摘要:依托運營環(huán)境、腐蝕現(xiàn)狀及有關鐵路貨車涂裝技術條件、標準,立足新型重載鐵路貨車總體設計要求,并結合ISO12944通用防腐標準和未來趨勢,從涂料選用、涂層體系設計、前處理工藝、涂裝工藝設計等方面對新型重載鐵路貨車涂裝防腐進行技術概論,以取得預期目的。
關鍵詞:重載鐵路貨車;防腐蝕;涂裝;涂料
中圖分類號:TQ639 文獻標識碼:B 文章編號:1007-9548(2011)03-0068-03
新型重載鐵路貨車主要包含80t級通用敞車和100t級運煤敞車等車型,依據(jù)新型重載鐵路貨車更嚴酷的運營環(huán)境要求,涂裝防腐應提高到一個全新的高度,結合鐵道部及本公司項目開發(fā)安排要求,以《新型重載鐵路貨車防腐新材料及涂裝工藝研究與應用》項目為依托,全面系統(tǒng)指導項目的實施。
1總體原則
?、俟に嚭唵慰尚?、經(jīng)濟適用、防腐適當;②科學、*并具指導性,總體設計較優(yōu),相對現(xiàn)有技術條件及有關技術標準要求明顯提升。
2涂料選用原則
目前市場可供選擇的涂料種類繁多,依據(jù)鐵路貨車運營環(huán)境、狀態(tài)等條件及涂裝生產(chǎn)工藝技術條件選擇合適的涂料顯得尤為重要。結合新型重載鐵路貨車運營條件,并借鑒目前貨車車體腐蝕現(xiàn)狀及各種涂料質(zhì)量信息,制定如下涂料選用原則:①Z大化使用環(huán)境友好型涂料;②漆種具有較廣泛的耐候性和耐溫變性等性能;③內(nèi)部涂料耐臟、耐磨、耐腐蝕及耐磕碰劃傷;④具有較好的施工性;⑤合理的性價比。
按涂料選用原則指導選擇開發(fā),依目前涂料工藝研發(fā)能力也不是難題。具體而言,按以下要求選擇并進行工藝對比試驗。涂料應符合國家有關環(huán)保要求,如VOC含量、重金屬含量規(guī)定等,使用環(huán)境友好型涂料。同時,涂料須具有良好的耐沖擊性、耐磨性及耐化學品性等,其中耐鹽霧性能[1]檢測指標實際要求不低于1000h,尤其是底漆。為方便施工,降低成本,在同等條件下,優(yōu)先考慮使用單組分涂料,也優(yōu)先考慮防流掛性好且固體含量高的涂料,尤其是施工性能良好并對前處理質(zhì)量包容的環(huán)境友好型類涂料,如一些水性涂料等。由于涂料的各項指標是相互制約、相互的,因此在選擇開發(fā)過程中,應選擇總體評價Z佳的涂料。
3涂層體系設計
在科學選擇涂料的基礎上,設計科學的涂層體系至關重要。在進行新型重載鐵路貨車涂裝體系設計過程中,重點學習了如下技術標準[2]:①ISO12944《色漆和清漆防護漆體系對鋼結構的腐蝕防護》;②GB/T15975《大氣環(huán)境腐蝕分類》;③GB/T19292.1《金屬與合金的腐蝕大氣腐蝕性》等。設計原則:滿足通用防腐標準要求,體現(xiàn)設計的科學性、*性、規(guī)范性。
具體要求:結合貨車運營環(huán)境、條件、段修廠修期年限及整車使用壽命年限等因素綜合分析,同時借鑒其它行業(yè)工程成熟應用經(jīng)驗,綜合評價并設計涂層防腐體系,滿足設計要求。
為保證設計工作的科學合理性及有效指導性,提出如下預設條件:①定義通用貨車車型運營環(huán)境類型。運營環(huán)境定義為C3環(huán)境,弱于C4環(huán)境要求。②在滿足要求的同等條件下,Z大化降低現(xiàn)場生產(chǎn)勞動強度,減少涂裝道數(shù),若“底漆+面漆”體系能滿足各項要求,則不使用“底漆+中間漆+面漆”體系。③涂層Z少滿足目前一個廠修期(現(xiàn)一般要求為8年)防腐要求,車體材料的切換(修)不是因為涂層防腐失效而是因為運營過程中鋼材嚴重變形失效造成的。體現(xiàn)鐵路貨車涂裝體系設計的全壽命設計理念。④根據(jù)運營環(huán)境定義、漆種選擇和防腐年限要求設計確定車型漆膜厚度要求,如120μm、160μm等,滿足通用防腐標準要求,體現(xiàn)科學性、規(guī)范性。
4前處理工藝分析
前處理工藝包含2部分內(nèi)容:①板材、型鋼的預處理工藝;②整車涂裝前的清理處理工藝。目前國內(nèi)新造鐵路貨車整車涂裝前處理技術比較落后,一般采用手工處理方式。
?、蓬A處理工藝要求
全部金屬型材、板材進行拋丸除銹預處理,處理后鋼材表面清潔度應達到GB/T8923中Sa2.5級及以上標準,表面粗糙度Ra值為30~80μm,拋丸處理后噴涂可焊性金屬防銹漆,其干膜厚度為10~20μm,已進行拋丸除銹預處理且預涂底漆漆膜良好的部分則視為符合標準;厚度不大于3mm的輕型型材、板材允許手工除銹或磷化處理,表面清潔度應達到GB/T8923中St2級及以上標準[3]。按新的設計思路設計,優(yōu)化車型技術條件及相關標準,提供準確的科學合理理論指導性技術原則。
⑵預處理工藝分析
?、偃圆捎脪佂杼幚砗髧娡靠珊感灶A涂底漆,優(yōu)先采用通過認證要求的可焊性預涂底漆或性能比較*的車間底漆;
②采用拋丸處理后不噴涂可焊性預涂底漆的工藝(這涉及重大工藝變動,目前還不能具體實施),這有利于焊接質(zhì)量,只是對過程防護、監(jiān)控提出了較高要求。這一全新工藝在眉山公司某出口項目中已經(jīng)使用檢驗。本次設計按①要求進行。
?、钦囃垦b前的前處理工藝分析
整車前處理質(zhì)量高低對整車涂層Z終各項性能影響很大,一些油污需采用除油化學劑處理,結合目前相關技術發(fā)展現(xiàn)狀,新造整車涂裝前實行整車局部區(qū)域或整車噴拋丸除銹,保證前處理質(zhì)量是可行的,或采用環(huán)保型噴拋丸設備對一些外觀重要的關鍵焊縫進行處理,減少焊接應力以降低焊接區(qū)域應力腐蝕的突出問題(本次設計按此要求進行)。若考慮實行整車涂裝前進行噴拋丸除銹及除應力工藝,這對某些車型(如敞車等車型)原材料拋丸除銹后是否需噴涂車間底漆也提出了進一步分析探討的需要。
5涂裝工藝設計
目前在鐵路貨車行業(yè)中廣泛應用高壓無氣噴涂技術,高壓無氣噴涂有噴涂效率較高的優(yōu)點,但也有涂料浪費量大、漆霧飛散不易控制及污染大等缺點。
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功能和特點:
● 采用的工控型CPU系統(tǒng),雙CPU協(xié)同工作,儀器控制部分和數(shù)據(jù)處理部分獨立工作,系統(tǒng)運行高速可靠,現(xiàn)場性能。
● 全中文觸摸式鍵盤,直觀易記;全中文操作提示,容易掌握,使用方便,操作自如。
● 自動校測儀器和探頭性能,儀器校測自動化,可測量材料厚度和材料聲速。日歷時鐘,儀器自動記錄工作日期和時間。
● 十個獨立探傷頻道(可擴充至500個探傷頻道),多種探傷工藝和探傷標準自動生成,可自由設置各行業(yè)探傷工藝標準,現(xiàn)場探傷無需攜帶試塊。
● 高靈敏度,增益可達110dB,回波抑制任意可調(diào),不影響儀器增益和線性。
● DAC、AVG曲線自動生成并能分段制作,取樣點不受限制,并可進行補償和修正。DAC曲線可隨增益自動浮動,隨聲程自動伸縮,任意調(diào)節(jié)探傷狀態(tài)??蓪崿F(xiàn)回波的距離波幅補償。
● 缺陷回波參數(shù)(聲程、水平、垂直、波幅、dB當量、孔徑Φ值等)實時顯示。
● 具有峰值記憶、回波包絡、波形凍結、工件B掃描示意、自動增益等輔助功能。
● 進波和失波報警,門位、門寬、門高任意可調(diào)。
● 500組探傷工藝和數(shù)據(jù)存儲,F(xiàn)LASH RAM存儲技術(同黑匣子),離電*保存。
● 高速USB數(shù)據(jù)通訊,后臺數(shù)據(jù)處理,自動生成探傷報告。
● 低功耗設計,可連續(xù)工作6小時以上。低電壓工作報警和自動關機保護。
● 小體積、大視角、高清晰、真彩色,彰顯視覺新感觸。在強陽光下無需遮光罩,就能獲得滿意的觀察效果。
● 輕巧靈便(厚僅48mm,含電池1.28Kg),性能*,功能齊全體現(xiàn)科技新魅力;人性設計的舒適手感,使您在探傷時輕松自如。
● ……
主要技術指標:
項 目 | 指 標 | 項 目 | 指 標 |
增益范圍 | 0~110dB 0.1、1.0、2.0、6.0、12.0、20.0步距 | 閘 門 | 進波門和失波門(位、寬、高)連續(xù)可調(diào),聲光報警 |
頻帶寬度 | 0.4~15.0MHz | DAC、AVG曲線 | 任意點,可選擇 |
探測范圍 | 0.0~6000.0mm | 打印輸出 | USB、串口輸出存儲波形和數(shù)據(jù) |
探頭方式 | 直、斜、雙晶、竄透 | 顯 示 器 | 5.7"真彩顯示 320*240 |
水平線性 | < 0.1% | 電池工作時間 | > 6小時 |
垂直線性 | < 3.0% | 工作溫度 | -25℃~-50℃ |
分 辨 率 | > 32dB | 電 源 | |
靈敏度余量 (2.5MHZ Φ20) | > 58dB | 外形尺寸 | 215(長)*138(寬)*48(厚) mm |
動態(tài)范圍 | > 32dB | 整機重量 | 1.28Kg(含電池) |