熱噴鋅原理及安全防護詳解

 一、熱噴鋅原理：從金屬熔融到防腐屏障的構建

（一）熱噴涂核心技術邏輯

 1. 熔融-噴射-沉積機制

- 加熱熔融：鋅絲（純度≥99.99%）通過電弧噴涂槍或火焰噴槍加熱至熔融狀態(tài)（鋅熔點419.5℃，噴槍溫度達3000-6000℃），熔融鋅液呈微滴狀（粒徑50-100μm）。

- 高速噴射沉積：壓縮空氣（壓力0.6-0.8MPa）將熔融鋅滴加速至150-300m/s，撞擊預處理后的金屬表面，微滴塑性變形并相互嵌合，形成連續(xù)鋅層（孔隙率≤5%）。

2. 電化學防腐與物理屏障雙重作用

- 電化學保護：鋅的電極電位（-0.76V）低于鋼鐵（-0.03V），形成犧牲陽極保護，當鋅層與鋼鐵基體接觸時，鋅優(yōu)先腐蝕，保護鋼鐵不受電化學侵蝕。

- 物理隔離：鋅層干膜厚度通常為80-200μm，致密結構隔絕氧氣、水和鹽霧，阻斷腐蝕介質滲透，耐中性鹽霧試驗（GB/T 10125）可達5000小時以上無紅銹。

（二）工藝適配與表面預處理

 1. 表面處理標準

- 采用噴砂除銹（Sa2.5級），使用粒徑0.8-1.2mm的石英砂（含水率≤1%），噴射壓力0.5-0.6MPa，使表面粗糙度達Rz40-80μm，增強鋅層附著力（結合強度≥5MPa）。

- 預處理后表面需在4小時內(nèi)噴涂，避免二次氧化，若遇潮濕（相對濕度＞85%）或露點溫度以上環(huán)境，需用熱風吹干（表面溫度≥露點3℃）。

2. 噴涂參數(shù)控制

- 電弧噴涂：電流100-150A，電壓30-40V，鋅絲送絲速度2-3m/min，噴槍與工件距離100-150mm，每層厚度≤30μm，逐道重疊30%-50%。

- 火焰噴涂：氧氣壓力0.5MPa，乙炔壓力0.05MPa，壓縮空氣壓力0.6MPa，噴涂距離150-200mm，適用于復雜構件或野外作業(yè)。

二、安全防護：從高溫作業(yè)到環(huán)保管控的全流程規(guī)范

（一）熔融金屬與高溫作業(yè)安全

1. 防灼燙與火災風險控制

- 設備防護：噴槍電纜需耐高溫（耐溫≥200℃），絕緣層破損時立即更換；作業(yè)區(qū)30米內(nèi)清除易燃物（如油污、油漆），配備35kg推車式干粉滅火器（每50㎡1具）。

- 人員防護：操作人員穿阻燃防護服（芳綸材質，耐溫≥500℃），佩戴防飛濺面罩（鋼化玻璃+防紫外線涂層）、隔熱手套（三層結構：外層鋁箔+中間隔熱棉+內(nèi)層阻燃布），褲腳需扎緊防止鋅液濺入。

2. 電氣安全措施

- 電弧噴涂設備接地電阻≤4Ω，使用漏電保護器（動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s）；電纜線穿金屬波紋管（壁厚≥1mm），避免高溫熔融物滴落損壞絕緣層。

（二）金屬粉塵與職業(yè)健康防護

1. 鋅塵與煙氣控制

- 作業(yè)區(qū)設置局部排風罩（風速≥1.5m/s），捕集效率≥90%，廢氣經(jīng)布袋除塵器（過濾效率≥99%）處理后排放，排放濃度≤12mg/m3（GBZ 2.1-2019標準）。

- 操作人員佩戴防塵面具（配P2級濾棉），若鋅煙濃度＞4mg/m3（PC-TWA限值），需使用電動送風呼吸器（送風量≥100L/min）。

2. 噪聲與振動防護

- 噴砂作業(yè)時噪聲≥90dB，操作人員需佩戴防噪聲耳罩（SNR值≥35dB），連續(xù)作業(yè)不超過4小時；噴涂設備固定減震基座（固有頻率≤10Hz），減少振動傳遞。

（三）特殊場景安全操作

1. 受限空間作業(yè)規(guī)范

- 若在儲罐、管道等受限空間內(nèi)噴涂，需先通風（風量≥3次/h），檢測氧氣濃度（19.5%-23.5%）、可燃氣體（LEL＜10%）、鋅煙濃度（≤4mg/m3），每2小時復測一次。

- 設專職監(jiān)護人，與作業(yè)人員保持通訊（防爆對講機），配備應急逃生繩（破斷強度≥15kN），嚴禁單人作業(yè)。

2. 高空與戶外作業(yè)安全

- 高空作業(yè)使用吊籃或腳手架（搭設符合JGJ 80-2016標準），作業(yè)平臺承載力≥2kN/m2，邊緣設1.2米高護欄；六級以上大風（風速＞10.8m/s）、雨天或能見度＜50米時停止作業(yè)。

（四）應急與環(huán)保管理

1. 突發(fā)情況處置

2. - 若鋅液引發(fā)火災，禁止用水撲救，需用干燥沙土或D類滅火器（如氯化鈉基粉末）覆蓋；人員灼燙時，立即用流動冷水沖洗15分鐘，嚴重者送醫(yī)（避免鋅中毒）。

- 鋅塵泄漏時，啟動除塵系統(tǒng)并使用真空吸塵器清理（禁止吹掃），收集的鋅粉分類存放（危廢代碼HW23），交由有資質單位處理。

2. 環(huán)保與驗收標準

- 廢氣排放：顆粒物濃度≤30mg/m3（GB 16297-1996二級標準），鋅及其化合物≤4.3mg/m3；廢水需經(jīng)中和沉淀（pH調至6-9）處理后排放。

- 質量驗收：鋅層厚度用磁性測厚儀檢測（偏差≤±10%），附著力用劃格法（ISO 2409標準，0級合格），孔隙率檢測采用硫酸銅溶液法（30秒內(nèi)無銅析出）。

總結：熱噴鋅通過熔融金屬的高速沉積形成防腐鋅層，兼具電化學保護與物理隔離作用，而安全防護需針對高溫、金屬粉塵、電氣風險等實施全流程管控，確保工藝長效性與作業(yè)安全性。