锌盾冷喷锌与热喷铝工艺对比

锌盾冷喷锌和热浸镀锌的比较1. 保护原理及防护性能1.1 ZD锌盾冷喷锌是有纯度高于99.95%以原子化提炼的锌粉、反应剂等组成的重防腐材料，锌盾涂层干膜中含96%以上的锌，综合了热浸锌及富锌涂料的优点，起保护原理类似热浸镀锌，具有双重保护，一是阴极保护，二是屏障保护。

1.2 锌盾冷喷锌层本身致密，屏障保护性能较好；常温施工，氧化率很低，无热喷涂、热镀因为热胀冷缩造成的微孔，空穴率大大降低，防护性能更加优异。

根据英国BNF检测报告，冷喷锌在浸泡0.01M硫酸盐和氯化钠溶液中的腐蚀速率是0.035mm/年，而热镀锌的腐蚀速率是0.11mm/年。

通过在国家涂料质量监督检测中心1800小时对比盐雾检测，锌盾具有良好的防腐性能。

2. 表面处理2.1 锌盾表面处理要求比较低：对氧化皮致密的钢板，需要经过机械喷砂处理，。

对旧钢材表面，只要清洁度达到GB8923-88Sa2.5级标准：粗糙度约50-70m去掉污物，旧漆膜、松动的锈斑，可用手动或风动等工具打磨至GB8923-88的St3级，允许在轻微带锈涂装。

2.2 热镀锌的表面处理工艺要求比较高，常规需要碱洗除油、水洗、酸洗除锈、水洗、中和等系列工艺，工艺对环境污染严重，环保性较差，每步工艺参数都需要严格控制及检测。

3. 涂镀层性能3.1 锌盾涂层具有优良的柔韧性和良好的附着性能。

附着力试验（划格法）为0级，证明锌盾与钢结构表面具有优良的附着力，耐冲击，柔韧性好。

3.2 热镀锌涂层机械性能一般较好，但如果工艺过程中不严格控制参数，残酸、前处理不充分等原因可能造成镀层发花剥落。

4. 施工性能4.1 锌盾施工性能4.1.1 使用方便，锌盾不仅可以在车间里涂装施工亦可在现场涂装施工；无工件尺寸和形状限制；锌盾施工温度范围为-10℃至50℃；4.1.2 施工效率较高，采用无气喷涂一般为200-400㎡/h，施工周期短。

4.1.3 可以直接重涂新的锌盾层，维修方便且节省费用。

****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日目录1工程概况 (3)2编制依据 (3)3防腐设备明细一览表 (3)4焊点部位热喷铝更改为冷喷锌的原因 (4)5冷喷锌与热喷铝工艺对比 (4)6施工准备 (8)7冷喷锌防腐施工 (9)8质量控制 (9)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》JGJ 46-2005；2.6 《涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风净化》GB 6514-2008；2.7 《涂装作业安全规程有限空间作业安全技术要求》GB 12942-2006；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。

热喷涂锌、铝防腐蚀涂层的典型应用一、抗大气腐蚀涂层的应用钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构,这些钢构件因长期暴露在大气中,受到气候变化和日晒雨淋，表面迅速氧化，生成一层三氧化二铁，严重影响钢结构的强度及使用寿命。

为防止钢结构表面的氧化，以往一般都采用油漆保护，其防腐年限一般在3-5年,因此需要经常性进行维修、保养,常见的方法就是拷铲油漆，耗费大量人力物力。

现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护，防腐年限可达30年以上无需保养。

如在锌铝涂层外再加油漆封闭,则防腐年限更长。

钢结构表面只有喷锌、喷铝后,才能真正起到阳极保护作用，从而达到钢结构长效防腐之目的.因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺。

如：长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等,以确保重大工程的百年大计。

二、抗水腐蚀涂层钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构，它一部分长期浸没水中，表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附，其排泄物呈酸性)。

另一部分长期暴露在大气中，特别是水线部分，受到冲浪和水面上漂浮物的冲击，同时又受到涨潮、落潮的影响，使这部份钢结构表面经常干湿交替,特别容易生锈。

现在采用线材喷锌、喷铝工艺,大大提高了钢闸门的耐蚀性，比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍。

三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺)1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺，工件表面会有酸、碱液的残余物，留下了腐蚀的隐患，使热镀锌层容易产生脱落。

喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺，故工件表面非常清洁毛糙,表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀,从而不会产生锌层脱落现象。

2、热镀锌工艺有一定的温度，约440℃左右,故工件热镀后会产生变形；而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低，工件表面温度＜80℃，因此工件不变形。

喷锌、喷铝工艺与热镀锌工艺性能的比较一、抗大气腐蚀涂层的应用.钢结构厂房、钢箱梁桥、电视铁塔、大楼天线、送变电站、钢制灯杆等户外钢结构，这些钢构件因长期暴露在大气中，受到气候变化和日晒雨淋，表面迅速氧化，生成一层三氧化二铁，严重影响钢结构的强度及使用寿命.为防止钢结构表面的氧化，以往一般都采用油漆保护，其防腐年限一般在3-5年，因此需要经常性进行维修、保养，常见的方法就是拷铲油漆，耗费大量人力物力.现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护，防腐年限可达30年以上无需保养.如在锌铝涂层外再加油漆封闭，则防腐年限更长.(碳化铬粉末，碳化铪粉末用于热喷涂）钢结构表面只有喷锌、喷铝后，才能真正起到阳极保护作用，从而达到钢结构长效防腐之目的.因此国家许多重大工程及市政项目被指定采用该工艺.如：长江三峡永久闸门、上海东方明珠电视塔、杨浦大桥主护杆、广州市内环高架钢梁、上海证券大厦钢结构天线、浦东机场路共同沟爆气管道、上海南桥50万千瓦变电站等等，以确保重大工程的百年大计.二、抗水腐蚀涂层.（长沙琅峰金属，碳化铬，碳化钒，碳化钽喷涂防腐）钢制水闸门是水力发电站、水库中控制水量的主要钢结构，它一部分长期浸没水中，表面受到微生物侵蚀(如钉蝎的吸附，其排泄物呈酸性).另一部分长期暴露在大气中，特别是水线部分，受到冲浪和水面上漂浮物的冲击，同时又受到涨潮、落潮的影响，使这部份钢结构表面经常干湿交替，特别容易生锈.现在采用线材喷锌、喷铝工艺，大大提高了钢闸门的耐蚀性，比原来采用的油漆工艺防腐年限提高5~6倍.三、喷锌、喷铝工艺与同类工艺性能比较(热镀锌工艺)1、热镀锌工艺预处理采用酸洗、磷化工艺，工件表面会有酸、碱液的残余物，留下了腐蚀的隐患，使热镀锌层容易产生脱落.喷锌、喷铝工艺预处理采用喷砂工艺，故工件表面非常清洁毛糙，表面喷锌、喷铝后不会产生由内向外的腐蚀，从而不会产生锌层脱落现象.2、热镀锌工艺有一定的温度，约440℃左右，故工件热镀后会产生变形;而喷锌、喷铝工艺喷涂时的温度很低，工件表面温度＜80℃，因此工件不变形.3、采用热镀锌工艺，工件受镀槽长×宽×高的限制;而采用喷锌、喷铝工艺则工件没有限制.4、采用热镀锌工艺，还存在现场修补问题.现场安装时焊缝、装卸、运输过程中的损坏，修补只能采用油漆，从而产生工艺突破口.如采用喷锌、喷铝工艺，则现场可采用喷锌、喷铝的方法进行修补，避免产生工艺突破口.5、由于热镀锌工艺的预处理采用酸洗、磷化，故工件表面没有毛糙度、涂层结合力较差.而喷锌、喷铝工艺的预处理采用喷砂，Sa≥2.5级，故工件表面有毛糙度，涂层结合力较好.抗拉强度≥0.6kg/mm2.6、热镀锌工艺对水质污染十分严重，环保问题非常突出.所以热喷锌、喷铝工艺在来越广泛.。

锌特力冷喷锌替代热喷锌热镀锌金属防护一、原理1 锌特力冷喷锌优秀的阴极防护性能锌特力冷喷锌镀层含96％以上锌，与传统热浸（热喷）锌一样，能为钢铁提供良好的阴极保护，是金属阴极保护的新型锌材料。

也是热浸（喷）锌层最佳的维修用材料。

2比传统的热浸锌热喷锌具有更优秀的防腐蚀性能。

传统热浸锌（热喷锌）工艺，由于工艺温度高达450℃～500℃，施工中必然发生金属锌等氧化损失，一般喷涂孔隙率高达3～15％，氧化物达5～40％，目前国际上最先进的技术装备涂层孔隙率＜1％，氧化物含量1～15％。

而锌特力冷喷锌工艺无氧化反应，孔隙率也很低，因而锌特力冷喷锌镀锌防护性能更好，经大量试验对比，以及国际级试验中心对比考核结果也表明同样膜厚的热浸锌和锌特力冷喷锌，对耐酸雨，耐盐雾以及酸雨+盐雾的联合破坏，锌特力冷喷锌更为优秀。

考核结果（表2）（详见中国船舶工业非金属材料技术检测中心检测报告）3锌特力冷喷锌镀层综合性能优异4锌特力冷喷锌双重保护功能镀层含96％以上锌，提供锌镀层优异的阴极保护，同时镀层表面的锌，在与腐蚀介质接触时，在表面形成一层致密、难溶、坚硬的复式锌盐层，阻止进一步氧化腐蚀，使之具有更优异的防护能。

二、施工性与安全性1施工可行、方便灵活单组分体系的锌特力冷喷锌，无双组分的活化期限制，使用安全，可以刷涂、喷涂、浸涂、辊涂，无需电镀，一喷或一刷，可在现场方便灵活施工，用起来象刷漆一样容易。

为了保证钢结构的涂装质量及施工合理，，前处理一般采用喷砂（抛丸），对现场施工没有喷砂条件的，可采用电动工件打磨；与电弧喷锌相比，强力鋅无需苛刻的前处理工艺，专业的施工设备及人员，在相对湿度大于85%的环境下也可以施工。

用锌特力冷喷锌防护大型复杂钢构件时，因在室温下进行，不存在钢材受热变形问题，也无外形尺寸限制，既可在工厂进行，也可在现场进行，施工方便。

强力锌本身无毒无害，不含异氰酸物、苯、甲苯、酮、氯代烃及重金属铅、铬汞等不良组份。

热镀锌工艺与热喷锌工艺有什么不同由于钢铁结构件长期处在各种气氛（包括海洋、工业城市、田野、矿井）、不同水质（海水、淡水）的浸渍和不同的浸蚀环境中，均受不同程度的腐蚀而失效。

据资料介绍，全世界每年生产的钢铁约有十分之一变成铁锈，大约有30%的钢铁设备因腐蚀而失效。

工业发达的国家，每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2~4％，我国这方面的经济损失每年也达数千亿元。

热喷锌、热喷铝及其合金涂层，外加封闭处理，就可以制备长效防护复合涂层。

有效防护期一般可达20~30年，最长有效记录国外已有60年之久的记录。

随着我国热喷涂技术的发展与提高，锌、铝及其合金涂层将逐渐取代了传统的刷油漆工艺。

该项技术已在国民经济各领域得到了广泛应用，取得了良好的经济效益，且应用前景广阔。

1. 锌、铝及其合金涂层的防护机理1.1 锌、铝涂层腐蚀速率研究表明，钢铁件在大气和水介质中由于电化学腐蚀原因，在没有保护的情况下，碳钢的平均腐蚀速率比锌高5~20倍，比铝高40~100倍。

采用普通的油漆防护时，由于漆膜与钢铁基体的粘附强度低，耐冲刷和颗粒磨损能力低，使用过程中老化变质等原因，往往容易造成局涂层脱落、损坏，而使钢铁基体锈蚀，导致油漆层大面积起泡脱落，致使短期内防护失效。

图1 碳钢在不同腐蚀环境中的渗透深度与暴露时间曲线1-工艺大气2-海洋大气其3-乡村大气材料平均腐蚀速率（μm/年）乡村大气城市大气工业大气海洋大气碳钢4~65 23~71 26~175 26~104锌0.2~3 2~16 2~16 0.5~8铝0~0.1 ~1 ~1 0.4~0.6表1 碳钢、锌和铝在各种大气中的腐蚀速率1.2 锌、铝涂层的特点热喷涂锌、铝及其合金涂层对钢铁基体有双重保护作用。

一方面，可以象涂料那样（尤其是经过封闭处理的涂层）起着物理覆盖作用，将钢铁与水和空气等腐蚀介质隔离开来，从而起到防护作用。

另一方面，由于锌和铝的电化学性能比较活泼，电极电位比铁低，在这个腐蚀电池中，锌或铝是负极，铁则为正极，锌、铝失去电子，变成离子进入电介质溶液中而被腐蚀，其自由电子流向钢铁，使钢铁极化而受到保护。

锌盾冷喷锌和热镀锌的技术区别
一、锌盾冷喷锌
1、锌盾冷喷锌的组成：
由特种无机树脂及高纯度锌粉组成的双组份长效钢结构重防腐涂料。

2、锌盾冷喷锌的主要特性：
（1）长效性：涂装体系具备25年以上的防腐周期，其同类产品在国外有50年以上的成功实例；
（2）环保性：水性涂料，无毒无味；
（3）耐辐射：本品为无机物，抗紫外线能力强；
（4）安全性：无闪点，储存、运输及施工过程更安全；
（5）抗滑移：抗滑移系数大于或等于0.55，可用于高强螺栓连接面的防腐；
（6）耐焊接：带涂层焊接不影响焊接质量，且涂层不受切割及焊接损伤；
（7）耐高温：持续抗高温能力为400℃，瞬间抗热为1200℃；（8）耐低温：-60℃
（9）快干性：23℃时表面干燥时间15分钟，实干为2小时。

3、锌盾冷喷锌的用途：
对钢铁具有优异的阴极保护作用。

它适用于船舶、钢桥、钢屋架、钢网架、电力设施、管道、贮罐等重防腐领域。

实例：南京扬子石化项目防腐工程、澳门九澳油库油罐及管道外壁防腐工程、广深铁路电力塔桅防腐、上海浦东造船厂设
备防腐工程等。

二、冷喷锌与热镀锌的技术比较：
1、一般热镀锌的施工步骤如下：
构件除油漆、油污→水洗→酸洗→穿挂→水洗→助镀→烘干→浸锌→冷却→钝化→整检→包装→运输
镀锌后，构件表面要求镀层均匀，平整光洁，镀层厚度在规范要求的范围内。

热喷锌，目前应用主要是火焰喷涂和电弧喷涂，后者适用于大面积涂装使用，工作效率高，前者比较适用于小面积，小工件，局部维修等。

2、冷喷锌施工前也需要进行构件打磨处理，但要求相对热镀锌较低。

喷涂手法简单，只需用喷枪喷涂即可。

热喷铝和锌盾冷喷锌防腐技术经济比较一、不同防腐方案比较分析现对锌盾冷喷锌、热喷铝方案进行分析，对其首次投资，使用成本，维护费用，停工损失，社会效益进行综合技术经济比较，供专家参考。

1 与热喷铝技术经济对比项目锌盾冷喷锌+有机涂层复合体系热喷铝首次投入首次防腐费用100-120 元/平米120-140 元/平米安装破损修复冷喷锌现场覆涂，修复容易，修补处防腐性能一致一般只能采用环氧富锌涂料修补，修复处为防腐薄弱处使用费用防腐年限25年以上25年以上周期内防腐维修免维护，达到使用防腐寿命后，可轻微打磨至喷锌层即可直接覆涂，成本较低。

现场热喷锌维修困难，采用富锌涂料维修前处理必须打磨至钢铁，覆涂成本高社会效益环保性无三废污染较大，施工效率低、工人职业病劳保问题突出，欧洲已禁用防护特点考虑了矿井腐蚀影响，复合防腐体系结合镀锌与屏障防护优点，防腐年限有保证。

在酸性腐蚀严重地区，单纯铝层防腐寿命有可能缩短费用比冷喷锌体系首次投资为热喷铝90％左右2 小结采用冷喷锌防护体系，结合锌防护和屏障防护的优点，耐矿区复杂腐蚀环境性能较热喷铝好，解决热喷铝破损处不能修补的难题，造价低于热喷铝。

附：热喷铝报价组成热喷铝120um 主材料费用：40-60 元/平米人工成本35-50 元/平米电力等其他辅材5~10 元/平米热喷铝成本共计80~120 元/平米涂料层成本25~40 元/平米以上成本未计入喷涂效率低人工额外成本、人工劳保费用及职业病预防费用、喷铝破损处另外修补费用。

冷喷锌近年来已经在各行业系统中大量替代了以往污染大、施工难的热喷锌热喷铝工艺，解决以往热喷工艺效率低、污染大、对工人损伤大的问题，较好解决了热喷工艺由于热胀冷缩而造成的空穴早期易点锈的问题，是技术进步的必然趋势，是定州电厂、灵武电厂等国家重点工程的创优亮点。

金属的热喷锌(铝)防腐、有机涂料防腐、热浸镀锌防腐的工艺性能及经济效益比较传统的防腐技术是在防护对象表面刷（或喷）一层涂料（油漆、树脂等）。

随着表面防腐工程技术的发展，尤其是随着热喷涂技术的发展，这种新型的防腐技术逐步显示出其强大的生命力。

从多年的施工实践和建设单位反馈的信息及相关的理论研究表明，大型钢结构的长效防腐，就目前的表面工程防腐蚀技术来看，热喷涂技术是最佳的选择。

•工艺性能比较（见表）方法特点金属热喷涂(Al或Zn)有机涂料热浸镀(Zn或Al)防护期一般30-40年,最长60年一般3-5年,最长15年与基体结合力十分牢固不牢固,易脱落比较牢固老化与变质一般不会老化变质易老化变质一般不会老化变质涂层耐磨与冲刷性好差好施工周期不存在固化干燥期,施工周期短,现场施工方便需固化干燥期,施工周期长,现场施工较繁施工周期短,表面色不均匀使用温度喷Al一般可在550℃下使用,经扩散处理可在900℃下使用一般不超过120℃400℃下使用施工报价(一次性投资) 100－150元/m2 5－30元/m2 1800-2000元/T另喷锌(或铝)与热镀锌在工艺性能上存在差别的原因分析：１、镀（或喷）前钢结构表面处理喷锌采用喷砂处理，粗糙度一般40-60um；镀锌采用酸洗，钢表面基本没有粗糙度，而且钢表面还将残留有害离子，影响镀锌层与基体结合力。

理论研究表明，锌层与钢结构结合力与钢表面粗糙度成正比，拉力实验证明喷锌层与钢结构结合力比热镀锌要高。

２、镀层厚度浸镀锌层易流挂，镀层薄厚不均，热喷锌（或铝）一般不存在这种现象。

３、外观色泽浸镀锌由于镀槽温度、浸镀时间、浸镀批数不易控制，外观色泽深浅不一，每批不同部位，批与批都不一样，而热喷锌（或铝）则色泽一致。

４、对钢结构内部的影响热镀锌由于镀液温度高（大量液体锌包容），易使钢结构变形，破坏其内部组织结构，影响钢结构使用性能。

热喷锌是液体锌直接喷到钢结构表面，钢结构温度较低，对钢结构内部力学性能没有影响。