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有色金屬冶煉廠(銅、鋅、鋁、鉛等)是挑戰(zhàn)彩涂鋼板使用年限的。但是合理的選擇材料、設(shè)計(jì)、以及環(huán)保投入等能保證或提高彩涂鋼板的使用壽命。10年進(jìn)行更換或維護(hù)是應(yīng)該能做到的。
彩鋼板知識(shí)詳解(建議收藏)
寶鋼彩涂板使用時(shí)可能直接或部分暴露于外部環(huán)境即大氣環(huán)境中,此時(shí)主要考慮大氣環(huán)境的腐蝕。
另外,也可能在相對封閉的內(nèi)部環(huán)境即內(nèi)部氣氛中使用,此時(shí)主要考慮內(nèi)部氣氛的腐蝕。
2 使用環(huán)境腐蝕性等級(jí)
GB /T 19292.1--2003((金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性分類》(ISO 9223:1992,IDT)根據(jù)碳鋼、
鋅、鋁等金屬年腐蝕速率測量值對大氣腐蝕性進(jìn)行了分類,但是彩涂板還缺乏使用環(huán)境(指大氣環(huán)
境和內(nèi)部氣氛)腐蝕性分類的數(shù)據(jù),因此本標(biāo)準(zhǔn)僅定性的將大氣環(huán)境和內(nèi)部氣氛腐蝕性分為5個(gè)等級(jí)即
C1,C2,C3,C4,C5,其腐蝕性依次增強(qiáng)。表D. 1示例性的給出了不同腐蝕性等級(jí)對應(yīng)的典型大氣環(huán)境
和內(nèi)部氣氛
3 大氣環(huán)境腐蝕性
3.1 影響寶鋼彩涂板耐大氣腐蝕性的關(guān)鍵因素是大氣中腐蝕介質(zhì)的種類、濃度和涂層表面被潮濕薄膜覆蓋的時(shí)間即潮濕時(shí)間。腐蝕介質(zhì)的種類越多、濃度越高,潮濕時(shí)間越長,大氣的腐蝕性越高。
3 .2 GB/T 15957-1995《大氣環(huán)境腐蝕性分類》根據(jù)大氣環(huán)境中存在的腐蝕介質(zhì)(主要是二氧化硫和氯化物)及其濃度將大氣環(huán)境分為鄉(xiāng)村大氣、城市大氣、工業(yè)大氣和海洋大氣四種類型。但實(shí)際大氣
環(huán)境是復(fù)雜多樣的,可能還存在硫化氫、氟化氫、氮的氧化物、工業(yè)粉塵等各種各樣的腐蝕介質(zhì),因此GB/T 15957中的大氣環(huán)境分類并不完善,也不可能包括所有的大氣環(huán)境,對此應(yīng)有充分的認(rèn)識(shí)。另外,在特定作業(yè)環(huán)境中,如化工廠、冶煉廠、火力發(fā)電廠等場所周圍的大氣環(huán)境即微觀環(huán)境可能與該地區(qū)的大氣環(huán)境存在很大差異,此時(shí)微觀環(huán)境可能比大氣環(huán)境更重要,因此應(yīng)盡可能對微觀環(huán)境的腐蝕性做出準(zhǔn)確的判斷,并在分析大氣腐蝕性時(shí)給予特別關(guān)注
3.3 潮濕時(shí)間取決于氣候條件,如相對濕度、溫度、光照時(shí)間、風(fēng)力等因素。潮濕薄膜的形成通常與下列因素有關(guān):
a) 大 氣相對濕度;
b) 涂 層表面溫度達(dá)到或以下產(chǎn)生冷凝作用;
c) 涂 層表面沉積吸潮性物質(zhì);
d) 結(jié) 露、降雨、融雪等直接濕潤涂層表面。
采 取 通 風(fēng)、干燥、清潔等措施可以減少潮濕薄膜的形成,縮短潮濕的時(shí)間。
4 內(nèi)部氣氛腐蝕性
4 .1 與大氣環(huán)境腐蝕性相同,影響彩涂板耐內(nèi)部氣氛腐蝕性的關(guān)鍵因素也是內(nèi)部氣氛中腐蝕介質(zhì)的種類、濃度和潮濕時(shí)間。腐蝕介質(zhì)的種類越多、濃度越高,潮濕時(shí)間越長,內(nèi)部氣氛的腐蝕性越高。
4 .2 在分析內(nèi)部氣氛的腐蝕性時(shí),應(yīng)先研究內(nèi)部氣氛中包含的腐蝕介質(zhì)的種類和濃度
4.3 潮濕時(shí)間取決于內(nèi)部氣氛的相對濕度、溫度、通風(fēng)條件等因素。潮濕薄膜的形成通常與下列因
素有關(guān):
a) 內(nèi) 部氣氛的相對濕度;
b) 涂 層表面溫度達(dá)到或以下產(chǎn)生冷凝作用;
c) 涂 層表面沉積吸潮性物質(zhì);
d) 涂 層表面被直接濕潤。
采 取 通 風(fēng)、干燥、清潔等措施可以減少潮濕薄膜的形成,縮短潮濕的時(shí)間。
5 其他腐蝕(老化)因素
5. 1 光照
光 照 (特 別是紫外光)是導(dǎo)致涂層老化的主要原因之一,彩涂板在使用過程中通常會(huì)受到光照的影響,因此光照強(qiáng)度和光照時(shí)間是分析環(huán)境腐蝕性時(shí)必須考慮的重要因素。
5.2 溫度
涂 層 長 時(shí)間處于溫度過高、過低或溫差過大的環(huán)境中會(huì)加速涂層老化。
5.3 化學(xué)品
彩 涂 板 在使用過程中應(yīng)盡量避免與酸堿、、洗滌劑、清潔劑等化學(xué)品直接接觸,以免腐蝕
涂層。
5.4 沉積物
工 業(yè) 粉 塵、懸浮顆粒等物質(zhì)長時(shí)間沉積在涂層表面易導(dǎo)致涂層老化。
5.5 微生物
在 潮 濕 、通風(fēng)不暢的環(huán)境下涂層表面容易長霉菌,降低彩涂板的使用壽命
5.6 機(jī)械磨損
彩 涂 板 有時(shí)可能與其他材料接觸或一同使用,由于材料性質(zhì)不同,因此應(yīng)注意材料之間是否會(huì)發(fā)生相互影響。
6 實(shí)際使用環(huán)境中存在多種影響因素并存在且相互影響,此時(shí)應(yīng)找出主要影響因素,并盡可能確定這些因素之間的關(guān)系,從而對使用環(huán)境做出全面、準(zhǔn)確的判斷
1 寶鋼彩涂板卷力學(xué)性能
1.1 寶鋼彩涂板的力學(xué)性能應(yīng)符合附錄B的規(guī)定,如對力學(xué)性能有要求應(yīng)在訂貨時(shí)協(xié)商。
1.2 供方如能保證,可以用基板的力學(xué)性能代替彩涂板的力學(xué)性能。
2 基板類型和鍍層重f
2. 1 寶鋼彩涂板的基板類型如表2,如需其他類型的基板應(yīng)在訂貨時(shí)協(xié)商
2.2 寶鋼熱鍍鋅基板、熱鍍鋅鐵合金基板、熱鍍鋁鋅合金基板和熱鍍鋅鋁合金基板應(yīng)進(jìn)行光整處理,其中熱鍍鋅基板的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)為光整小鋅花或光整無鋅花,如采用其他表面結(jié)構(gòu)的基板應(yīng)在訂貨時(shí)協(xié)商
2. 3 各類型基板在不同腐蝕性環(huán)境中推薦使用的公稱鍍層重量如表4,
表 4 單位為 克/平方米
基板類型
在彩涂板屋頂下面和墻面通常采用玻璃纖維氈進(jìn)行絕緣,如果鋼板和纖維氈接觸,就會(huì)吸潮發(fā)生膜下腐蝕,特別是靠近固定墊板鋼板端部和屋檐下面彩涂板部分容易發(fā)生膜下腐蝕。因此,絕緣氈應(yīng)安裝在固定墊板上面以保持干燥,避免發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生膜下腐蝕。同樣,如果屋頂和上部墻面的絕緣氈安裝不當(dāng),在冷凝和風(fēng)雨的作用下,引起鋼板背面腐蝕。安裝過程應(yīng)避免使絕緣氈連續(xù)受潮,正確的屋頂板絕緣氈安裝方法應(yīng)密封好所有的密封膜縫,修復(fù)好密封膜上所有的孔洞等缺陷避免滲水,因?yàn)槲蓓敯灞趁嫠魵饨Y(jié)露和絕緣膜吸潮將引起膜下腐蝕。
緊固件
緊固件:由于采用彩涂板制作的屋頂板和墻面板壽命長,因此,緊固件的壽命應(yīng)與彩涂板及附件保持一致。相比之下,緊固件占建筑投資的比例較小,選用差的緊固件并不能獲益,因此,緊固件選用重要考慮的是建筑物的長遠(yuǎn)性能和美觀。彩涂板緊固件的選擇范圍較廣,還有各種金屬材料制成的自攻和自鉆類型以及無碳聚合物墊圈材料等緊固件以滿足鋼板緊固要求。緊固件材料包括碳鋼、300系列和400系列不銹鋼和鋁。 螺帽的碳鋼緊固件如鑄造鋅鋁合金、尼龍和300系列不銹鋼等。緊固件制造商還可根據(jù)屋頂板和墻面板顏色對緊固件涂漆 (注:還有經(jīng)過電鍍或機(jī)械鍍鋅或鎘的碳鋼緊固件,但鍍層太薄(≤0.5mil),建議不要使用在彩涂板上)。用戶應(yīng)遵從鋼板和緊固件生產(chǎn)廠商的建議應(yīng)用緊固件產(chǎn)品。在安裝過程中,緊固件應(yīng)適度擰緊、避免擰緊過度和傾斜。緊固位置不當(dāng)和螺絲松動(dòng)將產(chǎn)生漏水,緊固件處漏水使絕緣膜潮濕使鋼板產(chǎn)生膜下腐蝕。過度擰緊使部分板面變形,造成積水,加速腐蝕。 配備具有深度探測探頭和合適RPM速度的緊固工具將有助于防止上述問題,避免使用沖擊型緊固工具。
封劑:一般采用雙圓或三園型密封劑對屋頂板交接部分和邊飾等材料的粘結(jié)。密封劑還用于夾芯板和密封。密封劑應(yīng)全部涂覆在交接部分內(nèi),涂覆在鋼板表面上的密封劑將因紫外線(UV)照射而變質(zhì)。屋頂板生產(chǎn)商將提供密封劑在鋼板交疊處、輔材和夾芯板涂覆的詳細(xì)設(shè)計(jì)。可以使用丁基合成橡膠、聚亞安脂,丙烯酸和硅膠作密封劑。推薦使用中性硅樹脂。 酸性硅樹脂與鋼板反應(yīng)產(chǎn)生一種帶醋味的腐蝕性副產(chǎn)物。推薦使用聚氨酯橡膠(aliphatic urethanes)。丁基合成橡膠適用于無外部暴露部位,如接頭內(nèi)。推薦使用固含量大于80%的丙烯酸較好。密封劑生產(chǎn)廠商能針對不同柔性、彈性、抗紫外線及耐候性密封劑產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)說明。
切邊:剪切的邊部使基板、鍍層和涂層均暴露在環(huán)境中,形成電化學(xué)反應(yīng)區(qū)開始腐蝕。切邊腐蝕發(fā)生的程度與鋼板的厚度,涂料系統(tǒng)、環(huán)境和暴露角度即垂直(墻面板)和傾斜(屋頂板)。
滴水檐邊:受雨水和結(jié)露留存的影響,滴水檐邊切口腐蝕為嚴(yán)重,切口腐蝕初的征兆為切邊下表面出現(xiàn)肉眼可見的微小氣泡,隨時(shí)間的推移,氣泡蔓延至整個(gè)切邊。對于部分金屬鍍層產(chǎn)品,氣泡以固定的速率擴(kuò)展直至切邊附近板面產(chǎn)生“紅銹”,彩涂產(chǎn)品氣泡擴(kuò)展速率隨時(shí)間增加而逐漸下降,因此彩涂板耐蝕性能優(yōu)于普通鍍層產(chǎn)品。
側(cè)邊:對彩涂板建議不要進(jìn)行分條或長的切邊,因?yàn)榍羞叢糠滞耆┞对诃h(huán)境中,建筑板生產(chǎn)商應(yīng)定尺訂制輥壓加工所需彩板以避免切邊暴露。全寬的彩涂板的邊部受鍍鋁鋅鍍層和涂層的環(huán)繞保護(hù)。
屋頂板疊板和墻面板邊:因?yàn)闊o雨水和結(jié)露留存,本部分的腐蝕較滴水邊弱,應(yīng)盡可能使用全長板以減少端部切邊暴露。
定尺切邊:在門窗處也需要切邊,戶外進(jìn)行切割規(guī)定在墻面四周使用清潔的、刺邊的墻面板,采用裝飾板保護(hù)切邊,裝飾板的切邊也盡量進(jìn)行彎折和摺邊處理使切邊處隱藏在視線之外。
設(shè)計(jì)事項(xiàng)
采用各式各樣的接縫、連接、肋板和緊固設(shè)施以及表面處理,基本上可以達(dá)到任何所需要的設(shè)計(jì)效果。設(shè)計(jì)上,彩涂板無論是質(zhì)地和樣式上都能與混凝土、木材、玻璃等很多建筑材料匹配和協(xié)調(diào)使用。彩涂板強(qiáng)度高,重量輕,可以達(dá)到使用其他建筑材料無法達(dá)到的效果,重量輕意味著負(fù)荷低,給瘦長建筑元素的選擇以更多的自由空間。彩涂板色彩多樣,與石料、混凝土、木材和其他建材相結(jié)合使用的選擇度大,對于采用金屬材料并涂漆的建筑項(xiàng)目,彩
我國彩色涂層鋼板起步比較晚,80年代國內(nèi)只有少數(shù)企業(yè)(寶鋼和武鋼等)在進(jìn)行彩色涂層鋼板的建設(shè)和生產(chǎn)。大約在90年代中期隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對彩色涂層鋼板的需求劇增,大量民營及外商資資本進(jìn)入彩涂鋼板的行業(yè),從1996年開始的近十年,中國彩色涂層鋼板的產(chǎn)能從不足50萬噸猛增到2000萬噸,產(chǎn)能超過近四十年的總和。這些產(chǎn)能主要是針對建筑行業(yè),但是,建筑行業(yè)的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于產(chǎn)能的增速。目前中國國內(nèi)表觀消費(fèi)量不足500萬噸,由于市場供需矛盾突出,彩涂鋼板的市場競爭十分激烈,為了利潤,為了生存,偷工減料、、假冒名廠產(chǎn)品的現(xiàn)象突出,對整個(gè)行業(yè)以及彩涂鋼板的前途極其不利。由于缺乏有效的市場規(guī)范和監(jiān)督,使得90年屬于建筑材料的彩涂板變成了劣質(zhì)建材的代名詞,越來越多的公共建筑已經(jīng)不再使用彩涂鋼板,而改用更貴更的金屬合金板(鋁鎂錳板、鈦合金板等)。因此,近幾年來寶鋼已經(jīng)內(nèi)其他彩涂鋼板生產(chǎn)企業(yè)對彩涂鋼板的品質(zhì)進(jìn)行規(guī)范,并聯(lián)系下游用戶及行業(yè)協(xié)會(huì)等將高質(zhì)量的彩涂鋼板納入國家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,并強(qiáng)制執(zhí)行。
寶鋼彩涂鋼板質(zhì)量失控的原因
■供需矛盾突出
國內(nèi)彩涂鋼板的年表觀消費(fèi)量不足500萬噸,而目前彩色涂層鋼板的生產(chǎn)能力(產(chǎn)能}超過2000萬噸。整涂機(jī)組的開工率只有20%,而且,國內(nèi)彩涂生產(chǎn)線集中在山東、江蘇、河北、天津、上海、浙江等沿海地區(qū),這些區(qū)域的市場競爭更為殘酷。
■缺少行業(yè)規(guī)范
盡管有彩色涂層鋼板國家標(biāo)準(zhǔn),但這部標(biāo)準(zhǔn)僅僅是推薦性的,不具備強(qiáng)制性。而對應(yīng)的建筑用壓型鋼板的設(shè)計(jì)規(guī)范還是不完備,依靠行業(yè)自律在目前階段基本就是一句空話。
■了解寶鋼彩涂產(chǎn)品的手段不足
彩色涂層鋼板與很多建材一樣,一般人()憑自己握的知識(shí)和肉眼來判斷材料的質(zhì)量及使用壽命是不現(xiàn)實(shí)的,即使是人員不借助的裝備也很難辨別優(yōu)劣。在目前的技術(shù)條件下,要俠速判斷彩涂鋼板的使用壽命是不可能的,即使使用的抗素外線照射,也要1000小時(shí)才能夠分辯得出,這就給大量劣質(zhì)彩涂鋼板有可剩之機(jī),因?yàn)樵诠こ炭⒐で?再劣質(zhì)的材料也能堅(jiān)持1-2年的時(shí)間。
■寶鋼彩涂鋼板售價(jià)與性價(jià)比的關(guān)系
彩涂鋼板是一種建材,它的質(zhì)量優(yōu)劣在短期內(nèi)是無法反映出來的,市場上大多數(shù)的用戶()目前還是以價(jià)格為主導(dǎo)因素來決定彩涂鋼板的選擇。實(shí)際上這很不科學(xué),盡管次投資省了,但存在著維護(hù)費(fèi)用提高、使用壽命縮短等問題般工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)使用年限為15-20年,寶鋼彩涂鋼板在設(shè)計(jì)年限內(nèi)是不需要更換的。本書展示了很多使用了寶鋼普通PE)彩涂板的建筑,使用時(shí)間已經(jīng)10多年,有的甚至接近20年,到目前為止顏色、涂層等性能變化并不大,彩涂板完好無損。但如果采用一般的彩涂鋼板,使用壽命通常為7-8年,甚至更短,在設(shè)計(jì)期內(nèi)至少需要更換一次。由于寶鋼彩涂板良好的實(shí)物質(zhì)量,在市場上寶鋼彩涂板的價(jià)格比一般彩涂板貴幾百到上千元,但是如果按一般彩涂板在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)更換一次測算的話,使用寶鋼彩涂板的成本是一般彩涂板的60%左右。由此推算寶鋼彩涂板的售價(jià)可以比一般彩涂板售價(jià)貴66%左右,這還不考慮其它影響,如對企業(yè)形象影響,更換維護(hù)時(shí)對生產(chǎn)影響等。
對厚度及負(fù)公差的認(rèn)識(shí)
關(guān)于厚度以及公差,相信很多鋼結(jié)構(gòu)廠及關(guān)心,設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)材料享度時(shí)主要考慮材料的結(jié)構(gòu)及承載。但實(shí)際上彩涂鋼板的總厚度由三部分組成,鋼板享度+鍍層厚度+涂層厚度。以寶鋼0.5mm彩涂鋼板為例,按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)彩涂鋼板厚度是基板+鍍層的厚度,也就是05mm彩涂鋼板其基板厚度大約為0476mm,鍍層厚度為0024mm,涂層0.03mm沒有算在其中,因此,正常情況下,0.5mm寶鋼彩涂鋼板實(shí)際厚度大約為053mm還有就是材料的厚度負(fù)公差,由于彩涂鋼板廠的鋼卷都是卷狀交貨,負(fù)公差意味著鋼板變薄,就是說同樣重量的鋼板其使用面積提高,按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)來說,大的負(fù)公差可以達(dá)到材料厚度的10%。負(fù)公差意味著材料的設(shè)計(jì)余量被占用,對整體建筑物的抗風(fēng)和雪載荷的能力下降,在極端天氣頻繁的今天其實(shí)很危險(xiǎn),近出現(xiàn)過多次的橋梁坍塌偷工減料)現(xiàn)象就很說明問題
寶鋼彩涂鋼板的性能要求很多,但由于用戶大多是鋼構(gòu)廠,用戶自身對彩涂鋼板的檢測手段比較缺乏,只能進(jìn)行簡單的表面質(zhì)量、厚度、顏色及板型的目測,幾乎所有用戶都沒有辦法檢測材料的涂層種類(PE還是PVDF)。為保證彩涂產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定,為下游用戶把好質(zhì)量關(guān)口,寶鋼配備了的質(zhì)量檢測設(shè)備,從材料的力學(xué)性能(屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等)、到鍍層性能(鍍層厚度、種類、附著力)以及用戶關(guān)注的涂層性能。光涂層性能方面,寶鋼就配置了國內(nèi)(甚至全球}齊的涂層性能檢測設(shè)備。它不僅包括了常規(guī)的涂層享度(四種方法}、光澤、色差、T彎、硬度、沖擊、抗溶劑性(MEK},還有非常規(guī)的甚至長期的耐久性試驗(yàn)。具體有刻劃硬度、軸彎、杯突、劃格試驗(yàn),耐劃傷試驗(yàn),玻瑞化轉(zhuǎn)變試驗(yàn),耐溶劑試驗(yàn),干熱試驗(yàn),壓斑試驗(yàn),過烘烤試驗(yàn),耐污染試驗(yàn),耐化學(xué)品試驗(yàn),磨耗試驗(yàn),落沙試驗(yàn),擦系數(shù)檢測,大氣曝曬試驗(yàn),鹽冥試驗(yàn),耐濕試驗(yàn),潮濕S2試驗(yàn),氙燈老化試驗(yàn),紫外燈老化試驗(yàn)。
■科學(xué)規(guī)范的涂料管理
寶鋼彩涂鋼板它的力學(xué)性能,板型固然重要,但彩涂產(chǎn)品重要的性能就是涂層的耐久性,其次就是涂層的加工性{在輥壓成型中的抗劃傷性、在發(fā)泡中的與基板粘接性、在成型中的折彎性等),這些性能都與涂料的性能密切相關(guān)。眾所周知,鋼鐵廠基本是買來涂料進(jìn)行涂裝,因此,涂料質(zhì)量、涂料的管理就相當(dāng)重要,有時(shí)甚至是致命性的。寶鋼彩涂鋼板用涂料(卷鋼涂料)的管理目前是的它大程度保證了涂料品質(zhì)的穩(wěn)定。具體做法為
·選擇國內(nèi)外涂料供應(yīng)商(振華、 Becker、 valspar、Akzo Nobel等將用戶的涂層性能要求轉(zhuǎn)化成涂料技術(shù)要求(采購標(biāo)準(zhǔn)與涂料供應(yīng)商簽署保證涂層耐久年跟的承諾書入汽車廠對供應(yīng)商的管理模式,實(shí)施PPAP
·對涂料常規(guī)性能實(shí)施進(jìn)廠檢驗(yàn),對非常規(guī)性能實(shí)施抽查
·對引起寶鋼用戶質(zhì)量問題的涂料供應(yīng)商實(shí)施整改及退出機(jī)制
