岸邊集裝箱起重機鋼結構的涂裝防護初探

范國忠 王洪

摘要：復雜環境條件下鋼材結構的涂裝防護工作對鋼結構的整體質量具有重要影響。鋼結構涂裝防護體系構建中，涂料的形式種類繁多。按照鋼材施工處理的環境、涂料的作用等可以進行多種分類，岸橋鋼結構涂裝防護中常見的涂料有預處理底漆、富鋅底漆、中間漆、面漆等四大類。在鋼結構涂裝防護體系構建中，防護配套體系既要符合相關國家標準，在具體的施工過程中，也要注意材料的處理、施工工藝及工程監督等方面的把控。

關鍵詞：岸邊集裝箱;鋼結構;涂裝防護

引言：

隨著經濟全球化的持續發展，不同地區與國家之間的經濟貿易往來愈加頻繁，海洋運輸的規模越來越大。在這樣的發展趨勢之下，港口的建設成為了影響國家對外經濟貿易的一個重要因素。港口作為貨物集散的主要場所，其處理超大規模的海洋貨物的能力與基礎設施建設完善程度直接相關。龐大的經濟活動需求推動了港口的建設，同樣催生了巨量的基礎設施設備需求。由于港口處于海洋與陸地交接的地帶，其自然環境的特殊性，對以鋼鐵為代表的基建材料的防腐性能的提出了極高的要求。以岸邊集裝箱起重機鋼結構為例，如何利用高效的涂裝防護手段加強鋼材的防腐性能，成為了維持港口經濟活動持續發展的一個關鍵點。

一、常見的集裝箱起重機鋼結構防護涂料種類

鋼材中的元素含量以鐵元素為主，鐵元素整體的化學性質比較活潑，在高濕度、強腐蝕性的港口環境中極易與其它元素發生化學反應，降低鋼材的強度與質量。岸邊集裝箱起重機鋼結構長期處于濕度大、鹽堿度高的環境之中，其鋼結構極容易受到腐蝕，產生質量問題。在工業生產中，加強鋼結構抗腐蝕性能常用的方式就是噴涂防銹涂料。

（一）預處理底漆

預處理底漆又被稱作車間底漆或者保養底漆，是鋼材經過拋丸預處理之后在生產流水線上涂裝的防銹底漆。鋼材料的整體化學性質較強，容易在加工與運輸途中的復雜環境條件下產生銹蝕，造成不必要的材料損失。另外，大型港口的建設周期較長，鋼材料儲存期間也非常容易產生銹蝕。采用噴涂預處理底漆的方式則可以有效加強鋼材的耐腐蝕性，保證鋼材的質量。預處理底漆的類型較多，常見的有環氧富鋅車間底漆、環氧鐵紅車間底漆、無機硅酸鋅車間底漆、水性無機硅酸鋅車間底漆等。不同的車間底漆防銹性能雖然具有一定的差異，但整體防銹能力都較強，鋅元素含量較高的預處理底漆其防銹時長可超過一年。

（二）富鋅底漆

除了鋼材加工、運輸及存儲階段需要噴涂底漆之外，鋼結構成型之后為加強其抗腐蝕性，也需要進行防護涂料噴涂。含鋅類涂料因其優越的防腐能力與附著力，成為了鋼結構防腐涂料中使用最為普遍的一種。鋼結構防腐常用的富鋅底漆有環氧富鋅底漆、水性無機富鋅底漆、醇溶性無機富鋅底漆等，富鋅類底漆中的主要防銹成分為鋅粉，溶劑與添加劑略有不同，其性能大同小異。環氧富鋅底漆的防腐能力主要來自鋅粉：一方面由于鋅元素的化學性質比鐵元素活潑，在發生腐蝕作用時，鋅元素比鐵元素更容易失去電子，這樣的情況下鋅元素成為陽極，鐵元素成陰極，兩者之間形成電位差，鋅元素通過犧牲陽極對鋼材起到保護作用;另一方面由于鋅粉化學性質活潑，在發生腐蝕時，通常是鋅粉先被腐蝕，鋅粉在腐蝕作用下可以生成一種致密且穩固的化合物覆蓋在鋼材表面，阻隔腐蝕物與鋼材接觸，從而產生保護作用。

環氧富鋅底漆依據溶劑類型不同，又可以分為水溶型、溶劑型等類型。水溶性環氧富鋅底漆以水為主要溶劑，保護作用來自鋅粉與硅酸類基料發生反應之后生成的高聚物，另外，由于以水為溶劑，在進行噴涂施工時對人體傷害很效，在施工在運輸、存儲過程中的安全性能也較好。溶劑型環氧富鋅底漆以醇類物質為主要溶劑，其對鋼材料的保護作用也主要來自鋅粉粒子，相較于水溶性富鋅底漆來說，其對復雜環境的耐性與防銹性能都比較優越。無機富鋅底漆的在苛刻環境中的表現更好，但相應的施工要求也更高。

（三）中間漆

中間漆最重要的是附著功能，在對上下道進行涂層時，需維持穩定的附著性，以完成過渡[1]。港口自然環境相對比較復雜，單層的涂料防護往往不能起到很好的保護作用，為了延長涂層的使用時間，經常會采用增強防護涂層厚度的方式。在多層防護涂層體系中，中間層既可以增加鋼結構保護層的厚度，同樣也是底涂層與面涂層之間的黏合劑。一般大氣腐蝕環境下的涂層防護體系中，使用較多的中間漆是環氧厚漿中間漆或環氧云鐵中間漆。環氧厚漿中間漆整體的固體成分含量較高，可以有效提高涂層厚度，增強防護層防腐能力，同時也具有優秀的附著力，可以增加底涂層與面涂層之間的黏合度。環氧云鐵中間漆中的固體成分主要是魚鱗狀的云母氧化鐵，除了具有增強涂層厚涂、提高黏合度的作用之外，其成型之后高度的封閉性使涂層的耐性也得到了極大的提升。

（四）面漆

面漆是鋼結構防護涂層中最靠外的涂層，面漆除了承擔鋼材結構防腐、抗紫外線等作用之外，還承擔著鋼結構外觀美化的作用。面漆組成材料中除了添加具有保護性作用的材料之外，還要滿足著色要求，因此，面漆的種類繁多。港口設施、建筑中常用的面漆主要有氟碳面漆、聚氨酯面漆、聚硅氧烷面漆等。另外，隨著人們生態環境保護意識的不斷加強，對面漆的環保性能也提出了一定的要求，對環境污染小、危害低的面漆使用需求正在不斷增加。

二、岸邊集裝箱起重機鋼結構涂裝防護配套體系概述

岸橋在應用過程中，對鋼結構造成一定腐蝕效果的因素主要有氧氣、鹽、碳酸鹽等化學因素以及溫度、濕度等物理因素[2]。在鋼結構涂裝防護配套體系構建中，除了外部的環境影響因素之外，其構建還滿足相應的國家規定的技術條件標準。按照腐蝕環境分類，岸邊集裝箱起重機鋼結構所處的外部環境具有鹽分高、濕度高等特征，屬于腐蝕種類種的C4，C5-I，C5-M。因此在防護配套體系的構建上，需要以此為依據，參照《鋼結構防護涂裝通用技術條件》規范標準，構建符合規范要求的配套體系。

三、岸邊集裝箱起重機鋼結構涂裝防護施工注意事項

在具體的鋼結構涂裝防護中，涂料選取工作會直接影響鋼結構的質量，合適的涂料對于鋼結構防腐性能的提升效果是極為顯著的。同時，不同涂料的施工工藝、鋼材的處理過程等對涂裝施工工藝也提出了要求。工作人員如果無法控制施工現場，整體施工混亂，鋼結構的質量也會大幅度降低，因此，需要加強對施工現場的控制[3]。

首先是鋼材構件的預處理工作與車間底漆的相關要求。鋼材構件預處理之前，工作人員要對鋼材構件的質量情況進行嚴格檢查，對于鋼材表面的油污、鹽酸類物質浸染要及時處理，而對鋼結構表面存在氧化皮、焊渣、毛刺等雜質進行清除。為便于涂裝處理，對鋼材構件的銳邊應該進行打磨操作。在鋼材使用初期，為保證鋼材質量，供給廠商一般會給鋼材噴涂車間底漆，而在鋼材運輸、存儲過程中，由于外部環境的復雜性，難免會出現部分鋼材車間底漆脫落的現象。因此，在具體涂裝防護施工過程中還要注意對車間底漆的處理。一般情況下鋼結構表面的車間底漆都會采取清除的措施，若保留車間底漆，則需要對車間底漆的附著力、等級等進行嚴格的檢測。

其次是涂料的選取使用及施工工藝的相關要求。在涂料選取上，涂料的種類要與鋼結構所處的環境相匹配。確保涂層防護體系中不同涂層之間的相容性，要求涂料的供應商數量最好不超過兩家，對于不同供應商提供的涂料，要進行嚴格的試驗檢測，且結果要符合國家的規定標準。為確保涂料的質量，施工方應對涂料生產廠商的資質、相應產品質量進行全面的評估研究。在施工工藝上，主要考慮兩個因素：其一是施工的具體環境條件，要對天氣、溫度等因素進行嚴格的把控;其二是施工的具體工藝，包括涂料的調配比例、涂裝方法、不同鋼結構組件的施工要點等要符合規范。

最后是對施工過程整體的監督管理要求。港口的建設周期較長，在一個長周期內，影響涂裝防護施工質量的不確定因素會不斷增加，頻繁的對涂裝工程產生多種影響。如不同氣候區域的天氣變化、環境溫度變化、施工人員操作不當、質檢人員工作失誤等，這些幾乎不可避免的影響因素對工程的影響是非常明顯的。因此，施工方對涂裝防護施工的工程監督管理也成為了影響工程整體質量的重要因素。為了進一步加強監督管理的力度，施工方應該采取多種措施，如，完善涂裝防護施工日志、組建工程質檢團隊定期質檢、引入無人監控設備擴大工程監控范圍等，加強對施工過程的監管力度。

四、結束語

涂裝防護工程是港口環境中基礎設施設備防腐能力的主要來源，鋼結構涂裝防護體系的構建對港口的運行維護有著極為重要的影響。當前涂裝施工中產生的問題以技術問題為主，提高技術手段，不斷優化施工工藝是解決技術問題的關鍵。而在目前的涂裝防護施工中，保證涂裝防護施工的相關標準得以落實，最大程度減輕非技術手段對工程造成的影響，才是提升港口基礎設施設備整體工程質量的主要手段。

參考文獻：

[1]劉俊秀， 占長春. 岸邊集裝箱起重機鋼結構的涂裝防護分析[J]. 科學大眾：科技創新， 2021（5）：2.

[2]施家耀. 岸邊集裝箱起重機鋼結構的涂裝防護初探[J]. 區域治理， 2019（10）：2.

[3]劉躍進. 岸邊集裝箱起重機鋼結構的涂裝防護分析[J]. 科學大眾：科技創新， 2020（9）：2.