喷塑镀锌防腐技术在高速公路波形钢护栏上的应用

 　　喷塑镀锌防腐技术在高速公路波形钢护栏上的应用

　　高速公路波形钢护栏要经受 阳光曝晒、风雨侵蚀 、季节温变和环境介质的作用 ，其钢材表面需要一层保护膜以保证波形钢护栏在如 此复杂的环境下保持长久的寿命。传统的钢材表面处理 的方式包括喷漆 、镀锌 、镀铝 、喷锌和喷铝等 。

　　普通的涂膜层较薄，附着力较低， 耐侯性和防腐性较 差。锌或铝的喷镀防腐性能较好， 但易受酸雨盐雾的腐蚀 ， 且颜色单一 ， 不易清洁。

　　从 20世纪90年代开始， 我国开始将喷塑防腐技术应用到高速公路波形钢护栏上 ， 包括各种型号的钢护栏立柱 、波形护栏板 、防阻块 、拼接螺栓 和连接螺栓等。作为辽宁省第一条使用镀锌喷塑技术对 波形钢护栏进行防腐 的高速公路一 丹通高速公路 于 2012年9月15日正式通车 ，这也标志着喷塑防技术应用于高速公路建设的时代全面来临。

　　1 镀锌工艺

　　1 ，1 上 料 上料工应检查原料情况 ：

　　(1)钢板的外表面不得粘有油污 (特别是沥青 油调合漆等油污)， 否则会造成大批不合格品。

　　(2)钢板在生产后一定要矫直 ，消除钢板 的内 应力。

　　(3)钢板外 表面 出现 凹凸不平 的腐 蚀不 能镀 锌 ， 否则将浪费大量盐酸。

　　( 4)钢板在运输过程 中不能出现人为弯管。

　　(5)用于热镀锌的钢板，不允许把标识物贴在钢板的内、外壁上，以免造成漏镀。

　　1.2 钢板的酸洗、水洗

　　1.2.1 钢板的酸洗

　　(1)酸洗工在 工作前必须穿戴好劳动保护用品，在工作中认真检查工作现场有无障碍 、吊带是否完好无损，确认完好后方可进行工作 。

　　(2)酸洗主要采用盐 酸酸洗，采用水来配制盐 酸， 盐酸含量为 18% ～20%比较合适 。

　　(3)酸洗工工作前首先 了解 酸的浓度、温度及 本槽酸洗管的吨位。

　　(4)吊钢板时两根 吊带要离开端头1.3m左右，防止吊弯钢板 ，造成镀锌 管 内漏;在往 酸槽下钢板时， 钢板要倾斜 15。， 先下 自己站立 的一端 ，防止喷 酸伤人。

　　(5)钢板每次酸洗 ，重量在 2—5t为宜 ，时 间5—15min。

　　(6)钢板在酸洗时要经常振动，在振动 过程 中 要把钢板平放在酸槽的横条石上， 反复起动一侧吊带3次后再起动另一侧吊带3次 ，重复两次后再吊 起 ; 振动上升角度不大于15。。

　　( 7)酸槽加温时，先将蒸汽管固定牢固后再打开蒸汽阀门。

　　(8)天车吊管进、出酸槽 时 ， 不得撞击槽壁 ，防 止损坏酸槽。

　　(9)钢板的欠酸洗的主要原因 ：

　　①钢板在进料时要严格检查， 要做到不合格钢 板不投入酸洗 ;

　　②钢板在振动时不认真操作。;

　　③酸洗时间及盐酸含量不足。

　　(1 0)钢板过酸洗的主要原因：

　　①盐酸含量过高。;

　　②酸洗时间过长。

　　(11)酸洗后检查钢板外表面是否光滑、有无残 留氧化铁皮 、 有无油垢污染钢板表面。

　　1.2.2 钢板的水洗 (1)钢板的水洗要在流动 的清水槽 中进行 ， 水洗时要将钢板全部浸在水 中， 把酸洗 吊带放松 ， 起落三到四次。

　　( 2) 水洗后， 要将钢板内的水控净， 尽快进行溶 剂处理 ，以防止钢板氧化。

　　( 3)清洗水铁 盐含量标准不得超标，无其他杂 物，保持干净透 明。

　　( 4)在洗管时，严禁操作人员跨越酸洗槽，防止 滑倒或掉人酸槽伤人。

　　1.3 钢板 的溶剂 处理 (1)钢板进入溶剂槽 内，把吊带放松到钢板全部浸入溶剂内 ， 不允许钢板表面露出溶剂表面 。等钢板两端不冒气泡为止，再吊起钢板的一侧上下振动 ，吊起钢板控净溶剂后进入烘干台架。

　　(2)钢板在溶剂处理过程 中钢板 的倾斜角度不 大于 l 5。。

　　(3)钢板在溶剂中浸泡时间为 60～120s，当班 回镀管浸泡 3～5mi n， 接班回镀管浸泡5～10min。

　　( 4)溶剂温度 ： 常温 ， 保持溶剂干净 。

　　(5)溶剂处理后 的钢板 ，不要粘上其 它脏物 ， 不 要淋上水 ， 放人烘干台架摆平 ; 放到烘干台架上的钢 板 ， 不允许人到钢板上面去踏 ， 如必须上 去，双脚必 须涂上氯化铵后再到管上去作业 。

　　1.4 烘 干

　　(1)溶剂处理合格后 的钢板放在烘干受料 台架上，将钢板齐头一侧放在锌锅前侧和第二个磁力辊前侧成直角摆平 ; 弯度较大的管放在后面或者矫直 后放在受料架上 。

　　( 2)烘干炕主要作 用是把 钢板表面的水份 烘 干，另一方 面是提升钢板本 身的温度，防止溅锌伤人，也不带走锌锅内的热能，促使锌铁合金层的加快生成 。

　　(3)烘干炕温度为 80～180℃， 钢板的干燥时间 为 3—7min， 也可根据钢板 的规格、壁厚不 同掌握烘干温度 ; 干燥工要随时检查钢板的干燥程度 ， 防止时 间不足进入锌液 中溅锌伤人 ; 烘干时不要超温 ， 防止 把溶剂烘焦 。

　　1 .5 热镀锌 钢板的热镀锌采用齿盘全浸式半 自动镀锌方式 拨入 、 压下 、 螺旋 、 拔 出、提升的机械原理 ， 完成热镀 锌过程 。

　　(1)工艺参数 控制 ：锌液温 度应控 制在 440～ 460~ C之间;浸锌时间应控制在 30～60s之间; 加 铝 量(锌液面含铝量 0.O1% 一0.02%)

　　(2)锌锭使用应为国标 ZnO一3锌锭 。

　　(3)要经常维护控 制好 拔人压下螺旋 、拔 出提 升装置的可靠性能 ， 加强气缸的润滑 ， 调整好镀锌管 分配器 的高度 、 角度 ， 将设备调整到最佳状态。

　　(4)接近开关 的摆放位置要准确无误 ;热 电偶 线和表要统一型号使用 ，否则 ，温度误差 大，热电偶 的保护套管 ， 要经常检查更换 。

　　( 5) 操作台操作人员要根据炉前设备运行情况及手势指挥 ， 手动调整速度防止卡管现象。

　　(6)炉前工使用工具要先 预热再使用 ，以防止溅锌伤人 ; 经常检查有无钢板掉人锅内， 如有要及时 清出 ; 要及时调整设备别卡管 ，以保障设备的安全 。

　　(7)向锌锅内加锌 时， 锌锭要先预热 ，加锌 时决 不允许一捆捆加锌 ， 加锌每次最多不多于五块 ， 应将 锌锭纵向贴向锌锅壁面缓缓划下， 以免冲击损坏锌 锅和溅 出大量锌伤人 ; 锌液内严禁铁类物质掉入 ， 以 防产生大量锌渣。

　　(8) 熔锌时应缓慢加热， 不可烧急火， 否则会有 损镀锌锅的寿命， 而且有大量的锌蒸汽挥发出来。这种有害气体被人体吸入过量后， 会患一种“铸工 热”的病症。在熔锌过程 中， 一旦锌已具有较高温 度切不可用手去拨动锌块， 以免灼伤， 应采用适当的 工具去拨动它。

　　( 9)要定时清出锌液表面 的锌灰 。刮灰时应轻 轻在锌液表面上用刮灰板刮拭 ， 不能搅动得太厉害 ，以免锌灰扬起，刮灰板不应与正在浸锌或出管 时的 钢板相碰， 以免轧住出现人身事故或设备事故。

　　(10)炉前地面上 的锌块 、碎锌、 镀锌 时带 出的 锌 、钢板流到外面的锌要随时回收回锅 ，以减少锌锅的热损失 。

　　(11)锌液表面加铝锭时，一定要前后活动几次 保证锌液表面铝含量均匀 。

　　(12)为了便于涝渣及抽锌，锌锅内部要放入20t铅 。

　　(13)捞渣时要把捞渣机先预热， 锌渣要分大小块存放， 涝渣温度应控制在 455℃以上进行 ， 摆动抓 渣机时必须使用专用工具 ， 离开锌锅 1m处 ， 脚要站 成 丁字形。

　　(1 4)热镀锌工艺要求 比较严密 ， 所以在热镀锌 生产过程中 ， 一定要干足工位 ， 也就是说在单位时间 内的根数或吨位越多 ， 成本越低 ， 反之越高。

　　1.6 镀锌管的引出与外吹

　　(1)镀锌管提出后，采用磁力辊道把镀锌管引出，引出机 的转数不要太快， 让锌在内吹前流净。

　　(2)外吹环角度要与磁辊成平行直角，纵向、横向位置要正，保证镀锌管在风环 中间通过 。

　　(3)安装磁力辊时，五个 磁力辊上下左右必须在一条中心线上 ， 保证外吹的后的镀锌管锌层均匀 。

　　(4)外吹采用压 缩 空气进行外吹，最好采用70℃以上，压力在 0.2～0. 4MPa状况下进行。

　　(5)在下列情况下应调整风压 ：

　　①镀锌管外表面锌层太厚 ;

　　②外 吹后锌层表面发暗 ;

　　③外吹后锌层表面粘附着杂物和条状不干净物 应调节风量。

　　( 6)根据镀锌钢板规格 更换 同规格 的风环，风 环不能用其它规格代替。

　　( 7)外吹风环在无 风条件下禁止镀锌 管通过 ，以免造成风孔堵塞， 影响外吹的质量。

　　(8)要经常检查外吹环 内是否清洁 ，是否有挂锌， 镀锌管外表面是否光滑 ， 有无划伤;磁辊表 面、链条是否挂锌， 如有挂锌要及时清理。

　　(9)引上辊道由于无磁力辊 ，锌层又没有固牢 ，锌层表面最容易划伤 ，引上辊速度要和磁力辊速度匹配好。

　　1.7 镀锌管的内吹 、 横移及水冷 (1 )热镀锌管通过引上装置送到内吹机旁通过接近开关完成横移， 压下 内吹， 压头抬起 ， 横移 ， 完成 内吹及下管动作把热镀锌管移进冷却水槽。

　　( 2)热镀管在引上辊道上是最容易被划伤 的，主要是钢板在运行中锌还没有完全凝固。

　　( 3)内吹采用蒸汽进行吹扫，内吹压力为 0.4～ 1.OMPa;内吹后的镀锌管内表面必须光滑。

　　( 4)镀锌管在链条上要保持一定倾斜角度 ，让 冷却水流净 。

　　( 5)内吹工作业场所地势较陡， 作业空间较小 ，一定要认真操作 ，防止 滑倒摔伤 ，以及弯管伤人 ; 严 禁身体的任一部位 ，直接接触高温镀锌 管，以免 伤 人 。

　　( 6)在水槽作业 时要 注意脚下是否站稳 ， 有无 其它障碍物 ， 防止掉入水槽 中; 水槽上链条运行 ， 很 容易别管 ， 要防止飞管伤人 。

　　1 .8钝化

　　(1)钝化方式采用热镀锌管在跑道上面直接喷 淋钝化液 ， 在距离 喷淋位置 1I l l的地方经汽刀抹拭 吹净附液 ， 注意一定要吹净 。

　　(2)采用压缩冷气抹拭 ，吹掉钢板表面 的附液 并使涂层均匀。通 过调整气压大小调 整涂层 的厚 度 ， 决不能有多余液珠附在锌管表面上。

　　1.9 镀锌管的滚标 、滚杠与 包装

　　(1)滚标机工作时， 严禁用手触摸滚标辊 ，防止压手 ; 严禁双管通过滚标机， 防止压辊损坏。

　　(2)镀锌管在输送辊道运行中滚标，滚标机要 根据不同规格，更换字条， 更换一次规格要调整一次 压轮高度 ， 要经常添油。

　　(3)滚标机 的胶圈要经常检查 ，发现有裂纹要 及时更换 。

　　( 4)胶轮应压在钢板的 中心线上 ， 要调 整好 压 角的上下固定螺栓。

　　( 5)在打印标志环时，二人要同时滚动 ， 滚钢板 用毛毡要经常加油墨 ， 但油墨不易过多。

　　2 喷塑工艺

　　2.1 前处理目的： 除掉工件表面的油污、 灰尘、 锈迹 ， 并在工 件表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力 的“磷化层”。

　　主要工艺步骤 ： 除油 、 除锈 、 磷化 、 钝化 。工件经 前处理后不但表面没有油、锈、尘 ， 而且原来银 白色 有光泽的表面上生成一层均匀而粗糙 的不容易生锈 的灰色磷化膜 ， 既能防锈又能增加喷塑层的附着力。

　　2.2静电喷涂

　　(1)目的 ： 将粉末涂料均匀地 喷涂 到工件的表 面上 ， 特殊工件(包含容易产生静 电屏蔽 的位置)应 该采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂 。

　　( 2)工艺步骤 利用静 电吸附原理 ， 在工件的表面均匀地喷上 一 层粉末涂料 ;落下的粉末通过回收系统 回收 ， 过筛后可以再 用 。

　　2.3 高温 固化 (1)目的： 将工 件表面 的粉末涂料加热 到规定 的温度并保温相应的时间， 使之熔化 、 流平 、固化 ， 从 而得到我们想要的工件表面效果。

　　(2)工艺步骤 ：将喷涂好的工件推入固化炉 ， 加 热到预定的温度 (一般 185℃)， 并保温相应的时间 (1 5mi n); 开炉取出冷却 即得到成 品。

　　(3)提示 ： 加热及控制系统(包括电加热 、 燃油 、燃气 、 燃煤等各种加热方式)+保温箱体 =固化炉。

　　2.4 装饰 处理

　　(1)目的 ： 使经过静 电喷涂后 的工件达到某一 种特殊的外观效果 ， 如各种木纹 、 花纹 、 增光等 。

　　工艺步骤 ： 罩光 、 转印等处理工艺 。

　　( 2)喷塑也就是我们常讲的静电粉末喷涂， 它 是利用静电发生器使塑料粉末带电 ， 吸附在铁板表 面 ， 然后经过 18 0—220。 【 =的烘烤 ， 使粉末熔化 黏附 在金属表面， 喷塑产品多用于户内使用的箱体， 漆膜 呈现平光或哑光效果。喷塑粉主要有丙烯酸粉末 、聚酯粉末等。

　　3 发展前景

　　随着镀锌喷塑技术的成熟 ， 高速公路事业的蓬勃发展 ， 镀锌喷塑防腐技术将越来越多地应用于高速公路建设事业的各个领域 ，并得到较好的发展前景。