步制备水性耐候漆涂层

24h后，在外密封防护层表面刷涂2道现有水性氟碳漆，水性氟碳漆涂层总厚度平均约0.08mm。

实施例4

某海港码头钢管桩表面防腐密封缠包维护结构制备方法：

第一步，桩体处理

选在潮水涨到高位之前，将钢管桩（是指钢构件基体1）表面原有已失效的重防腐涂层铲除，试验磨光机打磨除去钢管桩表面锈蚀物、局部海生物、苔藓等，表面清洁度达到St3级，处理下部位接近低潮位，超出设计施工线范围约300mm；

第二步，制备内密封防护层

测量打磨处理后的钢管桩表面含水率，不到1%，立即喷涂现有可涂性硅烷改性聚合物密封胶，并将钢构件表面因坑洼不平处填平，内密封防护层平均厚度0.2-0.4mm；

第三步，制备外密封防护层

内密封防护层作业完成后，静置约1h，在内密封防护层上刮涂现有阻蚀硫化型硅烷改性聚合物密封胶，钢桩表面密封胶层修饰圆润，形成外密封防护层，平均厚度0.5-1mm；

第四步制备缠包层

外密封防护层完成后，静置4h，缠包PVF胶带形成缠包层，缠包带为现有杜邦公司PVF产品，胶带带材后0.125mm，缠包层相邻部位叠合10%，厚度约0.125mm。

设计图

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