从两个国家重点项目的防腐蚀工程看防腐蚀业的重要性

全面腐蚀控制 第 21卷第 1期 2007年 2月 14 从两个国家重点项目的防腐蚀 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 看防腐蚀业的重要性 张炎明（中国工业防腐蚀技术协会） 摘 要：中国工业防腐蚀技术协会受邀分别对国家重点工程、上海市一号工程——上海国际航运中 心洋山港区一期工程的钢管桩防腐蚀工程质量评估；2008年奥运会主体育场——国家体育场（鸟巢）工 程钢结构防腐蚀技术咨询。从这两个重点项目的防腐蚀工程我们看到，防腐蚀工程的成败直接关系到整 个项目的成败；同时现代的防腐蚀作业也已不同于过去传统的防腐蚀作业，特别是重防腐涂料涂装作 业，它不仅需要先进的设计思想和理念，还需要先进的设备和检测仪器，更需要先进的工艺和管理来保 证。这些都充分显示了现代防腐蚀工作的重要性。 关键词：洋山港 钢管桩 国家体育场 钢结构 防腐蚀 一 两个重点项目概况 1 上海国际航运中心洋山深水港区一期工程 上海国际航运中心深水港工程由三部分组成：芦潮 港海港新城、东海大桥和洋山深水港区。洋山深水港一 期工程预算投资 99亿元人民币，是上海市一号工程项 目、国家重点项目。港区一期工程 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 建设 5个集装箱 泊位，岸线长1600米。码头年通过能力220万TEU。港 区工程钢管桩防腐涂层施工自2002年6月开始，到2003 年 12月全部结束，历时 18个月，共沉桩 2759根，防腐 涂层总面积约 32万平方米。钢管桩设计使用寿命 50年 以上，委托美国路易斯·伯杰集团公司（LBG）从近100 家对该工程有兴趣的公司和单位中遴选了20家积极参与 此项工程的单位，并由 LBG对这 20家单位提供的产品 和数据进行分析和评估。经与被遴选单位的多次交流和 洽谈，最后经上海国际港口工程咨询公司组织我国该行 业知名专家参与论证和比选，确定钢管桩防腐蚀涂层采 用美国联合涂料公司（United Coatings Inc.，简称美国 UC）生产的，并由青岛新天维科技有限公司代理并施工 的 100%固含量聚丁二烯改性聚氨酯涂料（Elastuff重防 腐涂料体系）。 目前，一期工程已经投入使用。二期工程已经涂装完 成，三期工程也已进入涂装准备阶段。 2 国家体育场工程 国家体育场为2008年北京奥运会新建的主体育场， 建筑面积25.8万m2。国家体育场钢结构主要由三个部分 组成：主结构（主桁架及组合柱）、屋顶次结构和立面次 结构。主桁架围绕屋盖中心的开口呈放射形布置，与屋 面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的建筑外型。根 据已批准的初步设计文件，国家体育场钢结构钢材用量 约4.2万吨。防腐工程展开面积暂定约28.4万m2。该项 目由中国建筑设计研究院等单位组成的设计联合体设计， 经专家评议决定采用国际先进的高性能氟碳涂料。 该项目目前正在施工之中。 行 业 动 态 图 1 上海国际航运中心洋山深水港区一期工程 图 2 国家体育场(鸟巢)工程 万方数据 TOTAL CORROSION CONTROL Vol.21 No.1 Feb.2007 15 二 两个项目中防腐蚀工程的特点 1 上海国际航运中心洋山深水港工程 上海国际航运中心洋山深水港工程系当前我国规 模、影响最大，技术最复杂的水运工程，港区一期工程 是上海国际航运中心国际集装箱枢纽港的起步工程，而 码头部分又是一期工程建设的主要组成部分，支撑着这 些大型建筑物的就是被打入海底、设计使用寿命为50年 （水下 25年）的钢管桩。而钢管桩防腐涂层是整个码头 防腐体系的重要组成部分，直接关系到钢管桩的使用寿 命，进而直接影响到整个码头的结构耐久性和设计使用 寿命。 经过激烈的角逐，美国联合涂料公司生产的无缝、 快干型聚氨酯涂料（Elastuff重防腐涂料体系）从众多竞 争者中脱颖而出，被选为该大型工程的指定的防腐涂料。 该产品抗磨损、抗冲击、防腐蚀、高附着力和可快速喷 涂的特性赢得了该工程建设者的青睐。 为确保对钢管桩的有效防护，该工程在水下区除涂 覆防腐蚀涂层外，再施加牺牲阳极阴极保护。通过该措 施控制并降低由电解质引起的均匀腐蚀、局部腐蚀，抑 制晶间腐蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等腐蚀行为，从而确 保钢管桩的设计寿命。 涂层配套设计为： 水下区：干膜厚度为 400μm Elastuff 160 浪溅区及水位变化区：底层 700μm Elastuff 160 面层 200μm Elastuff 200 2 国家体育场工程 国家体育场为2008年北京奥运会的主体育场，它的 建设关系到北京奥运会是否能够成功举办，其特殊的 “鸟巢”结构，决定了钢结构防腐的关键作用。 为保证国家体育场钢结构防腐蚀设计使用寿命 50 年（25年大修一次），并保证涂层光泽保持度＞70%（20 年）、颜色变化最大值Δ E≤ 3。 配套的涂层设计为： 无机富锌底漆 75μm、环氧封闭漆 25μm、环氧云 铁中间漆100μm、氟碳金属漆25μm、氟碳罩面清漆25 μm。 3 它们的共同特点 防腐蚀涂层系统是采用有着良好附着性、耐蚀性、 抗渗性、耐候性的材料涂覆在除锈后的钢结构表面，将 钢结构表面与外部环境隔离开来，排除外部环境因素如 海水、空气、盐雾、酸雨、阳光等的影响，从而达到防 腐的效果。 3.1 对防腐蚀涂层技术要求高 对防腐蚀涂层的技术要求在国内可以说是前所未 有，都要求涂层的寿命为50年。在工程的前期筹备工作 中，都聘请了国内外的专家，做了大量的设计和 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 论 证工作，经过严密的比选而决定，并依据国际 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 （如： 美国ASTM G8、ISO 12944、Norsok M501等标准）进 行设计和选材。 不仅对涂料质量提出了很高的要求，同时还对涂料 生产企业设置了很高的入围门槛（见表 1：国家体育场 工程钢结构防腐氟碳涂料投标报名条件）。 表 1 国家体育场工程钢结构防腐氟碳涂料投标报名条件 ① 防腐涂料生产（或工厂认证书）许可证； ② ISO9000质量管理体系认证； ③ ISO14000环境管理体系认证； ④ 企业注册资本金 3000万元人民币以上； ⑤ 氟碳涂料月生产能力不少于 1200吨； ⑥ 近 5年有类似工程和重大工程氟碳涂料生产供货业绩； ⑦ 财务状况良好； ⑧ 承诺具备根据要求调整和调配色彩和质感的能力。 另外，还要求涂料生产企业按照造船行业的惯例， 负责涂料涂装的全过程（包括：涂层系统结构设计、钢 结构表面处理过程质量、涂层涂装过程质量等）的质量 控制，直至最终的涂层质量。 3.2 采用国际先进的长效重防腐蚀涂料 两项工程采用的涂料都是当今较先进的涂料品种， 它们的综合性能都是长效重防腐蚀涂料中的佼佼者。 (1) 美国联合涂料公司生产的Elastuff系列重防腐聚 氨酯涂料为多功能聚氨酯、聚脲以及它们的混合体系 （在美国，他们把所有异氰酸酯固化的产品称为聚氨酯， 这些产品中多数都是“混合体”或纯聚脲产品），这种涂 料体系的使用寿命期可达到 50年。 高厚膜的聚氨酯弹性体为水和化学环境提供防腐和 耐磨保护。高抗张强度和伸长特性允许其有着更广泛的 耐磨损保护。快速固化，高度交联的性能优异的耐久膜 层，施工时只需要最小的停工期。其产品分类： Elastuff 弹性体系：一系列双组分、100%固含量的 聚氨酯弹性涂料，是经NSF（国家科学基金会）认可的 可用于饮用水的产品。它被设计用于保护处于液态磨损 或水、盐水、各种泥浆和多种酸碱溶液条件下的表面。对 行 业 动 态 万方数据 全面腐蚀控制 第 21卷第 1期 2007年 2月 16 于干态磨损或腐蚀环境下的表面也同样起到保护作用。 包括 Elastuff 120、125、300、310、161。 Elastuff 硬质体系：一系列双组分、100% 固含量的 聚氨酯涂料体系。这种独特的热硬化的超硬质橡胶是特 别配制高度交联的涂料，不需要单独的底漆，就可在适 当处理过的金属表面上达到超强的附着力。包括Elastuff 110、160、160CD、160HD、161。 Elastuff 耐磨体系：一系列双组分、100% 固含量、 高抗张强度的聚氨酯弹性涂料。这种独特的热硬化橡是 特别配制，具有超强的耐磨性、抗张强度和优异的水解 稳定性。通过异氰酸酯和胺活性成分聚合而成，具备快 速固化的性能。例如：Elastuff 504、Elastuff 504HD等 。 Elastuff 脂肪族体系：一系列双组分、100% 固含量 的聚氨酯涂料体系。所谓脂肪族是指颜色不随时间改变 的体系。例如：Elastuff 200体系等。 该涂料体系具有较高的耐湿气能力，能够保护钢管 桩不受海水等腐蚀侵蚀、在海洋环境中长期暴露下的耐 磨损性好；可直接喷涂到喷砂处理好的钢材上，不需要 使用单独的底漆，并且具有快速凝胶及固化的性能，使 钢管桩在涂装后不久就可以搬运和打桩，满足了确保施 工工期的要求。涂料固化后形成的高度交联的膜层，具 有高抗张强度和耐撕裂性能，以及适宜的钢性和弹性， 硬实、平滑、致密的涂层可抵抗冲击破坏。见表2 Elastuff 160的物理机械性能表。 表 2 Elastuff 160的物理机械性能表 (2) 大连振邦氟涂料股份有限公司生产的“振邦” （ZB）系列氟碳涂料为大连振邦氟涂料股份有限公司自 主开发的常温固化双组份溶剂型氟碳涂料。 FEVE 利用分子链设计技术和膜技术，1982年日本 率先开发出FEVE可常温固化氟碳涂料。在室温下，通过 刷涂、辊涂、喷涂等普通涂装方法，将氟碳涂料涂 覆在 图 3 钢管桩喷涂现场 图 4 已涂装好的钢管桩 行 业 动 态 万方数据 TOTAL CORROSION CONTROL Vol.21 No.1 Feb.2007 17 图 7 耐腐蚀性价分析 图 8 强自洁性评价分析 各种基材表面，形成氟碳保护涂膜，极大的拓展了氟碳 涂料的应用范围，使氟碳涂料在日常生活使用成为可能。 1983年，大连市科委开始把FEVE氟碳涂料作为重 点科技攻关项目，历经13年，于1995年开发拥有我国自 主知识产权的FEVE氟碳涂料生产技术（CN 1145386A）， 1998年由大连明辰振邦氟涂料股份有限公司成功实现产 业化，并以“振邦”氟碳漆为商标出售。 振邦氟碳涂料是以FEVE氟碳树脂（聚三氟氯乙烯 ／乙烯基醚）为主要成膜物，可常温固化溶剂型氟碳涂 料。在保持氟碳涂料优异使用性能基础上，克服了以往 氟碳涂料不能常温固化的缺点，基本适应于所有材料 表面。 其主要性能指标如下： ● 超耐候性 ● 极佳物理机械性能 ● 耐化学药品性 ● 耐温变性（-40～140℃） ● 防腐防锈性 ● 高装饰性 ● 优异施工性能 ● 优异施工性能 其主要性能指标与其他常用的涂料性能对比如下： 图 5 超耐久性评价分析 图 6 超耐候性评价分析 3.3 采用严格的先进的施工工艺和施工管理 工艺参数的严格控制，如：钢材表面处理用磨料的 盐份控制、涂料喷嘴喷孔尺寸、涂料喷出的压力、涂料 的加热温度等都有严格的要求； 施工条件的严格控制，如：温度、湿度、钢材表面 露点温度、空气的流通情况等； 严格的施工管理，要求建立质量管理体系，而且是 三级管理体系，即施工人员自检、涂装主管检查以及质 检人员专检。在实际的涂装过程中，还要求进行第三方 检查。同时，要求对工作过程进行记录，这些记录将是 质量控制的见证。在国际上，上述这些做法都是涂装界 通行的做法，他们也非常重视这些做法，长久以来已经 形成了一个严格 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的质量控制体系。 3.4 采用国际最先进的施工设备和检测仪器 上述先进的涂装施工必须要有先进的施工设备和检 测仪器来保证。涂装设备如：钢管桩表面喷砂除锈采用 自动抛丸生产线，涂料喷涂采用美国GUSMER?加热高 压双组分喷涂机组、美国GRACO?高压无气喷涂机等 设备。检测仪器如：有英国 elcometer?等国际品牌的表 面粗糙度测试仪、空气湿度仪、涂层湿膜测厚仪、涂层 干膜测厚仪、涂层附着力测试仪等仪器。 上述先进的施工设备和检测仪器保证了工程的顺利 进行和工程质量。 总之，从上述两个项目的特点我们可以看到，随着 我国经济和科学技术的发展，建设规模逐年扩大，大型 和超大型的基础建设设施项目（如：大型的跨海桥梁工 程和海洋工程等）和工业建设项目（如：超大型的石油 化工项目、煤化工项目等）将会越来越多。因此，基础 性的防腐蚀工程将显得更加重要，其防腐蚀工作的质量 行 业 动 态 （下转第 13页） 万方数据 TOTAL CORROSION CONTROL Vol.21 No.1 Feb.2007 13 出现了一些问题，其中诚信问题和 依法办事问题是两个最为突出的问 题。现在商业中的不诚信已经成为 国内外关注的焦点之一，严重影响 了企业和中国在世界上的声誉，也 减慢了国内消费的速度，使我国经 济发展中的投资、进出口、消费这三 驾马车得不到均衡发展。 因此，我们企业在经营过程中， 要提倡企业责任，坚持依法办事，信 誉第一，质量第一。协会在为企业进 行鉴定、进行评审的过程中，也一定 要坚持原则，坚持信用，一步不让。 （3）要把中化腐蚀控制研究 所的工作做好 德国德赫玛协会现在是世界上 最成功的协会之一，其成功的一个 重要原因就是拥有一个强大的研究 所。我们防腐蚀协会要发展，要做好 认证工作，就要建立在科学、创新的 基础上。在开展腐蚀控制研究所工 作的过程中，协会可以与中化化工 科技总院、北京化工大学等单位优 势互补，先从鉴定、制订标准等工作 做起，然后再进行科研工作。 我们要办好研究所，必 须注意两条：第一，是要有高 素质的人才；第二，要有有远 见的领导。 （4）要扩展业务领域， 扩大服务面 扩展业务领域，扩大服 务面，是关系到企业和协会生 死存亡的问题。中国 2006年在全世 界的竞争力是第54名，比2005年又 后退了 6名，其原因一是缺乏人才， 二是各单位之间相互不合作。没有 合作，就没有优势互补，就没有领域 扩展，就没有竞争力，一个国家是如 此，一个行业、一个企业也是如此。 尤其防腐蚀行业是一个服务性 的行业，要扩展业务领域，就更要与 其他单位合作，企业与企业、协会与 企业合作，协会与其他行业协会合 作，寻求共赢。 总而言之，我国的经济发展已 经进入到以节能降耗定发展的阶段， 如果防腐蚀协会和防腐蚀企业能注 潘部长视察《全面腐蚀控制》编辑部 行 业 动 态 意以上几点，在防腐蚀行业的春天 中将有更大的发展，在我国构建资 源节约型、环境友好型社会的进程 中也必将发挥愈来愈大的作用。 协会秘书处全体工作人员决心 按照潘副部长的要求，在现有成绩 的基础上，勇于创新，开拓进取，将 协会工作推向一个新的水平。潘副 部长的讲话不仅对协会工作，而且 对全行业的工作也有重要的指导意 义，希望大家能积极学习，提高对当 前防腐蚀行业和国民经济发展状况 的认识，共同促进防腐蚀行业的更 大进步。 （上接第 17页） 将直接影响到整个工程的质量和寿命。 三 对加快提高我国防腐蚀水平的几点设想 1 与时俱进、改变思想观念 随着社会、经济的发展，我们要与时俱进、改变传 统的落后的防腐蚀观念。防腐蚀不再是简单的刷油漆， 它与资源节约、环境保护、人类健康、社会和谐密切相 关，是一个科技含量高，从防腐蚀设计、科研、生产、运 输、施工等环环相扣的复杂的系统工程。 2 加强交流 加强国际间、国内间、同行间及各方面、各种层次 间的交流。因为，腐蚀是一门新兴的、边缘的学科，需 要了解各方面、各层次的情况，要请进来、更要走出去。 只有通过交流才能多方面、多层次、多角度地了解相关 的技术、产品、标准规范等信息。 3 加强学习和研究 学习和研究相关的标准、规范；学习和研究新技术、 新产品、新工艺和新设备；同时还要学习和研究国际国内 的先进管理经验。并将他们转化到我们的实际工作中去。 4 加快人才的培养 有了性能优异的材料、先进的工艺和设备、以及检 测仪器，但没有掌握先进技术的人来操控，那么上述的 优势都会丧失殆尽。从另一个角度来讲，有了高素质的 人才，上述优势条件都可以创造出来。因此，未来随着 中国市场的不断开放，国际先进的防腐蚀企业进入中国 市场，将来决定企业成败的就是高素质人才。 因此，在提高现有人员的素质的同时，我们要加强 各个层次人才的培养，即从各级防腐蚀工到各级防腐蚀 师再到各级防腐蚀职业经理人（各级防腐蚀项目经理）。 只有有了掌握先进技术的人才，才能在激烈的市场 竞争中立于不败之地。 万方数据 从两个国家重点项目的防腐蚀工程看防腐蚀业的重要性 作者： 张炎明， ZHANG Yan-ming 作者单位： 中国工业防腐蚀技术协会 刊名： 全面腐蚀控制 英文刊名： TOTAL CORROSION CONTROL 年，卷(期)： 2007,21(1) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_qmfskz200701006.aspx