在石油化工、硫酸磷肥、有色冶煉等企業(yè)的防腐蝕工程設計與施工中,除整體玻璃鋼采用機器纏繞法外,在現場制做的設備防腐內襯以及地坪、地溝等的防腐,均采用手糊法玻璃鋼防腐施工。現對手糊法玻璃鋼襯里施工質量的影響因素及其防治方法作以下探討。
1手糊法玻璃鋼襯里施工質量的影響因素及防治
1.1被襯基層表面處理不好或處理方法不當
玻璃鋼襯里的基層主要有金屬設備及混凝土池、槽及地坪。由于襯里層鼓泡脫層的部位大多數發(fā)生在被襯基層與襯里層之間的界面處,因此,基層表面處理的好壞,直接影響與基層的粘接力。
內襯玻璃鋼對金屬設備的要求:(l)金屬殼體應具有足夠的剛度以防止因殼體變形而導致內襯玻璃鋼層的損壞或脫層;(2)鐵殼表面的焊縫應平整,不得留有焊渣、毛刺、氣孔等,若有凸起的毛刺,必須用砂輪打磨平整光潔,所有轉角處必須做成圓角(R>10 mm);(3)金屬殼體表面必須經過嚴格的噴砂除銹處理,使金屬表面呈銀灰色;(4)設備表面除銹后,應在8~12 h之內涂刷底漆,底漆要求薄而均勻,以減少應力開裂。
對混凝土設備的要求:(1)混凝土表面應光潔、平整,不得有脫層、裂紋;(2)混凝土表面應清潔、干燥,水分含量不應大于5%,如表面潮濕,應加熱干燥,加熱要求均勻、緩慢,不允許局部過熱;(3)混凝土表面在涂底漆前還應用溶劑(一般為丙酮)清洗,并在室溫下干燥24 h后才能刷底漆,底漆要求均勻。
1.2底漆選擇不當或底漆的固化度差
玻璃鋼作為設備內襯主要是襯貼在碳鋼或混凝土上,而金屬與水泥的膨脹系數均為6×l0-oC1,未改性熱固性樹脂大約為55×io-6 C-l,它幾乎9~10倍于碳鋼和水泥。同時,所有熱固性樹脂在固化過程中都有不同程度的收縮,有的收縮小,如環(huán)氧樹脂收縮率為1%~2%;有的收縮很大,如酚醛樹脂為8%~10%,呋喃樹脂更大些。這些性能是我們選擇底漆的依據,否則這種收縮應力會使樹脂開裂或引起水泥破壞。一般鋼殼十分強固,所產生的應力不致使它破壞,只是樹脂或襯里層會開裂。
底漆的選擇原則:首先應根據玻璃鋼襯里層的種類正確選擇底漆。一般鋼殼襯里層的底漆應盡可能選用與玻璃鋼種類相同的底漆或環(huán)氧底漆。例如,襯貼環(huán)氧一酚醛玻璃鋼時可采用環(huán)氧一酚醛底漆或純環(huán)氧底漆,因為這些底漆與基層均有良好的粘接力,而襯里層又由于是同類樹脂,物理性能相同更容易粘接。選擇環(huán)氧底漆是因為環(huán)氧粘接力好,收縮性小的緣故。再者就是底漆必須充分固化,尤其是酚醛玻璃鋼襯里層的環(huán)氧底漆,必須熱處理固化。環(huán)氧底漆未經充分固化就進行酚醛玻璃鋼襯里施工,造成襯里層在熱處理后大面積脫層的質量事故在施工當中時有發(fā)生。脫層的主要原因是由于環(huán)氧底漆和環(huán)氧一酚醛或環(huán)氧一呋喃底漆在室溫條件下固化后,雖然從表面上看已經固化,但實際上是一種假固化,當熱處理到80℃以上時會有一個流變過程,即重新變軟發(fā)粘,并釋放出殘留溶劑等揮發(fā)性氣體,待加熱一段時間或
達到一定溫度后方可真正固化,成為不溶不融的涂層。而襯貼在表面的酚醛玻璃鋼則無此流變現象。因此,假如環(huán)氧底漆在自然干燥后直接進行酚醛玻璃鋼施工,則在施工完畢作整體熱處理時,由于底漆流變產生的揮發(fā)性氣體不能排出造成酚醛玻璃鋼層鼓泡或脫層。當然,對常溫操作的設備即使對襯里層不進行熱處理也可使用,但為了提高設備的耐腐蝕性和延長設備的使用壽命,都應盡可能對底漆及玻璃鋼層進行熱處理,以保證玻璃鋼的施工質量。
熱處理的目的是為了使樹脂固化較充分,以提高襯里層的耐腐蝕性能。熱處理溫度的選擇沒有統(tǒng)一的規(guī)定,一般情況下,環(huán)氧底漆熱處理條件為:以10'C/h的速度升溫至60℃,保持2h;再以10'C/h的速度升溫至80'C,保持2h;再以10,C /h的速度升溫至100℃,保持4h;然后以10℃/h降至常溫即可。這一過程大概需24 h左右。如果條件不具備,可在60℃左右恒溫24 h即可。
1.3原材料選擇不當或某些質量指標控制不嚴
目前用作玻璃鋼襯里的原材料有玻璃布及各種樹脂、稀釋劑、固化劑、填料等,由于其品種、規(guī)格較多,其性能也不盡相同,因此,原材料質量選擇不好也會造成玻璃鋼襯里層破壞。
玻璃布宜選用稀、疏、薄的方格玻璃布,經緯密度在6~8根/cm,厚度在0.2~0.4mm的無堿或中堿無捻粗紗布,并進行脫蠟處理。否則在襯貼時膠料不易滲透,影響粘接,增大玻璃鋼層的氣孑L率,致密性差。在HF介質中則選用滌綸纖維布。
在選用環(huán)氧、酚醛樹脂及酒精、丙酮等材料時,應嚴格控制水分,如水分較大,在熱處理時汽化,容易造成氣孔和脫層。酚醛樹脂還要注意有效期,一般夏天有效期為3個月,冬天為6個月。填料有石英粉、鑄石粉、瓷粉、石墨粉,要求耐酸率在95%以上,含水率在0. 5%以下,細度要求小于0.124 mm(120目)。用于HF場合填料必須使用石墨粉。
在選用固化劑時,一定要選擇無毒、操作方便、適用范圍廣的固化劑,計量必須準確。如加入量過少,不僅影響固化度,而且還會發(fā)粘而不固化。目前常用的比較好的固化劑有T -31、JA -1、NL等。
1.4玻璃鋼襯里的施工方法和施工環(huán)境不合適
手糊法玻璃鋼襯里目前常用分層間斷襯貼法(酚醛玻璃鋼)和多層連續(xù)襯貼法(環(huán)氧環(huán)璃鋼)兩種。從施工質量來看,連續(xù)法雖然施工進度快,但由于溶劑等揮發(fā)性物質不易排除而容易脫層和產生氣孔,因此,一般情況下,宜采用間斷法施工。
玻璃鋼施工,要求環(huán)境溫度在15~25℃,相對濕度不大于80%。因此,應盡量避開冬雨季,如確需在冬雨季施工時采取必要的加熱、保溫、防雨措施,盡可能在于燥的室內施工,以確保工程質量。
1.5 熱處理溫度及方法不當
玻璃鋼襯里完工后,有條件時,必須對襯里整體進行熱處理,這是保證襯里層質量的一個重要環(huán)節(jié)。如果時間允許,也可進行自然固化處理。玻璃鋼襯里常溫固化時間見表1。

玻璃鋼襯里若要進行熱處理,首先必須根據玻璃鋼襯里情況,確定升溫曲線。根據我們的經驗確定的升溫曲線為:升溫速度和降溫速度為10℃/h;最高溫度酚醛玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼為80℃,環(huán)氧一酚醛玻璃鋼為100℃,環(huán)氧一呋喃玻璃鋼為120℃;升溫至40℃、60℃、100℃ 、120℃時分別保溫4h,最高溫度保持4~6 h。其次應選擇好熱處理方法,為了滿足上述熱處理條件,整體熱處理應盡可能在專用的烘房內進行,如果大型和固定的設備無法進烘房處理,亦可進行本體熱處理,即在設備內設置電加熱器或蒸汽暖氣片來進行。但無論采用哪種方法,熱源均應遠離襯里層,防止局部溫度過高。另外,熱處理前應盡量使玻璃鋼襯里多干燥一段時間。
2 結語
造成玻璃鋼襯里層鼓泡和脫層等施工質量的因素是多方面的,必須對施工過程中的各個工序嚴格控制,方能確保工程質量。