热喷铝施工技术

储罐内壁热喷铝工艺及问题分析

沈芝银吴建中

（南化集团建设公司，南京 210044）

摘要详细论述了线材火焰喷涂法进行储罐内壁喷铝的工艺，以及在施工中如何控制施工的质量，避免缺陷的发生。

关键词喷砂热喷铝喷涂角度喷涂距离雾化

1 概述

热喷铝是制备涂层的一种工艺方法，已成为金属表面防护的新技术之一。热喷铝技术现在已广泛应用于产品制造和设备维修，以降低产品成本，提高产品质量和延长使用寿命。在我公司承建的张家港扬子港务有限公司06罐区工程中，有3台3000M3乙二醇碳钢罐，罐内壁需喷铝，喷铝层厚度≥0.15mm。由于乙二醇原料为无色透明液体，即使储罐内表面有一点微锈，乙二醇原料都会受到污染，严重一些就会造成整罐的原料报废，给企业带来很大的经济损失和名誉损失。因此罐内表面喷铝质量至关重要，必须对喷铝工作的每一步进行严格管理和控制，保证最终的施工质量满足要求。

2 热喷铝工艺流程

3 热喷铝前表面处理：

3.1 喷砂除锈

（1）储罐内表面喷铝前，必须采用铜矿砂对金属表面进行喷砂除锈，除锈结果应达到国家规范Sa3级的要求：钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮和油

漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属光泽。表面粗糙度达到75μm以上。

（2）压缩空气必须经过性能良好的油水分离器、缓冲罐以后才能进入喷枪，压力不低于0.5MPa。

（3）为了保证金属表面的粗糙度和洁净度，铜矿砂必须清洁干燥且粒度为3~5mm。

3.2 除尘处理

喷砂除锈后应采用吸尘器对金属面进行除尘处理。

经喷砂除锈合格的金属表面，不得用手触摸，并尽快进行喷涂，晴天时间间隔不得超过12h，雨天或潮湿的天气不得超过2h。否则应重新进行表面处理。

如喷砂达不到预定要求，容易形成以下缺陷：喷砂层与金属层结合力差，容易脱落；喷铝层起皮、起壳。

4 热喷铝施工的方法和技巧

4.1 热喷铝方法选择、

目前热喷铝应用较多的是线材火焰喷涂和电弧喷涂两种方法，该工程储罐喷铝的现场条件较差，所以采用线材火焰喷涂。线材火焰喷涂是研制早、应用早、技术成熟的热喷涂方法，其特点是轻便、灵活、机动性好，因此在该项目中应用尤为合适。该方法采用氧-乙炔焰作为热源，喷涂材料为铝线材。

4.2 设备、材料选用及要求

线材火焰喷涂设备是由氧气及乙炔供给系统、压缩空气系统、气喷枪及丝盘等组成，见下图：

（1）氧气和乙炔供给系统氧气、乙炔为瓶装供应，比较方便。喷涂时，供给喷枪的氧气和乙炔的压力和流量应能在规定的工作参数范围内连续调节，每个氧气与乙炔管道上的接头应拧紧，不得有气体泄漏。氧气纯度≥99.2%，乙炔气纯度≥96.5%。

（2）压缩空气系统为了确保喷铝质量，供给喷枪的压缩空气除了有压力和流量要求外，还必须是干燥和洁净的，即无水、无油。

（3）喷枪喷枪是线材火焰喷涂的主要工具，采用上海喷涂机械厂生产的QX-I型低熔点金属线材高速喷涂枪。喷枪使用前应检查胶管与喷枪的连接，各气管的接头处应用卡箍卡紧，不许漏气。

（4）铝线材铝线材必须保持表面清洁、无油、无折痕。铝线材直径为φ3mm，铝纯度在99.5%以上。

4.3 热喷铝施工及检验

（1）喷枪应在专用的喷枪点火器上点火，点火时铝丝应伸出喷嘴的空气帽外10㎜以上，并在铝丝不断输送时才能点火。供给喷枪的氧气、乙炔、、压缩空气

的压力及流量，应根据铝丝的熔化程度进行调整。压力控制范围为：氧气为0.3~0.6MPa，常用0.4MPa；乙炔气为0.05~0.1MPa，常用0.07MPa；压缩空气为0.5~0.6MPa。

（2）喷枪点火时，枪口不能对着被喷金属表面，等火焰、铝丝的送丝速度调整好后，铝丝的雾化程度达到规定要求时，才能开始喷铝作业。

（3）喷铝时，喷枪与工件的喷涂角度为60~900，最小不能低于450；喷枪与罐内表面的喷涂距离应为120~150mm，最大距离不得超过200mm；喷枪移动速度应为300~400mm/s，移动速度要均匀；铝丝送丝速度为2~2.2m/min，以保证铝丝能充分熔化。

（4）每层喷铝层厚度应均匀，一般为0.05mm,0.15mm的喷铝层应分2~3道完成。前一层与后一层必须进行900或450交叉喷涂，相邻喷涂区应有1/3宽度的搭接。其分层喷铝间隔时间不得超过1小时。喷铝时应防止工件表面有局部过热或涂层局部过厚等现象，喷铝过程中，不得用手抚摸被喷涂的表面。

（5）储罐喷铝施工采用由上至下逐层进行，先由罐顶开始，喷砂、喷铝、、封孔连续做成。为防止下层喷砂对上层成品的损坏，每层喷砂部分要留500㎜以上不喷铝，喷铝部分要留200㎜以上不进行封孔。罐底与筒体下部1000㎜段一次性完成喷砂、喷铝、封孔工作。

（6）热喷铝施工时，应有专业检查人员进行外观、溶化程度及厚度检查。喷铝层外观和厚度检查：外观用目测检查，涂层表面应无杂质、翘皮、鼓泡、裂纹、大熔滴及脱皮等现象为合格；厚度用磁性测厚仪进行检查，测得的任何一点厚度值，不得低于设计规定的最小厚度值0.15mm。

（7）喷铝层孔隙率的检查：清除喷铝层表面的油污、尘土并进行干燥，然后用浸有20g/1000ml的氯化钾溶液的试纸覆盖在喷涂层上5~10min，试纸上出现的兰色斑点不应多于1~3点/cm2为合格。

4.4 热喷铝环境要求

热喷铝环境温度不宜低于15℃；相对湿度不宜大于80％；严禁在潮湿构件表面进行施工；罐内通风排气要畅通；照明要用防爆灯具。

4.5 封孔

（1）热喷铝作业完成后，封孔是一个必要的工作，封孔可以使喷铝层更加密实，可以使罐内物料与储罐进一步隔绝。封孔前先检查喷铝层的质量，如有缺陷应及时修补，如有大的颗粒，用铲铲下后再度喷铝或用枪重熔的办法修补。用干净的空气吹去喷铝表面浮尘后方可封孔；时间间隔不能太长，防止喷铝层氧化。

（2）封孔剂主要以环氧涂料为主，第一遍涂刷时，应薄一些，主要让封孔剂渗透，干燥后再刷第二面。涂层厚度为120um，涂刷应均匀，颜色一致，无流淌现象。

5热喷铝常见缺陷分析与预防

在施工中，经过我们细心观察和仔细研究，发现喷铝过程中存在以下一些常见缺陷，因此我们也有针对性地进行施工控制，最终喷铝施工质量获得一致好评，工程一次交验成功。常见缺陷见下表：