冷喷锌方案.docx

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冷喷锌方案

****石油化工有限公司炼化一体化项目一期工程

化工压力罐组球罐焊点冷喷锌施工方案

编制：

审核：

批准：

***********有限公司

2019年8月22日

一、工程概况

****石油化工有限公司4000万吨/年炼化一体化项目一期工程化工压力罐区中需要内部喷铝防腐的储罐有13台罐，具体位置分布为压力罐组二：

1台（3000m³）；压力罐组三：

12台（5000m³）。

其中11台罐内喷铝施工完成后,还有焊接在内部罐壁的脚手架需要拆除，需要用磨光机将点焊在罐壁的脚手架钢管割掉，并将焊点部位打磨平，做检测，最后进行修补防腐。

其中脚手架焊接点的拆除、检测,因我单位没有球罐安装的资质不能施工,只能由安装单位来完成。

因为安全隐患、工期要求、施工难度等原因，焊点修补防腐只能采用冷喷锌防腐才能满足现场进度及质量要求。

根据此特殊情况，特编制此补充施工方案。

二、编制依据

2.1《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》GB/T9793-2012；

2.2《石油化工建设工程施工安全技术规范》GB50484-2008；

2.3《钢制石油储罐防腐蚀工程技术规程》GB50393-2008；

2.4《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：

未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.1-2011；

2.5《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；

2.6《涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风净化》GB6514-2008；

2.7《涂装作业安全规程有限空间作业安全技术要求》GB12942-2006；

2.8宁波辰东防腐各项管理规定；

2.9浙石化各项管理规定。

三、防腐设备明细一览表

设备名称

储罐类型

内直径

体积

设计温度

数量

防腐部位

轻石脑油罐

球罐

Φ21200

5000

-7/50℃

5

罐内壁焊点处

（1422-V-1101A~E）

轻石脑油罐

球罐

Φ21200

5000

-7/50℃

6

罐内壁焊点处

（1422-V-1001A~G）

四、焊点部位热喷铝更改为冷喷锌的原因

4.1由于罐壁脚手架打磨拆除时，焊点修补防腐必须同步进行，否则当架子全部拆除后无法进行修补施工。

热喷铝施工时产生大量粉尘，而磨光机切割架管时产生火花，易引起粉尘爆炸，存在严重的安全隐患。

4.2目前4套喷铝设备正紧张施工抢工期中，并且设备、气源管移动极不方便。

4.3需要同步拆架子原因，喷铝完成后表面温度较高，若马上喷涂导静电封闭漆，油漆会粘接不牢，造成起壳、脱落的现象。

4.4冷喷锌可以采用喷涂的方式，也可以采用涂刷的方式，由于罐内壁焊点属于点多面广，所有采用涂刷的方式比较合适。

而且涂刷时不会产生大量粉尘，因此磨光机切割钢管、打磨焊点时没有粉尘爆炸风险。

4.5冷喷锌是一种含锌96％以上的涂料，其防腐效果比热喷铝要好，虽冷喷锌费用比热喷铝高，但取代热喷铝是进步的趋势。

五、冷喷锌与热喷铝工艺对比

5.1热喷铝工艺及特点

5.1.1热喷铝工艺原理

喷涂材料的加热、熔化-雾化-喷射-碰撞、变形-冷凝收缩-互相黏结，从而形成了喷铝层。

5.1.2铝层与钢铁表面结合以机械嵌和为主。

5.1.3对表面处理要求：

喷砂必须达到最高级别GB8923规定的Sa3级（GB11373），否则有脱落可能。

同时，喷涂施工时，对环境条件的要求：

相对湿度RH＜85％，钢材表面温度必须高于露点温度3℃。

5.1.4热喷铝层有5～15％的孔隙率，不能单独成膜，必须用涂料层封闭，才能发挥它的防腐效果，空穴处易形成早期点蚀。

5.1.5铝镀层的破损处及焊缝处修补困难。

5.1.6环保性：

喷砂除锈时形成的尘粉及喷镀时形成的氧化铝粒子，对人体伤害严重，尘肺、锌铝热病等职业病严重危害工人身体健康。

5.1.7效率：

工作面5cm左右，施工效率较低。

5.2冷喷锌工艺及特点

5.2.1冷喷锌工艺过程：

前处理——冷喷锌——物理/化学结合——共渗——牢固结合

5.2.2冷喷锌层与钢铁表面结合为物理/化学共渗结合方式。

5.2.3对表面处理要求：

喷砂达到GB8923Sa2.5级或机械除锈达到St3级（目前国内工厂前处理正常水平），去除氧化皮后，允许钢材表面有5%以下的锈斑。

可以在相对湿度大于85%条件下施工，施工的允许温度范围宽。

5.2.4冷喷锌孔隙率很低，既可单独成膜，封闭层不是必须的，节省一道工序及费用；又可与重防腐料配套，复合涂层的防腐蚀年限可增加2倍以上。

5.2.5锌盾冷喷锌间重融性能好，在工厂及现场均可方便施工及修补，不存在修补防腐薄弱问题

5.2.6冷喷锌是环保型产品。

锌盾成份内不含Pb、C2、Hg等重金属离子，溶剂里不含苯，甲苯等有毒成份，对环境对人体安全环保性好，符合国家发展政策。

5.2.7冷喷锌中金属锌纯度高于99.995%，涂层干膜中含锌96％以上，常温施工，氧化率1～5%，阴极保护和屏障保护结合，防护性能可达30年以上。

5.2.8根据标准电极电位测试，电极电位值：

冷喷锌≤热镀锌＜热喷铝，锌盾冷喷锌电极电位比热喷铝层更负，理解为锌层中氧化物含量最少，阴极电流流通顺畅，阴极防护能力较好。

在中国非金属材料检验中心的对比测试中，显示了锌盾冷喷锌更优异的防腐性能，见下表：

表一：

工艺比较

项目

热喷铝体系

冷喷锌体系

对比

防护机理

阴极保护+屏障保护

阴极保护+屏障保护

原理一致，均为金属喷涂

前处理方式

喷砂或抛丸Sa3级，严格控制油污

喷砂Sa2.5级或机械打磨St3级

热喷铝的结合方式决定了对前处理的要求较高，Sa3级对目前化工厂来说，要求过高，无法完全保证全部区域均能达到要求，因此也是前期热喷铝脱落、锈蚀的原因之一

金属锌/铝含量

92～95%

96%

热喷铝2000摄氏度的施工温度，融化冷凝时，金属氧化较多，留下的有效牺牲金属含量较低，因此耐盐雾性相对冷喷锌稍低

耐盐雾测试（GB1771）

耐盐雾2000小时（国家涂料质量监督检验中心）

耐盐雾4000小时以上（国家涂料质量监督检验中心）

喷铝存在较高的氧化损失，热熔冷凝产生的空隙易产生点蚀

盐雾测试后涂层接合面EDS

热喷铝空隙造成腐蚀产物校多，界面开始疏松脱落

损伤腐蚀、修补处腐蚀、孔蚀

阴极保护，喷铝后必须尽快喷涂封闭，否则点锈情况明显。

焊缝、破损处难修补，易锈蚀

阴极保护，缝隙腐蚀，孔蚀很少，焊缝、破损处易修补

焊点处热喷铝较难实现，成为整体防腐薄弱处，冷喷锌现场施工性能可较好解决问题。

柔韧性测试

附着原理决定了热喷铝柔韧性不佳

施工效率

施工效率较低、热喷铝效率低于20平方米/小时，大面积施工影响工期

无气喷涂、有气喷涂，一台无气喷涂机200平方米/小时，可工厂及现场施工

大面积施工，效率较低，影响工期

现场施工及焊缝修补

现场修补困难，一般采用富锌涂料或锌盾冷喷锌进行破损修补，两种工艺存在交界处早期锈蚀。

可方便快捷现场施工及修补，新旧工艺一致，无交界腐蚀。

冷喷锌常温施工，高效快捷，解决焊缝锈蚀问题

重涂经济性

达到使用年限后，不可能高空大面积重新喷铝，只能打磨后采用冷喷锌体系重涂。

具有良好重涂性能，直接打磨至喷锌层即可，重涂前处理要求低，重涂费用低于首次涂装。

重涂费用相当

环保、劳保问题

存在工人尘肺隐患,铝粉尘污染

冷喷锌是国家重点推广的节能环保新型工艺，在环境、工人健康、能耗方面，较传统工艺有优势，符合技术发展方向

冷喷锌符合国家环保及可持续发展法规政策，具有积极的社会效益。

表一：

防腐性能对比测试（中国非金属材料检验中心测试）

序号

检验项目

检验方法

检测数据/结果

1

耐酸性

（24次循环）

试样在3%H2SO4溶液中每小时浸渍一次，每次30秒，连续24次。

试样在3%H2SO4溶液中每小时浸渍时的现象：

1）冷喷锌试样表面有少量气泡产生；2）热喷铝试样表面有大量连续气泡产生。

2

盐雾试验

（360小时）

（对比一组）

经过上述耐酸性（24次循环）后接按GB/T1771-1991作盐雾试验。

耐酸性（24次循环）＋盐雾试验后结果：

1）冷喷锌试样表面有1%锈蚀产生；

2）热喷铝试样表面有5%锈蚀产生。

3

盐雾试验

（4000小时）

（对比二组）

对比盐雾试验

（4000小时）

对比盐雾试验（4000小时）试验后结果：

1）锌盾冷喷锌试样表面无起泡、无生锈、漆膜完好（5）；

2）热喷铝试样表面有2%锈蚀产生

4

耐酸雨性（30天）

按NaCl5%用醋酸调节PH值至3.1—3.3,每天喷雾两次，每次10分钟。

冷喷锌无起泡、无生锈、漆膜完好。

六、施工准备

6.1进场材料应符合下列要求

A.喷涂用材应有应符合GB/T3190-2008中1050和GB/T12608-2003中A199.5的要求，当两者有冲突时，以要求严格者为准。

到场的涂料应有质量保证证明，当对质量保证证明有异议时，应进行复验，合格后方可使用。

B.喷涂所使用的铝材应有质量保证文件。

当对质量保证文件有异议时，应进行复检，合格后方可使用。

6.2材料使用与保管

A.材料存放进场材料应与其他材料分区存放，材料库房应阴凉、干燥、通风。

B.绝对禁止将火种带入仓库，仓库内严禁吸烟。

C.仓库保管员应对所有入库的防腐材料进行登记。

发料时，先发放有效使用期短的材

料，后发放有效使用期长的材料。

避免不必要的浪费。

E.所有出库的防腐材料均应做好出库记录及使用记录。

F.领用的防腐涂料应根据计划工作量进行，避免材料浪费。

6.3技术准备

6.3.1施工图纸齐全，已经进行图纸会审。

6.3.2施工方案已经审批报验合格，作业前已对施工作业人员进行了安全技术交底。

6.3.3工序间中间交接已办理。

6.4机具准备

6.4.1测厚仪、锚纹仪、粉尘检测仪、四合一检测仪等仪器、施工防爆机具已齐备。

6.4.2劳保用品及消防用品已配齐。

6.4.3磨光机、电缆、油漆搅拌器准备齐备。

6.4.4罐内通风设备安装好，通风效果良好。

6.4.5罐内照明设施良好。

6.4.6罐内用电接线规、安全。

七、冷喷锌防腐施工

7.1施工程序：

焊点打磨St3级→冷喷锌涂层120-150µm→涂刷导静电封闭漆（总厚度达到≥180微米）→交工验收。

施工顺序从上往下进行，紧随拆架子的进度。

7.2每个球罐安排5人修补施工，施工人员站在当层脚手架平台打磨、防腐上一层的焊点。

从上往下逐层施工，直至罐内脚手架全部拆除完成、防腐施工完成。

7.3表面处理

使用磨光机对焊点处打磨平整光滑，无焊渣，漏出金属光泽。

打磨级别达到St3级。

7.4冷喷锌施工，因为点多面广的原因，采用滚筒涂刷的方式。

涂料搅拌均匀，

涂刷时均匀无流淌，无漏涂，无起泡。

涂料搭接处往外扩大涂刷范围100mm宽度。

使用漆膜测厚仪测锌涂层厚度，必须达到120-150μm。

锌涂层施工自检合格后，通知监理、业主现场验收，只有验收合格才能进入下一道施工工序。

7.5导静电封闭漆施工，导静电漆严格按照油漆说明进行配比，并搅拌均匀。

涂漆施工前，锌涂层表面杂质、灰尘清理干净。

涂刷时均匀，无流淌，无漏涂。

涂刷完成后测总体防腐涂层厚度，总厚度需大于180μm。

自检合格后，通知监理、业主现场进行总体验收。

八、质量控制

a）在施工的全过程中，贯彻执行浙石化管理条例，并认真贯彻公司质量方针：

坚持质量第一的原则，确保质量体系有效运行，向顾客提供满足合同与标准要求的工程。

工程施工采用以质量控制点为依据的质量控制方法，将各专业的施工过程进行分解，设立质量控制点，上一道工序检查合格后，才能进入下一道工序。

所有质量控制点按其重要程度分为“A”“B”“C”三个等级。

认真贯彻执行公司工程质量管理规定和设计的技术标准，加强各施工工序的质量控制,落实质量预防措施,加强质量检查,及时纠正质量缺陷,认真做好施工前质量预控制,施工中质量控制,施工后质量保证工作,确保工程施工质量全面达标。

“A”级为最重要的质量控制点，由业主、监理、施工承包商三方质检人员共同检查确认。

“B”级为重要质量控制点，由监理和施工承包商共同检查确认。

“C”级为一般质量控制点，由施工承包商质检人员检查确认。

隐蔽工程为“A”级控制点，须事先通知业主、监理并在规定时限内验收合格，方可进行下一道工序的施工。

b）按有关规定及时编制交工技术文件，使其与施工同步，以确保竣工资料真实、准确、及时、完整。

c）加强与设计代表的联系，严格审查图纸，及时发现专业之间衔接上的问题和设计与现场的矛盾之处，并利用我公司丰富的施工经验和技术特长向业主、监理提出合理化建议。

d）质量保证措施

①开工前根据技术资料和现场实际情况制订更为科学、合理、切实可行的施工技术方案，报监理审批。

②所有的施工人员都是经过培训合格的，每个人应明白自己的质量责任。

③建立有效的质量保证体系和质量保证组织，明确参与施工人员的责任，实行全员、全过程的质量管理。

④对施工人员进行技术交底，严格执行工艺纪律，保证施工方案的实施，认真做好每一道工序。

⑤施工材料的采购、保管、施工都始终处于受控状态，尤其是要按设置的质量控制点进行检查和监督。

⑥设立质量控制点，对施工过程每一道工序分级检查、控制、实行自检、互检与专检相结合的“三检”制度，与业主现场工程师以及监理工程师一起加强检查与监督，保证上道工序不合格不进入下一道工序，以此保证工程的最终质量。

⑦做好施工过程中的质量记录，主要工序及时请有关现场工程师检查签字认可。

⑧技术主管除了主管承担项目的技术工作外，还承担进度统计，材料和质量责任。

在施工现场形成质量控制和技术监督两个互相依存的，以提高质量为目的的质量保证系统。

⑨为了控制质量，提高控制点受检的一次合格率，把工序质量责任直接延伸到班组，加强施工班组的责任，保证每一道工序都经过检查，并得到认可，把质量问题消灭在作业过程中。

序号

施工阶段

控制点

类别

验收资料

1

施工准备

材料接收

BR

材料报审

除锈及隐蔽前检查

C

质量检查记录

2

防腐施工

配料比检查

C

质量检查记录

3

底漆施工

AR

隐蔽工程记录

4

中间漆施工

AR

隐蔽工程记录

5

面漆施工

AR

防腐工程质量检查记录

6

交工

交工资料

AR

满足业主及规范要求