复杂形状及异形结构OTC防腐新技术
朗晖云防腐技术总监
51防腐蚀论坛资深版主 张作华
中国腐蚀与防护学会会员
金属和混凝土的腐蚀无处不在，金属的腐蚀尤为突出，据中国工程院及中国腐蚀与防护学会调查报告统计，腐蚀造成的经济损失代价就是平均每人每年为之买单大约1555元人民币。 金属结构在海洋大气环境或者工业大气环境中腐蚀速率比陆地及其他环境要高许多；这是因为海洋大气环境与陆地相比，湿度大，盐分高，工业大气环境中又存在SO2和CO2等有害气体，对金属腐蚀产生极大的影响。因此，人们通过各种手段进行防护，延长金属结构的使用寿命；但是在实施防腐蚀施工中一些复杂形状及异形结构难以操作或者自身缺陷，不能达到防腐要求，导致腐蚀严重，引起安全事故。这些节点虽然是局部状态；但是影响全局，不可轻视。
一些金属构造物异形节点和不规则形状部位，如桥梁钢索吊杆，焊接部位，螺栓螺母，球形节点，法兰阀门，罐底边缘板等等，存在较多的缺陷，缝隙，棱角，表面凹凸不平，容易积水和盐分等腐蚀介质，容易发生应力腐蚀，电偶腐蚀，缝隙腐蚀和晶间腐蚀。这些节点的防腐方法通常就是采取传统做法，就是涂刷或者喷涂防腐涂料。这种传统的防腐工艺要求对金属基体的表面处理要求高，螺栓螺母，法兰阀门等异形节点因形状不规则，难以实现表面处理要求，涂料施工时会出现流挂，漏涂，厚薄不均匀，很难使异形结构的边缘特别是阴阳角等锐边达到足够的保护厚度。这些难以避免的缺点极易导致涂层鼓泡，脱层剥落等现象，后期维护非常困难，旧涂层不易去除，造成维护成本高，而且最终的防腐效果不好，使用时间短。
复杂形状及异形结构的金属防腐引起科研部门的关注，通过大量的试验及实际应用已经取得可喜的成果，并且可以达到30年以上的使用寿命。由中科院海洋所和海洋腐蚀防护工程技术研究中心共同研发的一种氧化聚合型包覆防腐蚀技术（简称OTC）有效的解决了复杂形状及异形结构的金属防腐蚀难题。该技术由防蚀膏，防蚀带，防蚀胶泥和外防护剂几种材料组成施工体系，其中防蚀膏，防蚀剂中的缓释成分含有锈转化剂，金属表面处理属于低表面处理，只需要简单去除松动的锈皮和油污。施工后的防护剂及防蚀带与空气接触后可以氧化聚合成坚韧的皮膜，耐老化性能优良。防蚀带与金属接触的一面，处于不固化柔软的状态，始终保持最佳的防腐性能。这种材料柔软服帖，易于成型，可以适用于各种复杂形状的结构，设备，防腐寿命大于30年，被防腐界形象的称为“可黏贴的重防腐涂料”。
OTC防腐结构从里到外由防蚀膏，防蚀带，外防护剂组成，此外还有用于异形部位填充塑型便于防蚀带粘贴缠绕的防蚀胶泥，它们的各自作用和原理如下：1. 防蚀膏。它是氧化聚合型包覆防腐蚀技术中的核心材料，它是最内层直接与金属表面接触，含有锈转化剂成分，可以将钢结构表面的铁锈直接转化成黑色的氧化亚铁膜层，这层保护膜致密，封闭，防止钢铁继续氧化生锈，具有除锈防锈的双重效果。2. 防蚀带。这种防蚀带是由特殊配方防腐蚀材料浸渍到无纺布中制作而成，柔软可塑，在各种复杂形状异形结构表面皆可以粘贴，而且完全服帖。施工后的防蚀带外表面通过氧化聚合作用变得干燥，而接触钢结构的一面永远保持柔软状态，达到最佳的防腐性能。防蚀带密封性能高，可以完全隔离外部的水分盐分，空气及其他污染腐蚀介质，是优良的防护隔离材料，另外还具有很高的阻燃性和耐候性。3. 外防护剂。外防护剂是一种优秀的耐紫外线，防老化，耐腐蚀材料，可以直接涂刷在防蚀带表面，与空气接触后氧化聚合成一种坚韧的连续膜，膜层致密完整，能够有效的阻止外部腐蚀介质的进入。
OTC的施工方法并不复杂，一般工艺为：简单的金属表面处理，涂抹防蚀膏，防蚀胶泥填充过渡，粘贴防蚀带，涂刷外防护剂，具体施工操作方法如下：1. 表面处理。去除松动的锈皮和油污杂质及浮锈，尽量清理掉原有涂层，保持金属面无空鼓锈皮和一些污染物，除锈等级符合GB8923所规定的St2级标准要求。2. 涂抹防蚀膏。涂抹防蚀膏是靠手工方法完成的，将防蚀膏挤于戴好乳胶手套的手掌，涂抹于金属表面，特别是孔洞，凹坑，突出物，缝隙等均要到位，厚薄一致，均匀分布，面面俱到，无漏无堆积，对于混凝土结构要涂抹专用混凝土防蚀膏。涂抹量大约0.2-0.3Kg/㎡，重锈的应该增加使用量。3. 填充防蚀胶泥。异形结构和垂直角拐角，用胶泥或者泡沫塑料材料填充一定坡度的圆形过渡，便于防蚀带的粘贴和服帖，填充的胶泥用手掌压紧抹匀，形成一个平滑的过渡面。4. 粘贴防蚀带。粘贴防蚀带时，垂直结构有上往下粘贴，水平圆周可以沿圆周方向依次粘贴，采用鱼鳞法，每层依次搭接50%，粘结后的任何部位均为2层防蚀带覆盖。粘贴时，用手抹平防蚀带，赶净气泡，无明显搭接缝，保证防蚀带充分紧贴金属结构表面，与防蚀膏互为一体。5. 涂刷外防护剂。外防护剂应在环境温度10℃室内背光储存，发现胶凝不得使用，使用前应该充分搅拌。涂刷时用毛刷或者辊筒将外防护剂均匀涂刷于防蚀带表面，无流挂，物堆积，不遗漏，均匀一致，涂刷2次，第二次涂刷必须在第一次指干后进行。雨天或者环境温度低于5℃时严禁涂刷操作，涂刷外防护剂耗量大约0.3-0.4Kg/㎡。
国家相关部门对金属和混凝土异形结构及复杂形状OTC防腐蚀施工技术编制了强制性规范，相关施工技术标准要求参照《GB/T3210-2015海洋钢结构建筑物复层矿脂包覆防腐蚀技术》执行。以上OTC防腐蚀技术的研发及应用，有效的解决了金属异形结构，不规则部位特殊防腐蚀施工难题。这种防腐蚀技术与传统涂料防腐蚀工艺相比，具有多层复合联动的效应，简单的低表面处理大大降低了人工成本，施工时间短，柔软性及可塑性适应各种复杂形状的结构，防火阻燃，抗机械损伤，结构位移追随性好，特别适合振动，移动结构防腐的诸多优良的特点；而且绿色环保，是长效防腐材料中的佼佼者，防腐使用年限>30年。 OTC防腐蚀技术的出现，是海洋及工业大气环境下金属和混凝土腐蚀防护的一次革命，也是长效重防腐的创举，为海洋及工业重要设施提供了安全保障，大大延长了设施的使用寿命。笔者坚信随着OTC防腐蚀技术应用的普及，将会给我们国家带来巨大的经济效益。
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