一、裝備制造腐蝕背景

機(jī)械設(shè)備的腐蝕是指設(shè)備與接觸介質(zhì)在化學(xué)或電化學(xué)的作用下產(chǎn)生形狀或尺寸的變化；從而導(dǎo)致設(shè)備遭受到破壞的一種現(xiàn)象，是機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程中最常見的一種現(xiàn)象。機(jī)械的腐蝕使得生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，因?yàn)楦g會(huì)大大所見設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的還有可能造成設(shè)備爆炸現(xiàn)象，帶來(lái)能源的浪費(fèi)、環(huán)境的污染以及人員傷亡。

眾所周知,機(jī)械設(shè)備是一種戶外工作機(jī)楲,長(zhǎng)期暴露在戶外大氣(包括海洋大氣、工業(yè)大氣、城市大氣和鄉(xiāng)村大氣)和不同水質(zhì)(海水、河水)等惡劣環(huán)境中,每時(shí)每刻都在承受不同地域和環(huán)境的不同程度腐蝕.從而造成了工程機(jī)械的各種慢性病¨和“多發(fā)病。

一、引用標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文等；

《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （GB50212-2002）

《涂裝前鋼材表面腐蝕等級(jí)和除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》 （GB8923-1988）

《涂裝作業(yè)安全規(guī)程、安全管理規(guī)則》 （GB6514-1995）

《防腐蝕涂料的質(zhì)量要求》 （GB6514-1991）

《涂料作業(yè)安全規(guī)程、油漆工藝安全及其通風(fēng)凈化》 （DJ/T6931-1999）

《工業(yè)設(shè)備、管道防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （HGJ229-91）

《涂裝作業(yè)安全規(guī)程涂裝前處理工藝安全》 （GB7692-87）

《建筑施工場(chǎng)界噪聲限值》 （GB12523-90）

ISO9001質(zhì)量管理體系文件

ISO14001環(huán)境管理體系文件

GB/T28001職業(yè)健康和安全管理體系文件

一、設(shè)計(jì)依據(jù)

環(huán)境條件:大氣環(huán)境對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期作用下的腐蝕性等級(jí)可按表 1 確定。

一、工程機(jī)械腐蝕分析

眾所周知，工程機(jī)械是一種戶外工作機(jī)械，長(zhǎng)期暴露在戶外大氣 (包括海洋大氣、工業(yè)大氣、城市大氣和鄉(xiāng)村大氣 ) 和不同水質(zhì) ( 海水、河水 ) 等惡劣環(huán)境中，每時(shí)每刻都將不同程度地承受不同地域和環(huán)境中的各種介質(zhì)對(duì)它的侵蝕，從而造成了工程機(jī)械的各種“慢性病”和“多發(fā)病”。首先由于工程機(jī)械絕大多數(shù)是野外作業(yè)，工作環(huán)境惡劣、強(qiáng)度高，許多工程機(jī)械都要在潮濕、 多塵甚至腐蝕等極為惡劣的環(huán)境下作業(yè)， 使用一定時(shí)間以后通常會(huì)出現(xiàn)不同程度的銹蝕。 為了延長(zhǎng)整機(jī)壽命， 使其較好地發(fā)揮使用功能， 一般都要對(duì)工程機(jī)械實(shí)施相應(yīng)的腐蝕防護(hù)措施，其中應(yīng)用最廣泛的防護(hù)工藝就是涂裝

在生產(chǎn)制造過程中機(jī)械各部件的涂裝可以在工序間起到防銹作用， 減少因工序間銹蝕而造成的損失和加工成本， 最重要的是表面涂裝對(duì)工程機(jī)械在以后的使用服役過程中起到了重要的防腐蝕作用。 其次，由于國(guó)內(nèi)工程機(jī)械制造行業(yè)的迅速發(fā)展， 很多大型機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)將生產(chǎn)的機(jī)械銷往非洲、 美洲甚至歐洲的許多國(guó)家。 然而，許多企業(yè)出口的工程機(jī)械因在海運(yùn)的過程中未能得到很好的防銹保護(hù)，到達(dá)目的地時(shí)已出現(xiàn)銹蝕而遭到拒收。 因此， 在海洋運(yùn)輸中對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行腐蝕防護(hù)處理也成為了研究的熱點(diǎn)。

金屬因腐蝕而遭到損壞的形式有兩類：第一類是均勻腐蝕。 它是在腐蝕介質(zhì)作用下， 金屬整個(gè)表面遭受的腐蝕 . 這種腐蝕的危害性較小，因?yàn)闃?gòu)件都有一定的截面尺寸，微量的均勻腐蝕不會(huì)明顯降低金屬的機(jī)械性能。但箱形金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)腔表面因此而脫掉一層皮，使腹板變薄，也不可忽視；第二類是局部腐蝕。它是在金屬體的局部范圍內(nèi)發(fā)生的腐蝕。這種腐蝕會(huì)減 小構(gòu)件的有效截面積， 使零件容易發(fā)生突然斷裂 （最明顯的就是螺栓） . 局部腐蝕分為孔腐蝕和晶間腐蝕，比均勻腐蝕的危害大得多。其中尤以晶間腐蝕最為危險(xiǎn)，因?yàn)榫чg腐蝕沿晶界發(fā)展，使晶體之間的聯(lián)結(jié)遭到破壞，金屬的機(jī)械性能顯著下降，而這種不良影響又往往不容易發(fā)現(xiàn)。

表1：工程機(jī)械采用第二代防腐涂料防腐方案

表2：工程機(jī)械采用第四代石墨烯涂料防腐方案

一、農(nóng)用機(jī)械的腐蝕

農(nóng)用機(jī)械量大面廣工作條件比較惡劣，腐蝕因素比較復(fù)雜既有大氣腐蝕，又有農(nóng)田水濕熱的腐蝕，既有化肥農(nóng)藥的腐蝕，又有強(qiáng)烈的磨粒磨損作用；因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械的腐蝕比較嚴(yán)重，在腐蝕性介質(zhì)工作的農(nóng)用機(jī)械與原設(shè)計(jì)比較其壽命降低；隨著農(nóng)用機(jī)械化事業(yè)的發(fā)展，材料的用將急劇增加，腐蝕破壞所造成的損失也將越來(lái)越大，因此根據(jù)農(nóng)用機(jī)械的特點(diǎn), 研究其腐蝕規(guī)律，了解腐蝕速度的控制因素, 因地制宜地采取有效的防腐措施，從而延長(zhǎng)農(nóng)用機(jī)械的使用壽命, 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要的意義 。

農(nóng)用機(jī)械的工作環(huán)境大部份在野外，它的工作對(duì)象是土壤、水、植物,常年經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋。水田機(jī)械還要經(jīng)受 水的浸蝕和泥土的磨損 因此對(duì)耐大氣腐蝕的要求比其它行業(yè)更為突出。更應(yīng)引起注意的是植保機(jī)械、施肥機(jī)械、機(jī)械化養(yǎng)豬、養(yǎng)雞場(chǎng)中的設(shè)備,不但要承受一定的動(dòng)力載荷,同時(shí)還要與農(nóng)藥、化肥、 廄肥相接觸,在工作過程中,同時(shí)受到腐蝕介質(zhì)和磨損作用, 所以腐蝕更為嚴(yán)重。像我國(guó)手動(dòng)藥械,使用壽命很短,目前一般為年,有的不到一年即已嚴(yán)重腐蝕,施肥機(jī)零部件一般涂防腐油漆的普通低碳鋼使用壽命僅年,據(jù)統(tǒng)計(jì)鋼絲繩刮板除糞設(shè)備只有年的使用壽命,香坊養(yǎng)豬場(chǎng)的料塔使用一年多就已嚴(yán)重腐蝕。此外,大型軸流泵的空穴腐蝕汽蝕深井泵及泵管的土坡,微生物和水的腐蝕,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱腐蝕等等。目前農(nóng)用機(jī)械雖然已采用油漆防腐措施, 但由于受到各種腐蝕因素和磨擦沖擊的影響, 腐蝕仍嚴(yán)重地影響著農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用壽命。由于相對(duì)來(lái)說(shuō)腐蝕過程的進(jìn)行是比較緩慢的, 因此,腐蝕向題到目前為止并未引起人們應(yīng)有的關(guān)注 。

農(nóng)用機(jī)械在運(yùn)行期間經(jīng)常受到灰塵和雜草的污染。因此，要重視農(nóng)用機(jī)械的清洗工作。使用清水沖洗表面，之后在陽(yáng)光下曬干。如果在清洗過程中有任何的銹蝕和腐蝕，就要快速清洗機(jī)械表面，并涂上防腐漆。

當(dāng)農(nóng)用機(jī)械閑置時(shí)，最好是在室內(nèi)設(shè)定停車地點(diǎn)，以防止風(fēng)霜雨雪、太陽(yáng)爆曬等自然因素的侵蝕。應(yīng)該建造棚屋，以確保農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠避免在停車過程中直接暴露在陽(yáng)光下和雨水環(huán)境中。在存放農(nóng)用機(jī)械時(shí)，應(yīng)保證機(jī)庫(kù)的通風(fēng)。在停車期間，要將直接接觸地面的部件由支架支撐，避免與地面接觸。在農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)和使用過程中，農(nóng)業(yè)機(jī)械的表面產(chǎn)生脫落是不可避免的，因此，農(nóng)業(yè)機(jī)械在長(zhǎng)期放置之前必須及時(shí)修復(fù)，以減少磨損處出現(xiàn)持續(xù)損害。安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械上的塑料制品，在閑置期間要避免陽(yáng)光直射，避免因此產(chǎn)生變質(zhì)和老化，最好是存放在干燥通風(fēng)的地方，如果有條件，可以涂一層表面涂層，起到保護(hù)的作用。

表1：農(nóng)用機(jī)械采用第二代防腐涂料防腐方案

一、什么是礦山設(shè)備

礦山設(shè)備是直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機(jī)械。包括采礦機(jī)械和選礦機(jī)械。探礦機(jī)械的工作原理和結(jié)構(gòu)與開采同類礦物所用的采礦機(jī)械大多相同或相似，廣義上說(shuō)，探礦機(jī)械也屬于礦山機(jī)械。另外，礦山作業(yè)中還應(yīng)用大量的起重機(jī)、輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)和排水機(jī)械等。主要指煤炭，黑色金屬和有色金屬等各種礦山生產(chǎn)過程中使用的采掘、篩選、運(yùn)輸及專用破碎設(shè)備、采礦設(shè)備、采掘設(shè)備、鉆孔設(shè)備、掘進(jìn)設(shè)備、采煤設(shè)備、石油鉆采設(shè)備、選礦烘干設(shè)備等的總稱。

礦山機(jī)械的工作條件非常惡劣，在工作中會(huì)受到嚴(yán)重的磨損。由于礦山機(jī)械的磨損失效，作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，由于相接觸的表面都存在著摩擦現(xiàn)象，致使零件不斷磨損。礦山機(jī)械大多屬重型機(jī)械，磨損問題尤為突出。當(dāng)磨損超過一定限度時(shí)，零件間的合理配合就遇到破壞，導(dǎo)致機(jī)械工作性能的降低或變壞，從而造成機(jī)械的各種故障。因此，分析礦山機(jī)械磨損的種類和形式，找出磨損的規(guī)律以及影響磨損的因素，從而找到減小磨損的途徑非常必要。

由于礦山機(jī)械環(huán)境中濕度很大，空氣中所含的水分達(dá)到了80%，嚴(yán)重腐蝕著金屬材質(zhì)的機(jī)械，并且礦井中酸堿度很高，pH成分超過了6.5，使礦山機(jī)械在濕潤(rùn)的環(huán)境下容易形成化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)，機(jī)械在工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量電流，這樣更進(jìn)一步的快速加快了腐蝕度，因此，導(dǎo)致礦山機(jī)械磨損失效。

表1：新建防腐方案采用石墨烯涂料

表2：維修采用第四代石墨烯涂料防腐方案

一、什么是機(jī)床

機(jī)床：制造機(jī)器的機(jī)器，亦稱工作母機(jī)，一般分為金屬切削機(jī)床、鍛壓機(jī)床和木工機(jī)床等。機(jī)床是將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為”工作母機(jī)”或”工具機(jī)”，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱機(jī)床?，F(xiàn)代機(jī)械制造中加工機(jī)械零件的方法很多：除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等，但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細(xì)的零件，一般都需在機(jī)床上用切削的方法進(jìn)行最終加工。在一般的機(jī)器制造中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量占機(jī)器總制造工作量的40%-60%左右。

機(jī)床等機(jī)械產(chǎn)品，在進(jìn)行油漆涂刷機(jī)械表面時(shí)要求一定的精度。由于在高溫條件下會(huì)使部件產(chǎn)生熱變而影響機(jī)加工的精度，所以，這些機(jī)械，特別是精度要求高的機(jī)械產(chǎn)品，其涂裝用材料一般選用常溫自干型或者常溫固化型防腐漆。常用的常溫自干型防腐漆有過氯乙烯漆、丙烯酸改性漆等。常用的常溫固化型油漆有聚氨酯漆、環(huán)氧漆等。由于機(jī)床等機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)周期的不均衡性，要求漆膜干燥時(shí)間要快根據(jù)相關(guān)規(guī)定，選用的底漆、面漆表干不超過0.5小時(shí)，實(shí)干不大于2小時(shí)，膩?zhàn)訉?shí)干不大于4小時(shí)。

表1： 采用石墨烯涂料防腐方案