煤矿钢井架是煤矿关键设施，钢结构件是提升重物关键的承力部件。这些钢井架长期受到户外大气、工业气体、盐雾、雾水、雨水等介质的作用，而产生腐蚀。若不对这些腐蚀进行有效的保护，钢井架服役寿命将大大缩短，甚至提前报废，严重影响煤矿安全生产。
［摘 要］ 矿区井架是矿山采矿的主要配套设备之一，由于环境恶劣，腐蚀状况非常严重，传统的防腐蚀处理已不适应新的环境需要，近年来采用Ac铝合金复合涂层处理，效果更好。
［关键词］Ac铝合金复合涂层；电弧喷涂；防腐蚀
1传统防腐技术处理
以西部某有色金属公司二矿区西主井井架为例。该井架坐落在600 多米深的竖井之上，这个竖井既是提升矿物的通道，又是井巷自然通风口，也是井下含有腐蚀性的二氧化硫的水汽、矿物粉尘、油类等挥发物的上升通道，它们随着地下的热气一起冲向井架，遇冷后又形成含腐蚀性介质的水滴，顺着井架向下流淌，对井架再次造成腐蚀。它坐落在海拔1700 多米的山顶，靠近冶炼厂房，容易受到工业大气的腐蚀及西部地区特有的风沙侵蚀，冬夏及昼夜温差较大，由于原防腐层在施工时选材及除锈不当，使井架的涂料层大面积鼓包、起皮，锈蚀非常严重，对井架结构强度构成了严重威胁。
西主井井架已进行过刷漆处理，此次施工时应先清除旧漆膜，再用手动和电动工具除锈。具体做法：根据现场情况及漆的品种选择合适型号的脱漆剂，使用时将脱漆剂涂于残留部分旧漆表面，停留一段时间，待漆膜软化后即可刮除。手动和电动工具除锈是用铲刀、钢丝刷、动力砂轮机等工具进行除锈。除锈前，厚的锈层应铲除，可见的污垢应清除，用砂轮机打磨后，表面应没有附着不牢的氧化皮、铁锈、旧漆膜等附着物，底层显露部分的表面应有金属光泽。
底漆使用铁红带锈环氧脂底漆二道。环氧树脂玻璃钢一层，玻璃布采用 0.18mm 厚玻璃布。面漆使用环氧改性氯磺化聚乙烯漆四道。涂料质量要求及胶料配合比见下表一、表二。
脱漆→用电动砂轮机除锈（St3 级） →刷第一遍底漆→干燥→刷第二遍底漆→干燥→环氧玻璃钢一度→干固→刷第一遍面漆→干燥→刷第二遍面漆→干燥→刷第三遍面漆→干燥→刷第四遍面漆。本工程的质量保证关键在除锈，根据现场实际除锈只能用电动砂轮机，除锈等级应达到St3 级。保证涂层质量，基层处理合格后，二遍底漆的涂刷间隔时间为4 小时，面漆的间隔时间为 2 小时，但应根据现场温度调整，确保涂层质量。夏季气温较高，涂刷时间宜为6：00~10：00 或 18：00 ~ 21：00，这样可避免未固化的涂层直接受太阳曝晒，防止漆料由于反应温度过高而产生曝聚，雨天停止施工。
严格检查制度，制定检查制度，配备专职质量检查员，在施工前、施工中、施工后都进行质量控制，并严格按GB50212- 2002 之标准规定施工。2 Ac铝合金复合涂层处理随着新型电弧丝材喷涂技术的发展，目前国际上大型钢铁构件广泛采用喷Ac 铝合金长效防护涂层。喷锌涂层除继续在乡村、大气、淡水和偏碱性气氛中使用外、正逐渐被喷铝涂层所代替。铝是一种活性很强的金属，很容易与氧结合，生成一层致密、坚硬的氧化保护层，有效的防止铝涂层进一步氧化。而且喷涂过程中，铝变成负电性更强的活化状态，能更好的对钢铁基体起阴极保护作用。
2.1 电弧喷涂锌、铝涂层的特点
电弧喷涂热喷涂锌、Ac 铝合金涂层对钢铁基体有双重保护作用。一方面，经过封闭处理的涂层可以起到物理覆盖作用。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，当涂层有孔隙、裂纹或损坏时，由于锌和铝的电化学性能比较活泼，电极电位比钢低，构成腐蚀电池时，锌或铝是负极，铁是正极，锌、铝失去电子，变成离子进入电解质溶液中而被腐蚀，其自由电子流向钢铁，使钢铁极化而受到保护。
井架结构件采用喷涂锌、Ac 铝合金涂层加封闭涂装保护，形成长效防护复合涂层，与一般有机涂层相比有其突出特点：a.防护期长：喷锌、喷铝复合涂层、防护有效期一般可达 20~ 30年，在大气中最长有效期国外达60 年之久的记录，而有机涂装的防护期一般为3~8 年。b.结合强度比有机涂层高，达到 2~ 3kgf/m m2。c.耐高温：喷铝涂层经扩散处理，可在 900℃高温下抗氧化；锌涂层亦可承受450℃。d.不存在老化变质问题。e.耐磨、耐冲刷、抗擦伤性能好。
2.2 喷锌和喷 Ac 铝合金的比较
喷锌涂层是国外应用最早的一种阴极保护涂层，60 年代以前长效防护大部分采用喷锌涂层。但是由于喷锌所形成的ZnO 粉尘对人体呼吸道有危害，加上喷锌时由于空气中CO 含量不足，不能形成稳定的ZnCO3保护膜，而易疏松的Zn(OH)2，在锌涂层上产生许多“白锈”，腐蚀率升高，另外由于工业区大气、城市大气中SO2含量较高，使雨水酸度增加，也能破坏ZnCO3膜的稳定性，使锌涂层腐蚀速率加快。中国科学院上海冶金研究所研制成功的金属喷涂Ac 铝合金涂层及复合涂层。Ac 铝合金是以高纯铝为基体，添加纯稀土元素，经特殊冶炼工艺制成的一种新型铝合金热喷涂材料，其耐蚀性优于锌、纯铝。由于Ac 铝合金添加元素的作用，提高了涂层的耐蚀性与涂层与基体的结合力。Ac 铝喷涂层上再复合ES- 601 系列涂料，使其在160℃以下更耐酸、碱、溶剂和氯离子的腐蚀。工程实际应用证明，Ac 铝合金复合涂层是长效的防护涂层。广泛适用于大气环境中使用的煤矿井架、钢铁桥梁、电视塔、其它钢铁构件和设备。
苏州河闸桥和上海东方明珠电视塔采用了Ac铝合金复合涂层技术。1999 年，大亚湾核电站的除盐水灌采用Ac 铝复合涂层防腐技术。2000 年，长江三峡水利工程的船闸人字门防腐涂装也采用了Ac铝复合涂层防腐技术。2002 年，上海磁悬浮列车轨道也采用了Ac 铝复合防腐技术。现在，喷涂Ac 铝合金技术已获得了大家的认同，并且越来越得到广泛的应用。
图略
参考文献略
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