干防腐從認(rèn)識噴砂開始（轉(zhuǎn)）
防腐對于河南長垣和安徽蕭縣及江蘇江都防腐蝕產(chǎn)業(yè)來說是從一把刷子開始的，此言論雖然有一些偏頗；但是事實確實如此。最初的防腐就是簡單的靠一把刷子涂刷油漆，保證鋼鐵基層不生銹，確保生產(chǎn)和設(shè)施的正常運(yùn)行。隨著防腐蝕施工技術(shù)的不斷發(fā)展，一把刷子“闖天下”已經(jīng)不能滿足突飛猛進(jìn)的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)需求。防腐施工的機(jī)械化作業(yè)代替人工操作成為必然趨勢，從而極大的降低人工成本提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且保證了防腐施工質(zhì)量，延長了防腐層使用壽命。
最初的防腐施工機(jī)械作業(yè)大致從噴砂開始，取代人工打磨。這種表面處理的方式一直沿用至今，所以筆者認(rèn)為真正防腐施工是從噴砂開始的，而“一把刷子闖天下”只能算作簡單而又傳統(tǒng)的“刷油”工藝。畢竟噴砂是“刷油”的前端工序，也是在防腐蝕造價預(yù)算里面含有機(jī)械費(fèi)的表面處理項目。如果從防腐蝕效果來看，表面處理，特別是噴砂占到整個防腐質(zhì)量的70%的比例。所以，干防腐從認(rèn)識噴砂開始有一定的依據(jù)和道理，從而糾正了“干防腐就是刷油漆”的傳統(tǒng)概念。
噴砂工藝最早出現(xiàn)于美國的底特津，用于清理汽車零件，發(fā)明人是Benjamin Chew Tilghman.現(xiàn)在防腐人又把噴砂稱作為“打砂”“噴丸”“掃砂”等等。噴砂從最初的鋼鐵表面處理開始，發(fā)展到對有色金屬（如不銹鋼，銅，鋅，鋁等），非金屬（如塑料，橡膠，玻璃鋼，混凝土，石材，玻璃，木材，陶瓷等）表面處理；從防腐要求到工藝品刻劃，向多領(lǐng)域延伸；磨料也從無機(jī)材料到金屬材料及無機(jī)有機(jī)復(fù)合材料發(fā)展；設(shè)備也從人工操作向機(jī)器人操作乃至AI智能化發(fā)展；隨著環(huán)保要求深入，干噴砂向濕噴砂，海綿噴砂更新迭代。總之，噴砂工藝不斷的與時俱進(jìn)，緊跟時代的防腐步伐同進(jìn)步共發(fā)展，相信未來的噴砂將在環(huán)保性，高效性，智能化幾個方面有更大的突破。噴砂工藝的先進(jìn)性大大提高了表面處理質(zhì)量，從而賦能防腐層質(zhì)量的改善，延長被保護(hù)設(shè)施的使用壽命，為使用方降本增效提供了有效的保障。
干防腐從認(rèn)識噴砂開始，一般狹義的定義為鋼材表面的噴砂清理。噴砂“三大件”通常指噴砂機(jī)，空壓機(jī)，磨料。其中，噴砂機(jī)由噴砂料缸，噴砂管，噴砂槍組成；噴砂缸容量使用最多的是可容納270Kg的磨料，約占60%以上。裝滿270Kg磨料可以供直徑9.5㎜噴嘴連續(xù)工作20min左右，當(dāng)然也可以根據(jù)施工實際情況，選擇更大容量的噴砂缸；噴砂管由內(nèi)膠層，增強(qiáng)層和外膠層組成，其通徑一般是噴嘴直徑的3-4倍，通常噴砂管內(nèi)徑大部分<32㎜，與之配套的噴嘴通徑以8㎜和10㎜為好，我國噴砂管標(biāo)準(zhǔn)長度為20m；噴砂槍，現(xiàn)在普遍使用較多的是文丘里雙進(jìn)風(fēng)碳化鎢噴砂槍，我國噴砂嘴通徑規(guī)格常見的有6㎜，8㎜，9.5㎜，其他的如11.1㎜和12.7㎜使用比較少。
空壓機(jī)系統(tǒng)由空壓機(jī)，儲氣罐，油水分離器，干燥器等組成，空壓機(jī)通常選擇螺桿壓縮機(jī)，其排氣壓力<0.8MPa，我國噴砂用工作壓力<0.7MPa（風(fēng)量為5m³/min氣源就可以應(yīng)付），當(dāng)噴嘴直徑6㎜時宜選擇5m³/min氣源，噴砂效率1小時約9㎡，噴嘴直徑8㎜時宜選擇7m³/min氣源，噴砂效率1小時約9-15㎡，噴嘴直徑9.5㎜時宜選擇10m³/min氣源，噴砂效率1小時約9-21㎡。
儲氣罐在空氣壓縮系統(tǒng)中的作用是緩沖，使供氣更加穩(wěn)定，減少空壓機(jī)的頻繁啟動，儲氣罐的容量一般等于空壓機(jī)排氣量的三分之一到五分之一之間。干燥器安裝于噴砂機(jī)前端，油水分離器安裝于干燥器后端，使得除水率達(dá)到90%，干燥空氣含油濃度低于1/107，保證壓縮空氣的純凈度，特別需要注意的是壓縮空氣輸送管道可以使用無縫鋼管和橡膠管，不宜使用自來水鍍鋅管，使用時盡量減少彎頭數(shù)量，通常管道直徑是噴嘴直徑的4倍。筆者認(rèn)為噴砂用潔凈的空氣是防腐層質(zhì)量的重要保障，也是噴砂單位面積效率最大化的基礎(chǔ)。
噴砂“三大件”之磨料是基層表面處理的“彈藥”好的“彈藥”可以銷毀一切不需要的東西，徹底干凈利落的解決想要解決的問題。這個“彈藥”落在鋼鐵上面，可以將不需要的表面氧化皮，銹蝕物及污染物清理干凈，好的磨料可以做到一次噴砂就能夠滿足粗糙度和清潔度要求，節(jié)約了成本；不好的磨料清理效率低，用料多，耗工耗時又耗料，實際案例可以得出好的磨料以硬度，強(qiáng)度，純度為最大特點(diǎn)，差的磨料則反之，噴砂粗糙度還與磨料粒度大小相關(guān)。磨料又分為非金屬磨料和金屬磨料，非金屬磨料如石英砂，銅爐渣，石榴石，塑料磨料，海綿磨料，氧化鋁，碳化硅，玻璃珠，陶瓷珠等；金屬磨料如鋼丸，鋼砂，鐵丸，鐵砂，不銹鋼丸，不銹鋼砂，鋼絲切丸等等。一些非鋼鐵有色金屬及不銹鋼必須使用非金屬磨料進(jìn)行表面處理，以防細(xì)微粒子嵌入金屬后會加速腐蝕的發(fā)生。實踐經(jīng)驗得出，施工中磨料與壓縮空氣正確比例大致為10Kg磨料（石英砂）比6.25m³壓縮空氣（0.7MPa工作壓力）處理效率最高，防腐蝕施工人員如果能夠熟練的掌握好這個比例可以大大提高噴砂清理效率，降低人工和材料成本。
鋼鐵表面噴砂處理目的就是為了獲得良好的，能夠滿足涂裝設(shè)計規(guī)定的金屬或者非金屬涂層，最終實現(xiàn)防腐蝕作用。金屬或者非金屬涂層與鋼鐵基體的結(jié)合屬于機(jī)械性結(jié)合，兩者之間不可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且無中間障礙隔離。因此，防腐層施工前，如涂層涂裝前表面粗糙度及清潔度成為防腐層使用壽命長短的質(zhì)量關(guān)鍵。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在一些國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定了與噴砂清理有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 8501-1將鋼材表面噴砂清理分為4個等級：
1.最徹底清理級 Sa 3
2.很徹底清理級 Sa 2 1/2
3.較徹底清理級 Sa 2
4.非徹底清理級 Sa 1
我國標(biāo)準(zhǔn)部門也采用“等效采用”的辦法，直接將ISO 8501-1國際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變?yōu)镚BT 8923.1-2011國家標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將這4種清理等級分布稱為：
1.使鋼材表觀潔凈的噴射或拋射除銹
2.非常徹底的噴射或拋射除銹
3.徹底的噴射或拋射除銹
4.輕度的噴射或拋射除銹
標(biāo)準(zhǔn)對清理等級具體要求作了詳細(xì)的文字描述，并且附有對應(yīng)的清理標(biāo)準(zhǔn)照片，另外在ASTMD3276-2007的“5.2.3表面粗糙度”中通常推薦表面粗糙度宜為涂層體系干膜厚度的1/4到1/3之間。GB/T 50046-2018的“表5.2.4”注2“噴射或拋射除銹后的表面粗糙度宜為40-75μm，并不大于涂層厚度的1/3”。因此鋼鐵及其他金屬防腐噴砂表面處理質(zhì)量評定可以按照以上規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行；而混凝土表面噴砂處理要求可以參照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑防腐蝕工程施工規(guī)范》GB50212-2014執(zhí)行。
據(jù)不完全統(tǒng)計全球噴砂設(shè)備市場規(guī)模從2015年的75.5億美元增長到2019年的102.1億美元,年均復(fù)合增長率為6.3%。預(yù)計到2025年,市場規(guī)模將達(dá)到132.4億美元,年均復(fù)合增長率為4.5%。噴砂設(shè)備市場規(guī)模數(shù)據(jù)及增長率說明表面處理領(lǐng)域空間巨大；而且在防腐蝕行業(yè)發(fā)展迅猛，從而否定了業(yè)界某些專家“噴砂淘汰”論說。筆者認(rèn)為至今為止，防腐蝕表面處理效果最好的工藝方法依然是噴砂，特別是熱金屬噴涂，粉末噴涂等對噴砂要求很高，這些防腐涂層的特點(diǎn)是不可能離開噴砂工藝的；只是怎么讓傳統(tǒng)的噴砂工藝不斷適應(yīng)環(huán)保，不斷創(chuàng)新，技術(shù)革新，逐步使之環(huán)保，智能，高效才是關(guān)鍵。
有報道說，國外一家著名的船用涂料公司曾經(jīng)對船舶涂層失效的事例做過一個廣泛的調(diào)查。結(jié)果顯示，有60%的涂層失效是由于表面處理不當(dāng)造成；有25%的涂層失效是由于涂裝施工條件控制不力所致；只有15%的涂層失效來自于涂料自身的質(zhì)量。因此，防腐蝕表面處理對于防腐層是多么重要，而表面處理之噴砂又是多么的關(guān)鍵，干防腐從認(rèn)識噴砂開始的說法一點(diǎn)不為過。