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隨著可再生性能源綠色環(huán)保風力發(fā)電的飛速發(fā)展,其風力發(fā)電機涂裝技術(shù)也在不斷進步。一般風力發(fā)電機安裝在沙漠、海洋等惡劣的環(huán)境下,風沙或鹽霧對涂層有嚴重的影響,涂層防腐年限要求15~20a。按ISO12944-1998色漆和清漆鋼結(jié)構(gòu)防腐體系防護,GB/T 19292-2003金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性,大氣腐蝕性等級為C4~C5級,其涂層必須滿足重防腐的要求。為了保證本公司產(chǎn)品能夠滿足上述標準的要求,本文將生產(chǎn)過程中對風力發(fā)電機涂裝工藝及生產(chǎn)過程中的管理要點作一介紹。
風力電機涂裝參考配套體系;C4級環(huán)境,環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆(200μm)+丙烯酸聚胺脂面漆(80μm);C5級環(huán)境,無機富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆(300μm)+丙烯酸聚胺脂面漆(氟碳面漆)。
一、底漆涂裝工藝及管理要點
底漆涂裝工藝一般由涂裝前處理、底漆、中涂組成。
(一)涂裝前處理
1.施工環(huán)境的保證
表面處理(清潔除油、噴丸除銹)和涂裝作業(yè)應(yīng)在空氣相對濕度低于85%或工件表面的溫度高于露點3℃以上進行,而涂裝面漆的相對濕度應(yīng)80%以下,且要預防可能產(chǎn)生的表面結(jié)露或濕氣,防止漆膜表面發(fā)霧、變色、脆性增大和失去光澤而影響涂裝的質(zhì)量。當涂裝現(xiàn)場的環(huán)境溫度低于5℃或高于40℃時,必須采取措施來改善作業(yè)環(huán)境達到涂裝要求。
2.噴砂質(zhì)量的保證
為得到優(yōu)質(zhì)、防腐蝕性良好的底層,漆前被涂物必須達到清潔度Sa2.5級,粗糙度Rz40~70;對磨修焊線和切割面也應(yīng)噴丸增加粗糙度。一般噴砂選用的拋丸為合金鋼丸和合金菱角砂(或鋼絲切丸),并且兩者要有合理的配比。如果單獨使用合金鋼丸粗糙度將達不到,而如果單獨使用合金菱角砂粗糙度將超標,并使表面出現(xiàn)毛刺。為獲得規(guī)定的粗糙度,拋丸須用φ1.0~1.6mm的合金鋼丸和φ1.0~1.6mm的合金菱角砂,兩者按1:0.5比例混合。
3.酸洗質(zhì)量的保證
薄鋼板表面前處理以酸洗為宜,若噴丸容易造成鋼板有效使用厚度降低和板材的變形。
酸洗時先將重油污用X-9清潔干燥劑或有機溶劑清洗,然后在工件上噴水或酸液,在空氣中放置4~8h,使表面油膜氧化破壞,產(chǎn)生浮銹。
這樣酸洗后加大了鋼板表面的粗糙度,使底漆有很好的附著力。酸洗(鹽酸)能在30~50min內(nèi)洗凈;控制溫度、酸度和Fe2+的濃度,能獲得良好的前處理效果。酸洗后涂無機富鋅底漆,不可磷化處理,而應(yīng)在熱水中加防閃銹劑燙干,防止干燥時產(chǎn)生水銹。
噴丸或酸洗后涂漆前的工件表面必須清潔、干燥、無油脂,并保持粗糙度和清潔度到噴涂第一道底漆。不準用祼手撫摸已處理好的工件,搬動時要戴上干凈的手套。
(二)底漆
施工現(xiàn)場應(yīng)潔凈、無飄浮的塵埃,且采光通風良好。噴涂作業(yè)必須遠離表面處理的場地或設(shè)有隔離裝置,以防止灰塵、雜物等的污染。
工件表面處理合格后,必須在4h內(nèi)進行底漆涂裝。調(diào)配時無機富鋅底漆,應(yīng)按涂料生產(chǎn)廠家提供的配比準確稱量,按比例把鋅粉加入溶液中,電動或手動充分攪拌約5min(30~40次/min,)。切不可倒過來,將溶液加入鋅粉,那樣鋅粉容易結(jié)團,不能充分的分散。熟化是必不可少的,靜置20~30min,讓甲乙組份進行預反應(yīng)。經(jīng)過預反應(yīng)的涂料噴涂到鋼板上,與鋼板進行化學反應(yīng),生成硅酸鐵和硅酸鐵鋅,將獲得最佳的涂層質(zhì)量。
成膜時硅酸鹽中大量存在的-OH基團不僅與鋅起交聯(lián)反應(yīng),而且亦與鋼鐵底材發(fā)生鍵合作用,形成硅酸鋅鐵的絡(luò)合物Fe2(Si03)3·ZnSi03,使基體表面的鐵原子也成為漆膜無機大分子結(jié)構(gòu)的一個組成部分,從而使漆膜牢固地附著在鋼鐵表面,也就是說水性無機富鋅涂料的附著靠的是化學鍵。該反應(yīng)聚合具有不可逆性,一旦干燥成膜就再也不溶于水,反應(yīng)從涂料的混合開始直至完全固化始終在進行。
因鋅粉比重較大,在噴涂過程中需不時的搖動漆液。對于超過涂裝適用期的漆液(一般6h,25℃),不論外觀如何,均應(yīng)作報廢處理。
噴漆要求:噴槍口徑:2~3mm;噴槍與工件距離:200~300mm;噴涂壓力:0.3~0.5MPa。
開槍從工件邊緣外開始勻速噴涂,在另一邊緣外結(jié)束,每道之間重疊1/3;手隨槍動,噴幅約1.0m左右,不可太寬;每個角落都要到位,不可漏噴。在涂裝后必須100%進行目視檢查,漆膜應(yīng)均勻完整,不得有漏底、流掛、顆粒、皺紋等疵病。
涂層厚度在50~70μm之間最佳,過薄不能長效起到陰極保護作用;太厚則鋅被氧化后,產(chǎn)生不溶或稍溶的白色堿式氯化鋅和少量堿式硫酸鋅,并放出氫氣。腐蝕產(chǎn)物的體積膨脹,使涂層鼓泡,龜裂乃至脫落。
(三)中涂
中間涂層的作用:一是對底漆可能產(chǎn)生的針眼、氣孔進行封閉,二是起到保護底漆和連接面漆的作用。選擇厚度在200~300μm,滿足ISO9223:1992(金屬和合金的腐蝕 大氣腐蝕性)大氣腐蝕性等級C3~C5,以云母鐵化鐵和復合鐵鈦粉為防銹顏料的環(huán)氧中涂漆。每層涂裝完工后,必須進行干膜厚度測量,干膜厚度達到設(shè)計要求,方可進行下道施工。
已涂裝環(huán)氧(無機)富鋅底漆的合格工件、如超過涂裝時效,需用120~180目砂紙進行拉毛粗化處理,粗化后用吸塵器吸凈表面粉塵、油污和手汗等其它污物,再用清潔干燥劑刷洗干凈,然后用膠帶法檢查表面清潔度。
調(diào)配油漆時應(yīng)先將甲、乙組分按比例混合,然后加入稀釋劑調(diào)粘。如先加稀釋劑,漆液中溶劑易分層。
為了達到規(guī)定的中涂底漆干膜厚度(200~300μm)要求,無論是使用空氣噴涂還是使用高壓無氣噴涂,濕膜噴涂施工的間隔以表干為準。經(jīng)過重復噴涂,以達到規(guī)定的涂層厚度。
二、面漆涂裝工藝及管理要點
底漆(中涂)至面漆間隔施工的最短時間為24h,最長不能超過7d (25℃)。若超過最長的復涂時間,噴涂面漆前必須對工件的涂層進行全部的拉毛處理(機械打磨用120~180目砂紙、手工打磨用240~320目砂紙),根據(jù)周圍面漆的平整和桔形情況來確定面漆的施工粘度,并采用1.3~1.5mm小口徑空氣噴槍噴涂。
質(zhì)量要求:涂膜基本平整、光滑,漆膜顏色和厚度應(yīng)均勻一致,基本無機械雜質(zhì),涂層無明顯的修整痕跡及針眼、氣孔、露底等缺陷,并且附著力良好。
三、修補程序
漆膜修補的總體原則是從哪一層開始損壞,就從哪一層按原涂裝方案進行修補,針對不同的損壞部位,制定相應(yīng)的補漆方案。對于損傷到底涂漆膜,用360目以上砂紙水磨破損的表面,將邊緣打磨成斜坡(即磨成坡口狀),再補涂底漆、中涂漆、面漆。對于涂層缺陷較大且透底的部位,應(yīng)補環(huán)氧富鋅底漆而非無機硅酸鋅底漆,必要時須刮原子灰并打磨。打磨原子灰時,先用240目砂紙再用360目的砂紙打磨。干燥后,檢查補漆部位,如果還有明顯可見的虛邊,用干凈的棉布(或呢絨)粘轎車用的拋光蠟均勻地輕磨表面,即可減弱虛邊的痕跡。每道修補的油漆必須用空氣噴涂,不可刷涂。
四、結(jié)語
風力電機的涂裝關(guān)系到整個風電性能、壽命,對涂裝工藝參數(shù)進行嚴格管理,對出現(xiàn)的異常采取有效對策,就可獲得優(yōu)質(zhì)的、防腐性能好的涂層。風電涂裝的發(fā)展離不開涂料技術(shù)的不斷進步,期待人們能夠開發(fā)出更多的高性能產(chǎn)品,如聚硅氧烷面漆、氟碳漆和高性能的環(huán)氧通用水性底漆。
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