快速提高工作效率

直到最近石油和天然气行业的低迷，在过去的十年里，许多行业领域的新建设项目都达到了前所未有的水平，包括石油和天然气、发电和基础设施以及许多其他行业。

保护性涂层通常是许多此类项目的主要腐蚀控制手段——因为需要有效地保护大型钢结构并提供长期防护。虽然这通常是设计和规范过程中的首要任务，但当面对压缩的项目时间表时，确保保持长期性能可能是一个挑战，因为喷涂被视为 "无可避免之灾祸"。

在这种情况下，快速干燥的涂料系统可以用来提高涂装工艺的生产效率，特别是如果涂料系统的每一道涂层都能更快地干燥，并与后续涂层一起复涂。虽然这似乎是一个很有吸引力的选择，但必须仔细权衡确保不牺牲涂料系统的耐久性，因为越来越多的人要求涂料系统的使用寿命延长。

涂装作业通常被视为制造或建造周期的末端工序：

‌现场施工场景‌：涂装往往被安排在作业清单末尾，随着投产/调试临近，其工期常面临压缩压力‌
制造阶段场景‌：在焊接及其他车间/船厂作业完成后，涂装常作为最后工序，且为快速腾出场地承接新项目，涂层构件需加速转移
‌小型部件场景‌：涂装于机械竣工后、部件发运前进行，该环节同样存在加快进度的紧迫需求

影响涂装生产率的因素虽多，但可归为以下关键领域：

已妥善预处理的钢材可得性、喷涂设备类型、人力配置、车间布局、检验程度等；
涂料体系的特性，包括涂层道数、规定干膜厚度（DFT）、体积固含率、干燥时间、最小覆涂间隔等；
涂装时的作业环境条件：
(i) 物理干燥及化学固化（如环氧等双组分体系）取决于施工温度及后续暴露温度；对溶剂型方案，通风亦可能产生影响。
(ii) 借助湿气固化的体系，如硅酸锌底漆，受湿度影响；相对湿度较低时，施工进度放缓，有时需强制润湿底漆以减轻对生产率的影响。

在多层涂料系统中，不同的性能可以加快涂料系统的生产效率。从典型的三层涂料方案来看，如用于沿海或近海环境中的钢结构，减少最初两层涂料的最短涂覆时间对生产效率有显著影响。而对于最后一层涂料，重点是确保涂料系统发展出足够的机械性能，使其能够更快地处理，而不会损坏。

示意图（如下图）显示了如何减少三层涂料系统中其中一层的过涂层时间，可以提供显著的改善，对钢结构制造者和项目进度有积极的好处。

通常情况下，在比较不同的涂料系统时，往往只看产品的干燥时间，但很少能显示出完整的情况，特别是当这也会受到不同地点的环境条件的严重影响。

‌更快速固化、更高生产效率涂料体系可能对其性能产生影响。这取决于多种因素，应注意以下事项：‌‌

在制备更快速固化的双组份产品时，必须平衡固化速度与涂层体系最终机械性能之间的关系。‌
过快的固化速度可能导致涂膜抗裂性降低，进而削弱长期防腐性能。‌‌
在实际现场施工中通常遇到的较高漆膜厚度下，开裂现象会比规格书中描述的情况更为明显。‌

‌涂层体系中的开裂或剥离可能发生在任何涂层。当然，这仅在失效穿透涂层到达钢材基材，或在涂层预期寿命内可能到达基材时，才成为一种潜在腐蚀威胁，从而要求早于预期的维护。

为使设计人员在规格制定与设计阶段获得符合目标腐蚀环境的性能，通常参考国际标准，以获取涂料类型、最低干膜厚度及层数的建议。ISO 12944-5:2007、ISO 20340:2009 及 NORSOK M-501 第6版在众多工业领域广泛使用。目前，ISO 12944 与 ISO 20340 均处于修订阶段。

左图：300-400微米的快干环氧树脂的典型开裂故障。

表1(如下)显示了两个常见标准ISO 12944-5 : 2007和ISO 20304 : 2009的例外情况。

表1：常用标准中的典型涂料方案厚度。

尽管标准、规范及制造商指南常会引用最低或建议的漆膜厚度，但工业涂装的实际情况，特别是在结构件等复杂几何形状上，普遍存在超厚现象。

因此，必须了解涂层体系不仅在建议干膜厚度下，而且在高于建议厚度时的性能表现。一份完善的规范应列出最低（通常为建议干膜厚度的80%）和最高漆膜厚度，以免存疑。ISO 12944-5将最高膜厚定义为“可接受的最高干膜厚度，超过此厚度，涂料或涂料体系的性能可能受到影响”。该标准还额外建议，为免存疑，最高干膜厚度不应大于标称干膜厚度的3倍。

‌设计师们日益认识到膜厚过高的影响，并将此纳入其预审要求中。从表1可见，环氧中间漆层应具有最高的膜厚要求，因为该涂层最可能出现膜厚过高的情况。

表2(如下)显示了作为中间体的常用环氧涂料体系在经过抗裂性评估后的样品。按照NACE TM0404 : 2004 : 第9.2节中的描述，对从+60°C到-30°C循环温度暴露21天后的测试样品进行了评估。

表2：两种膜厚（推荐的DFT和两倍于推荐的DFT）对单层快干环氧树脂在经历热循环后的抗裂性表现（NACE TM0404 : 2004 : 第9.2节）。