[发明专利]钢管空心桩重防腐保护工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钢材的防腐工艺，尤其涉及钢管空心桩重防腐保护工艺。

背景技术

随着经济的发展，我国交通、水运事业也蓬勃发展，道路桥梁的建设也越来越多，尤其是大型桥梁的建设，大都采用钢管桩作为沉桩或平台基础。这些大型工程的设计寿命要求达到100年，但海域处腐蚀环境非常恶劣，地下水和海水对钢管桩具有化学性侵蚀，台风、寒流袭击海面产生大浪急流以及携带高沙量的水体对钢管桩表面产生强大的外力冲击、摩擦和划伤，对钢管桩表面具有灾害性侵蚀，所以钢管桩的加工过程中，首先要对钢管桩进行防腐处理，且防腐涂料和涂覆工艺的选择必需针对保护对象的使用环境，这样才能达到事半功倍的效果。

发明内容

本发明针对现有技术中钢材尤其是钢管桩有的部分需要深埋地下，有的部分需要浸入水中，还有的部分需要暴露在恶劣的外部环境中，因此，如果对整根钢管采用单一涂层或者对整个钢管采用相同的多层涂层都无法使得钢管的实用寿命达到最佳的缺点，提供了一种通过在钢管表面熔融三层环氧粉末的工艺，其针对钢管完成安装后所需面对不同的外部环境有针对性的选择特定功能的粉末进行涂层，在节约了涂料的同时有针对性的对涂层进行选择，提高了钢管整体的防腐性能。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

钢管空心桩重防腐保护工艺，包括如下步骤：

a. 钢管表面预处理：通过打磨剔除钢管表面的毛刺，将棱、角打磨成圆弧状或钝角，然后将打磨后的钢管通过抛丸或喷砂的方式，清理其表层的油污、杂质及氧化物，除锈等级达到Sa3，粗糙度达到60μm以上；

b. 遮蔽：对钢管上不需要涂覆的部位进行遮盖；

c. 钢管预热：采用中频炉预热，温度控制在180℃—280℃，时间控制在20—40min；

d. 喷涂：钢管表面熔融环氧粉末；

e. 固化：将钢管运送至烘烤设备中加热，待钢管涂膜的温度达到固化温度后开始保温，固化的时间为10—120min；

f. 冷却：将固化完全的钢管进行冷却。

加热固化工序对于热固性粉末涂料来讲，是使高分子树脂进一步交联聚合；对应热塑料；对于热塑性粉末涂料来讲，通过热塑化有利于粉末进一步流平，这样就能使涂膜具有更好的机械强度电气性能、表面平整和光泽度等性能。

作为优选，所述的步骤a中对钢管的外壁采用抛丸的方法进行预处理，其中抛丸采用锰钢丝切断，抛丸处理后钢管表面的粗糙度范围为70—200μm。抛丸采用高硬度的锰钢丝切断，与采用钢丝或钢棍相比，由于锰钢丝的硬度更大，因此采用锰钢丝使得钢管表面更加粗糙，增大涂膜与工件间的接触面积，提高涂膜的附着力。

作为优选，所述的步骤a中的对钢管的内壁采用喷砂的方法进行预处理，喷砂处理后钢管内表面的粗糙度达到70μm以上。

作为优选，所述的步骤b中的遮蔽为采用石棉布对不需要喷涂的钢管表面部分进行遮盖。钢管的两端需要焊接，因此需要进行遮蔽，而采用石棉布遮蔽可以有效的阻止涂层粉末附着早钢管的两端。

作为优选，所述的步骤c中钢管预热后的温度大于粉末熔融所需温度，粉末通过静电喷枪喷涂，喷涂在钢管表面上的粉末在熔融的状态下开始胶化，熔融成膜。

作为优选，所述的步骤d中熔融的三层环氧粉末为：底层喷涂高附着力的重防腐环氧粉末为熔结环氧粉末，厚度为300—400μm；在底层胶化时间内，喷涂高防腐性能的重防腐环氧粉末为共聚物粘结剂作为中层，厚度为200—300μm；在中层胶化时间内，喷涂耐磨型的重防腐环氧粉末为聚乙烯或聚丙烯作为面层，厚度为1800—3700μm。三层结构组成包括：熔融环氧粉末底层，聚合物胶粘结剂中间层和聚乙烯面层，其中环氧粉末底层的作用是形成连续的涂膜，与钢管表面粘结、固化而提供良好的附着力；聚合物胶粘结剂的作用是在环氧粉末涂料胶化之前与之融合，并于外面的聚乙烯层粘结，使三层成为一个整体，最外层一般选用中高密度聚乙烯或聚丙乙烯，这样三层防腐结构综合了环氧粉末的附着性、防腐性与聚乙烯的耐候性、抗机械损伤性，弥补了各自的缺点，从而大大提高了涂层的实用寿命。

作为优选，所述的面层采用耐磨型的重防腐环氧粉末为尼龙粉末，并在其中加入4%—8%二硫化钼，尼龙粉末颗粒度在80目以上，使用前进行烘干。尼龙粉末优选尼龙1010，由于尼龙的主要成分为聚酰胺纤维，它的耐磨性是棉纤维的10倍，是干态粘胶纤维的10倍，是湿态纤维的140倍，而在尼龙粉末中加入5%的二硫化钼后能够提高涂膜耐磨性30%，且涂膜的弹性及弹性恢复性极好。