首钢3号高炉改造项目-涂装技术难点及质量管控

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年4期   作者:赵彦亮
[导读] 首钢老工业园区改造3#高炉及秀池改造项目位于北京市石景山区新首钢高端产业综合服务区工业主题园区的北侧
        赵彦亮
        北京诚信工程监理有限公司 北京市石景山区 100043

一、简介
        首钢老工业园区改造3#高炉及秀池改造项目位于北京市石景山区新首钢高端产业综合服务区工业主题园区的北侧。基地内3#高炉、热风炉等为原有保留建筑,首钢的三高炉改造中,通过涂装工艺的研究尽量忠实地封存“旧”,表达对历史的尊重。对于一些影响空间效果的建筑谨慎地“拆”,打开工业和自然对话的通廊。适度增加的“新”,是塑造一根独具魅力的动线引领观者游走于自然景致和工业遗存之间,完成了心底对于基地的虔诚解读。“封存旧”、“拆除余”、“织补新”这三者的并存体现了一种积极的历史观,即历史是一个动态的发展过程。不泥古不伪装,让时间自由地去铭刻、去纪念。
二、技术难点分析
        高炉改造项目涉及到新老结构的防腐涂料涂装、防火涂料涂装、罩棚耐候钢板做锈等几个方面,高空作业安全技术措施实施难度大,涂装工艺复杂,防腐涂料涂装主要是老结构的透明漆涂装,防火涂料涂装主要是老结构原有涂层脱漆除锈。
三、老结构防腐涂料涂装---透明漆
1、St2处理等级适用标准
        根据GB/T 8923.1-2011《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》和GB/T 8923.2-2008《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定   第2部分:已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级》中St2处理等级标准进行验收。
2、涂装工艺流程
        按高差单元进行高压水除锈---压缩空气吹扫---晾干---检查除锈效果---进行手工处理---压缩空气吹扫---改性环氧封闭底漆涂装2道---检查验收合格---改性丙烯酸聚氨酯中间漆1道---检查验收合格---改性亚光氟碳面漆2道---检查验收---处理2个单元接口的位置。
3、基层处理方法
        根据设计要求及标准规范,结合三高炉工程实际情况,本着操作可行、经济适用、高效环保的原则,经过反复试验,最终确定高压水喷射清理后进行手工和动力工具清理相结合的除锈方法。 
      (1)先使用角型磨光机清理附着物。
(2)使用HD5022型高压水清洗机先对构件、设备进行整体清理,设备工作压力500kg。主要清理构件上的浮锈、氧化铁、灰尘、油污以及损坏的部分涂层。
        (3)高压水清洗后的钢结构表面立即采用约 6MPa 的压缩空气吹干,以便获得一个低闪锈程度的表面。鉴于 500 公斤压力无法完全去除表面锈层,残留的锈层中容易吸附水汽,对于锈蚀严重的表面吹干时间应适当延长,经过试验确定高压水清理完成6小时后,涂刷底漆。
        (4)涂装底漆前,进行手工除锈,安排施工人员使用钝刀、钢丝刷、砂布清除高压水清理残余的部分,100%清理掉高压水清理后出现的锈迹。达到设计要求的St2标准。
4、涂装环境要求
        涂装时的环境温度和相对湿度应符合涂料产品说明书的要求,当产品说明书无要求时,环境温度宜在5-38℃之间,相对湿度不应大于85%。涂装时构件表面不应有结露;涂装后4h内应保护免受雨淋。
四、老结构防火涂料涂装---(脱漆)
1、施工工艺及技术要求
        (1)高炉保留构件的原有涂层,主要油漆品种为:底漆红丹防锈底漆,中间漆为云铁,面漆为醇酸面漆,通过与防火涂料施工单位咨询原有涂层无法满足防火涂料施工,依据展陈施工蓝图中对除锈及涂装要求基层处理达到St3标准(原钢构件的醇酸漆需要处理干净)
        (2)St3处理等级除锈验收标准
        根据GB/T 8923.1-2011《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》和GB/T 8923.2-2008《涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定   第2部分:已涂覆过的钢材表面局部清除原有涂层后的处理等级》中St3处理等级标准进行验收。


        验收标准:在不放大的情况下观察时,表面应无可见的油、脂和污物,无附着不牢的氧化皮、铁锈、涂层和外来杂质。金属基底要有金属光泽。
        (3)脱漆工艺流程
        按高差单元进行脱漆剂清除原有涂层---晾干---检查除漆效果---进行手持电动工具处理基底---压缩空气吹扫---环氧富锌底漆涂装---检查验收合格---环氧云铁云铁中间漆---检查验收合格。
        ①基层处理方法
        根据设计要求及标准规范,结合三高炉工程实际情况,本着操作可行、经济适用、高效环保的原则,经过反复试验,最终确定使用脱漆剂清理原有涂层后进行手工和动力工具清理相结合的除锈方法。
        ②先使用角型磨光机加磨头清理附着物。
        ③使用脱漆剂对原有涂层进型处理,通过对施工区域原有的涂层的漆膜厚度检测和实际样板施工,和与脱漆剂厂家沟通。确定如下脱漆程序(一般情况下每个区域需要进行四次脱漆处理即可达到要求,部分图层厚度超过250um的区域,需要进行5-6次脱漆处理),具体施工工艺如下:
五、出铁场屋面板涂装---(做锈)
1、施工工艺及技术要求
        (1)材料
        出铁场屋面为4mm厚材质为SQ355NHMQ耐候钢,耐候钢部分双面按首钢技术研究院的表面处理技术工艺工求进行做锈施工。
        (2)基底处理
        出铁场所有构件含罩棚板利旧的骨架,均要求喷砂除锈,除锈等级为Sa2.5,由于耐候钢部分要求做锈,其除锈质量要求更严,必须全面露出金属光泽,才能达到做锈要求。罩棚板双面做锈。
        (3)适用范围
        将已加工成型的耐候钢通过喷砂去除表面氧化皮,达到Sa2.5级,喷淋表面处理液。处理液中的化学物质与钢基体发生反应,形成一层均匀、致密的保护性锈层,缩短施工周期,使耐候钢在服役过程中颜色更加均匀,同时也可防止锈液污染环境。
        (4)操作方法
        ①钢基体处理及验收
        A将钢基体表面的油污、尘土等杂物清理干净。
        B通过喷砂去除表面氧化皮,达到Sa2.5级。
        钢材表面应无可见的油脂、污物、氧化铁皮、铁锈及其他杂质,钢材表面粗糙度和颜色均匀一致,以此保证表面处理后的锈层颜色一致。表面氧化铁皮如果去除不完全,将会导致处理液与钢基体反应不充分,形成的锈层颜色不均匀。
        ② 喷涂耐候钢表面处理液
        A配制溶液:将耐候钢表面处理药品倒入喷雾器中,往喷雾器中加清水至15L,充分搅拌均匀。
        B利用喷雾器将表面处理溶液均匀地喷淋在钢结构表面。处理液喷淋钢结构整体的速率应尽量均匀一致。处理液接触钢结构表面后,以表面微微变红为标准,然后再将喷头移至下个喷淋区域。溶液干燥过程中,会继续与基体反应使钢基体变红,颜色逐渐加深。
        C钢结构表面全部喷淋结束后,用吸水材料吸掉钢结构下部累积的处理液,以保证上下部的干燥时间一致,静置干燥6h。
        结束语:宏伟的三号高炉本体作为可以探索的工业遗存得以保留,并利用原有两层空间进行布展。其中首层面积约4880㎡,室内设置集中式展厅空间约1200㎡,保留部分铁轨与鱼雷车为场地记忆;9.7m出铁厂平台约1250㎡,保留原有工业遗留历史场景,以展陈互动的观展体验为主。存量时代的中国,正经历着快速的城市更新的转型,中国城市工业遗产的保护实践也正经历着从大拆大建到保护利用的急转向。首钢博物馆的处理,将首钢的生产资料、技术、精神等融为一体,尊重工业历史、赋予时代解读、唤醒往昔记忆,营造出了一个极佳的工业遗迹体验场,成为了中国城市工业文化更新再利用的典范。
赵彦亮,1981年9月,男,汉,河北省石家庄市,职称高级。
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