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1 油漆技术手册 PAINTS HANDBOOK

2 前 言 在这本手册的编写中, 我们参考了 NACE 和 FROSIO 的技术培训内容, 以便 对参加这两个全球性涂装检验培训课程的员工进行前期的知识和技能准备, 也为那些需要重新温习 提高和巩固的员工提供了相应的学习材料 内容简单明了, 兼顾理论和实践, 分析和总结, 配以丰富的实例照片, 是这本内部技术手册的特色 它不仅是一本技术含量和实用价值非常高的手册, 可以随时在工作中查阅相关资料, 也可以当作作为技术培训的教材 本手册兼顾到船舶涂装以及工业防腐蚀涂装两大方面, 对新入门的涂装检查技术人员极为有用, 对经验丰富的人员亦有参考利用价值 本手册的编写, 主要参考了国内外具有相当影响的书目 : Corrosion Prevention by Protective Coatings Coating Inspection Manual Hot Course Training Programme Technical Service Training Module 防腐蚀涂料涂装与质量控制 NACE International JOTUN Hempel International Paint 化学工业出版社

3 佐敦油漆技术手册 目 录 1. 前言 2. 表面处理 2.1. 表面处理 : 目的和对象 2.2. 表面处理 : 标准概述 2.3. 表面处理 : 钢材原始锈蚀等级 2.4. 表面处理 :ISO 表面处理 :SSPC/NACE 2.6. 表面处理 : 手动工具打磨 2.7. 表面处理 : 动力工具打磨 2.8. 表面处理 : 抛丸处理 2.9. 表面处理 : 喷砂作业 磨料的选用 表面粗糙度 3. 涂料计算 3.1. 面积计算 3.2. 涂装计算 4. 涂装技术 4.1. 刷涂 4.2. 辊涂 4.3. 空气喷涂 4.4. 高压无气喷涂 5. 涂装检查 5.1. 检查设备 5.2. 标准和仪器的操作 6. 涂层缺陷分析与处理 7. ISO 船舶及钢结构的识别和中英文名称 9. 安全 健康和环境保护

4 表面处理的目的和对象 表面处理的目的实际经验表明, 大部分的涂层缺陷都是来自于不良的表面处理 任何涂料在处理不良的表面上都无法发挥其最佳性能 在锈蚀 油污表面涂漆, 无论是时间上还是金钱上, 都是极大的浪费 高等级的表面处理质量将会延长涂料的寿命 表面处理包含以下三个目的 : (1) 结构处理 : 对于底材本身必须进行一定的处理, 如锐边的打磨倒角的磨圆, 飞溅的去除, 焊孔的补焊及磨平

5 表面处理的目的和对象 (2) 表面清理 : 除去表面上对涂料有损害的物质, 特别是氧化皮, 铁锈, 可溶性盐, 油脂, 水分等 (3) 表面粗糙度 : 表面粗糙度增大了对涂层接触表面, 并有机械吻合作用, 提高了涂层对底材附着力 粗糙度不能过大, 否则在波峰处往往引起厚度不足, 引起早期点蚀 表面处理的对象根据不同的处理对象, 所采取的方法也有区别 (1) 氧化皮氧化皮似乎保护着钢材, 实则上并不可信任 它的表层为化学性质较稳定的 Fe 2 O 3, 中层是 Fe 3 O 4, 紧帖金属的为 FeO, 在水和氧的作用下, 很容易生成氢氧化物 加上外界温度的变化, 机械作用等, 氧化皮会很快剥落 各种氧化皮相对裸钢而言是阴极 腐蚀发生在阳极表面上, 钢板遭受腐蚀 除去氧化皮最好的方法是喷砂处理 (2) 铁锈铁锈是松散物质, 往往截留了湿气, 氧气, 锈蚀产物还经常含有可溶性盐 可以采用打磨, 喷砂等方法除去铁锈 (3) 可溶性盐硫酸铁 氯化亚铁等可溶性盐不仅直接破坏着涂层, 引起渗压起泡, 附着力差等, 它还是一种催化剂, 会加剧腐蚀 除去可溶性盐的最好方法进行高压淡水冲洗, 表面不平以及有缝隙的旧漆膜包括失效或海绵状的防污漆膜内极易藏纳盐垢, 更要仔细冲洗

6 表面处理的目的和对象 (4) 锌盐随着富锌漆的大量使用, 锌盐 ( 也称白锈 ) 也构成了对涂层的危害 这种松散的锌的腐蚀产物也影响着涂层的附着力 可以高压淡水 打磨或用硬刷子除去 (5) 油脂大多数涂料与油脂有着排斥力, 大于油脂的吸引力 底材有油脂就会引起缩孔 附着力差等问题 而且越是高性能的涂料如环氧, 聚氨酯涂料, 此时的附着力越不如常规的油性涂料 大量的油脂先要刮去, 而后用溶剂 ( 脂肪烃或松香水 ) 擦洗, 然而这往往使油污表面扩大, 情况更糟 所以要重复几次, 每次用干净的抹布擦过才有效 商用化学清洗剂对除油很有效, 但必须确认对涂层无害 用热水清洗也很有效 (6) 焊烟电焊产持的焊烟通常是碱性的 对涂层附着极为不利, 对 SPC 防污漆也有损害 可以用清水或溶剂擦拭 (7) 各种记号粉笔记号对附着力不利, 且极易吸收空气中水分 ; 油漆记号如果与要施工的种类不同, 往往会引起问题, 唯一的办法是打磨除去 (8) 旧涂层松散涂层必须除掉 对后道涂层有影响的涂层, 要加以封闭或除去 用高压淡水除去中间含有的盐份, 灰尘, 并除去油污 (9) 灰尘 磨料以及其它杂物表面处理后的大量灰尘, 钢丝段, 丸粒和其它杂物, 首先要用吸出扫清, 或用清洁无油的压缩空气吹净 使用真空吸尘是最理想的选择 油脂的存在是漆膜脱皮 剥落的主要原因 钢板上的可溶性盐结晶, 起泡 脱皮等都由这些盐份所引起

7 表面处理 : 标准概述 在判断表面处理的程度时, 我们要引用很多的标准 在实际工作中经常会遇 到的表面处理标准主要有 : (1) GB GB 是我国的国家标准, 等效采用于 ISO8501-1:1988 (2) ISO 8501:1988 ISO8501 则是现在普遍采用的国际标准, 它建立于瑞典标准 SIS 的基础之上, 并且取代之, 标准中的照片和定义 描述得到了最大程度的保留 (3) SIS :1967 瑞典标准 SIS , 该标准最早由瑞典腐蚀研究所 美国测试和材料协会 (ASTM) 和钢结构涂装协会 (SSPC) 联合制定, 是表面处理中影响最大的标准 现在已经与 ISO 8501 相合并 (4) SSPC/NACE SSPC/NACE 是北美地区使用的主要标准, 并且随着 NACE 在全球推广涂装检查培训认证, 以及很多钢结构设计机构也使用这一标准, 因此我们在中国也经常会遇到并使用 SSPC/NACE 标准 (5) JSRA SPSS 日本造船研究协会制订的标准, 主要适用于二次表面处理, 同时也包括了钢材在车间底漆处理前的一次表面处理标准 各个标准间的对应关系如下, 供实际应用中参考 : GB ISO SSPC NACE JSRA Sa 3 Sa 3 SP5 1 Sh(d)3 Sa 2 ½ Sa 2 ½ SP10 2 Sh(d)2 Sa 2 Sa 2 SP6 3 Sa 1 Sa 1 SP7 4 Sh(d)1 St 3 St 3 SP3 -- Pt3 St 2 St 2 SP2 -- Pt2 Pt1 注 : 1) SPSS SP11 亦可对应于 ISO St3, 但是更为彻底且具有一定的表面粗糙度 (Rz25µm) 2) SSPC SP10 与 ISO Sa 2 ½ 相对应, 但是, 在某些招标文件或者某些涂装规格书中会 发现与 ISO Sa 2 ½ 相对应的可能是 SSPC SP6, 所以实际上 SP6 更偏向于 Sa2 和 Sa 2 ½ 之间 实际应用中, 大气环境中的钢结构, 就取 SSPC SP6 与 Sa 2 ½ 相对应, 水下或严酷的腐蚀环境, 就取 SSPC SP10 与 Sa 2 ½ 相对应

8 表面处理 : 钢材的原始锈蚀程度 ISO :1988, 将未涂装过的钢材表面原始程度按氧化皮覆盖程度和锈 蚀程度分为四个等级, 分别以 A B C D 表示, 并有相应的照片对照 等级描述图片 A 大面积覆盖粘着的氧化皮, 而几乎没有铁锈的钢材表面 B 已开始锈蚀, 且氧化皮已经开始剥落的钢材表面 C 氧化皮已因为锈蚀而剥落或者可以刮除, 但在正常视力观察下仅见到少量点蚀的钢材表面 D 氧化皮已因锈蚀而剥离, 在正常视力观察下, 已可见普遍发生点蚀的钢材表面

9 表面处理 :ISO 8501 ISO :1988 用手工动力工具, 例如用手工铲刀 钢丝刷 机动钢丝刷和打磨机械等工具进行的表面预处理, 以字母 St 表示 手工和动力工具清理前, 任何厚的锈层应予以铲除, 可见的油脂和污垢也应予以清除 手工和动力清理后, 表面应清除浮灰和碎屑 本标准不设预处理等级 St1 级, 因为达到这个等级的表面不适于涂装 St2 彻底的手工和动力工具除锈在不放大的情况下进行观察时, 表面应无可见的油脂和污垢, 并且几乎没有附着不牢的氧化皮, 铁锈 油漆涂层和异杂物 参见照片 B St2 C St2 和 D St2 St3 非常彻底的手工和动力工具除锈同 St2, 但表面处理要彻底得多, 表面应具有金属底材的光泽 参见照片 B St3 C St3 和 D St3 以喷射清理方式进行的表面预处理, 以字母 Sa 表示 喷射清理前, 任何厚的锈层应予铲除, 可见的油脂和污垢也应予清除 喷射清理后, 表面应清除浮灰和碎屑 Sa1 轻度喷射处理在不放大的情况下进行观察时, 表面应无可见的油脂和污垢, 并且没有附着不牢的氧化皮, 铁锈 油漆涂层和异物 参见照片 B Sa1 C Sa1 和 D Sa1 Sa2 彻底喷射处理在不放大的情况下进行观察时, 表面应无可见油脂和污垢, 并且几乎没有氧化皮 铁锈 油漆涂层和异物 任何残留物应当是牢固附着的 参见照片 B Sa2,C Sa2 和 D Sa2 Sa2 ½ 非常彻底的喷射处理在不放大的情况下进行观察时, 表面应无可见的油脂和污垢, 并且没有氧化皮 铁锈 油漆涂层和异物 任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑 参见照片 A Sa2 ½ B Sa2 ½ C Sa2 ½ 和 D Sa 2 ½ Sa3 使钢材表观洁净的喷射清理在不放大的情况下进行观察时, 表面应无可的油脂和污垢, 并且氧化皮 铁锈 油漆涂层和异物 该表面应具有均匀的的金属色泽 参见照片 A Sa3 B Sa3 C Sa3 和 D Sa3 ISO 用于评订原先涂过油漆的钢材的进行局部除锈的标准 它在表面处理的级别前加上了 P 表示原先涂有油漆的表面 (Previously coated surfaces), 一共分为三种 : P Sa: 不设 P sa1 级 P St:PSt2,PSt3 P Ma: 用机械工具打磨, 只有一个级别

10 表面处理 :SSPC/NACE 美国钢结构涂装协会 SSPC(Steel Structure Painting Council) 和美国国家腐蚀工程师协会 NACE(National Association of Corrosion Engineers)NACE 和 SSPC 联合制订并颁布了新的表面处理标准 SSPC/NACE, 广泛应用于北美地区和世界各地 NACE 并没有手工和动力工具除锈的标准 钢材的原始状态状态 A: 表面覆盖附着牢固的氧化皮, 很少或没有锈蚀状态 B: 表面完全覆盖有氧化皮和锈蚀状态 C: 表面完全覆盖有锈蚀, 很少或没有可见坑蚀状态 D: 表面完全覆盖锈蚀和可见坑蚀状态 G: 涂料系统 ( 多道涂层 ) 施工在氧化皮覆盖的钢板表面注 : 状态 A 到 D 说明了没有被涂漆的钢材表面, 状态 G 在 2002 年加入, 说它明了原有涂漆的钢材表面状态 喷射处理标准级别 :SSPC-VIS 1, 与上述五种状态相对应 SSPC/NACE 表面处理级别 最终状态 SP 7 / No.4 刷扫级喷射清理 所有可见油脂 松散油漆 松散锈蚀和氧化皮都被清除 SP 6 / No.3 商业级喷射清理 可见油脂被清除, 只允许在表面每 9 in 2 留下 33% 的其它污物留下的阴影 条纹和痕迹 SP 10 / No.2 近白级喷射清理 同 SP6/No.3, 但是只允许在表面每 9 in 2 留下 5% 的阴影 条纹和痕迹 SP 5 / No.1 出白级喷射清理 表面不允许留下任何可见污物 手工和动力工具清理 :SSPC VIS 3 SSPC 标准 说明 SP 2 手动工具清理 所有松散物质用手动工具而不借助动力工具清理掉 SP 3 动力工具清理 所有松散物质用手持式动力工具清理掉 SP11 动力工具清理到裸露金属 清理掉所有可见污物, 在麻坑内可能会残留, 具有一定的粗糙约 25 微米 注 : 1) SSPC-SP11 是在 1989 年采用的新标准, 称作 动力工具清理至裸露金 属, 它意味着使用动力工具也可以达到一定的表面粗糙度, 该数值为不 小于 1mil(25µm)

11 表面处理 : 手动工具打磨 进行手工打磨是钢铁表面进行清理的较为古老的方式, 它适用于那些不需要 进行喷砂处理的小面积部位 手动工具清理是一种使用非动力工具处理钢板表面的一种方法, 相应的处理标准有 SSPC SP2 和 ISO St2 手动工具清理除去所有松散的氧化皮, 锈, 油漆和其他有害的外来物质 这种方法不能除去粘附的氧化皮, 锈和油漆 如果氧化皮, 锈和油漆不能用钝刮刀铲起, 则被认为是粘附的 如果有些检查人员使用锋利的刮刀, 则被认为是不符合标准的 常用的工具有砂纸 无纺砂盘 钢丝刷 气锤 凿子等 这些工具的选用取决于环境和具体使用部位 在涂装维修作业中, 手动工具可以显出它的优点 它可以有针对性对锈蚀部位进行处理, 除去锈蚀和缺陷涂层 手动工具的使用费用低廉, 可以很好地完成涂层的维修处理, 它可以在狭小部位施工, 产生的灰尘很少 与其它表面处理方法相比, 它更适合于在敏感设备及人们工作的区域进行工作 适用于手动工具处理表面的涂料, 最好的是干性慢的油基涂料, 它有着很好的表面润湿性, 与底材附着力好 另一种现代使用的涂料是 MASTIC 低表面处理环氧涂料, 它可以很好地润湿渗透进行手工处理的表面,

12 表面处理 : 动力工具打磨 动力工具基本与用于手动工具清理的工具相似, 但要使用诸如电或压缩空气 等能源 动力工具可以除去所有松散的氧化皮, 铁锈, 旧漆膜和其他有害物质, 但是不能除去附着牢固的氧化皮, 铁锈和旧漆膜 动力工具除锈在 SSPC 中有两个级别,SP3 和 SP11 SP3 要求表面没有松散的氧化皮 锈蚀, 漆皮和其它杂物 SP11 则要求裸露出金属本色, 级别更高, 除了以上要求外, 还要求表面有一定的粗糙度至少达到 25µm 在 ISO 中则只是规定 St3, 要求处理过的钢材表面裸露出金属光泽, 而没有对粗糙度作出要求 打磨工具 作用 图片 旋转丝刷 不能除去氧化皮, 焊接飞溅物等 它对松动浮锈及其它附着在止的杂物有效 使用钢丝刷会产生光滑的表面, 从而会影响涂料的附着力 旋转钢丝刷还容易将油和油脂散布在表面上 砂纸盘 砂纸盘比旋转钢丝刷更为有效, 对边缘打磨和飞溅物去除有效, 但角缝则无能为力 针枪 针枪能有效地除去角落等其它工具不易到达的地方, 但要注意它会使用表面产生凹坑和毛刺, 需要磨平毛刺以免影响涂层产生点锈 笔形钢丝刷锥形砂轮 笔形钢丝刷和锥形小砂轮专门用来对付角, 孔等狭小地方 砂轮 砂轮对尖锐边缘打磨, 凹坑清洁, 磨平焊烽及去除飞溅物, 毛刺极为有效

13 表面处理 : 抛丸处理 抛丸处理 利用离心力使用高速旋转的叶轮把磨料抛出进行表面清理从 19 世纪 60 年代就有了, 到 20 世纪 20 年代开始正式应用, 现在已经在涂装作业表面处理中得到了广泛的使用 常常混合作使用钢丸 钢砂和钢丝段, 作为清理用磨料 抛丸流水线有两种形式, 一种是仅用于抛丸除锈, 然后钢材用吊车吊运到专门的喷涂地点进行涂装施工 另一种为抛丸和喷漆一体化的流水线作业, 抛丸结束后, 立即转入喷漆, 再通过烘干后, 将喷涂完毕的钢材吊运到堆场 这种流水线作业, 常用于钢板的车间预处理和车间底漆的施工, 和不太复杂的钢结构和快干型底漆的施工 钢材预处理流水线技术参数 ( 振华港机长兴岛基地预处理流水线 QSP-3) 钢板 厚度 6-40mm 长度 mm 宽度 mm 型钢 ( 角钢 槽钢 工字 最大槽钢断面 mm 钢 ) 最大工字钢断面 mm 长度 mm 抛丸除锈质量 钢材表面清洁度 Sa 2 ½ 表面粗糙度 微米 漆膜厚度 ( 干膜 ) 25±10 微米 速度 速度范围 ( 变频无极调速 ) V=1-6m/min 钢板在 B 级原始状态下 Vmax=3m/min 型钢在 B 级原始状态下 Vmax=2m/min 设备总功率 613.2kw

14 表面处理 : 喷砂清理 喷砂系统 开放式喷砂处理使用压缩空气将磨料从喷砂机中喷射出去, 在需要清理的表面形成巨大的冲击力, 除去锈 氧化皮和其它杂质等 喷砂的整个系统构成可以参考下图 : 喷砂系统的基本构成如下 : (1) 空气压缩机 : 提供足够的空气量和空气压力 (2) 油水分离和空气干燥设备 : 减少由于水分带来的中断麻烦 (3) 空气管 : 尺寸要大, 维护其压力输送 (4) 喷砂机 : 有容量 控制阀和管系构成, 保证高效的生产效率 (5) 磨料计量阀 : 稳定和均匀的流砂 (6) 遥杆控制 : 用于安全有效的工作 (7) 喷砂管和连接 : 合适的管径尽量减小摩擦损失 (8) 喷嘴 : 与压缩机输出相匹配 (9) 操作者安全设备 : 要由国家职业安全和卫生研究所认可 (10) 磨料 : 高质量, 清洁有棱角, 适用于喷砂清理

15 表面处理 : 喷砂清理 空气压缩机 压缩空气必须无污染物, 包括油和水 首先, 由于进行喷砂操作时, 需要供气式呼吸设备, 呼吸的空气必须清洁和纯净是极其重要的, 这是对喷砂工人健康的负责 其次, 为了保证喷砂清理操作不会给正在清理的表面增加污染物, 所以喷砂空气的清洁也重要 压缩空气是喷砂机, 油漆喷涂设备, 动力工具的常用能源 为了产生一定量的压缩空气, 必须使用压缩机 通常压缩机由柴油马达驱动 ( 固定车间常用电动压缩机 ), 吸入空气进行加压, 送入压力容器中直至被设备所使用 压缩机的容量决定在其工作压力下能够输送空气的量 对于喷砂清理, 采用大容量的压缩机在低于其最高水平的状况下工作较好, 而不是采用较小的压缩机, 在其最高水平或接近最高水平的状况下工作 所选择的压缩机应能提供比所需要的更多的空气, 以允许保守容量供高峰时期或其他设备使用 喷砂清理使用 7/16 英寸直径的喷嘴, 一个喷砂罐操作, 一般建议所用压缩机的最小容量为 350 立方英尺 / 分钟 (9,900 公升 / 分钟 ) 如果持续使用, 应选择容量较大的压缩机, 可为 600 立方英尺 / 分钟 (17,000 公升 / 分钟 ), 这样可以较少过度使用而效率较高 油水分离器在喷砂清理过程中, 不能对表面清洁度有污染影响 表面清洁度的降低是由油蒸汽, 或从压缩机出来的空气所携带的液滴, 或高压空气夹带的潮气, 或喷砂清理中产生的灰尘残留物造成的 可以采取措施来保证供应不含油和潮气的空气 在空气管路中需安装合适的油水放泄弯管, 后冷却器和过滤器 大多数油水放泄弯管都用部分开启状态的排放栓操作, 使聚集的潮气分散 空气压缩软管这种软管将空气从压缩机运送至磨料喷砂装置 一般说来, 空气管越大越好, 建议内径不要小于 1.25 英寸 建议尺寸应为喷嘴孔径的 3-4 倍 软管长于 100 英尺, 则内径应为喷嘴孔径的 4 倍 由于摩擦原因, 管子大可消除通过空气软管的空气压力的损失

16 表面处理 : 喷砂清理 喷砂机按磨料在喷砂软管内的流动方式, 喷砂机分为吸送式和压送式两大类 压送式喷砂机是最为常用的清理机械 压送式喷砂机包括砂缸 空气软管和接头 喷砂软管和接头 喷嘴 阀件 控制器件等 最初的压送式喷砂机都是由人工控制的, 即喷丸机的工作状态 ( 停机或关机 ) 必须由喷丸人员以外的人员控制 ( 见下图 ) 遥控式喷砂机能使喷砂人员对喷丸机实现远距离控制, 使喷砂人员的人身安全有了保证 ( 见下图 )

17 表面处理 : 喷砂清理 喷嘴衬里材料 这里所说的喷嘴衬里材料是指与磨料接触的区域 该材料必须坚固耐用, 能抵抗不可避免的摩擦 使用一般铸铁喷嘴由于其迅速磨大可能会带来麻烦 使用特殊耐磨合金, 碳化钨或陶瓷制成的喷嘴, 可使喷砂处理效率更高 虽然最初费用较高, 但在实际使用中, 这些喷嘴更为经济 喷嘴衬里材料碳化钨碳化硅碳化硼 喷嘴的衬里材料性能比较说明具有这种材料衬里的喷嘴其寿命为 300 小时 ; 但这种喷嘴用于氧化铝或硅磨料时, 估计寿命将缩短 碳化硅喷嘴的重量比碳化钨喷嘴轻 42%, 易于长时间举起 采用可靠的磨料, 碳化硅喷嘴的可耐时间长达 500 小时, 比碳化钨长 50% 至 60% 最耐磨的衬里, 寿命可达 750 小时至 1,000 小时, 可用于所有磨料 虽然碳化硼喷嘴的价格比硅和钨高二至三倍, 但他们的寿命使其价格仍有所值 不同喷嘴材料和不同磨料的使用寿命, 小时 喷嘴材料 钢砂 / 丸 石英砂 氧化铝 碳化钨 碳化硅 碳化硼

18 表面处理 : 喷砂清理 不同喷嘴所需空气量 喷砂速度则直接与所用喷嘴的大小有关 空气消耗量也是如此 因此, 所能用的喷嘴的最大尺寸必须取决于压缩机送入量的多少 下表为不同大小的喷嘴所需的空气量 喷嘴孔尺寸 所需空气量 ( 立方英尺 / 分钟 ) 60 psi 70 psi 80 psi 90 psi 100 psi ¼ inch # /8 inch # ½ inch # 喷嘴的内部光洁度也是一个重要的因素 文丘里喷嘴通常比以前所用的直线型双孔喷嘴更受欢迎, 因其寿命较长, 空气消耗量小而金属砂速度快, 致使喷砂效率大大提高 直线型喷嘴出口处磨料的速度大约为 217 英里 / 小时 (349 公里 / 小时或 315 英尺 / 秒 ) 除此之外, 其磨料喷束图形大, 呈中央密旁边稀的形状 1954 年出现了文丘里喷嘴, 这种喷嘴入口处较大, 然后逐渐在中间变成短直线段, 最后在出口处张开 文丘里喷嘴的磨料速度可达 450 英里 / 小时 (724 公里 / 小时,660 英尺 / 秒 ) 并且对整个表面的冲击几乎完全相同 喷砂压力 在喷砂操作时, 最佳喷嘴压力为 90psi-100psi(6.2MPa-6.9MPa), 用注射针压力计进行测试 在征得喷砂者的同意后, 检查者或操作者应在进行磨料喷砂, 软管实际使用时, 尽可能接近喷嘴后部处将注射针塞入软管, 进行测试

19 表面处理 : 喷砂清理 扫砂用磨料快速喷扫表面, 目的是清除表面污渍和松动漆膜, 或者是拉毛光滑坚硬的漆膜而加强新涂层的附着力 扫砂效果取决于表面性质, 状况, 磨料大小, 操作技巧等 持枪应斜对着表面扫射, 距离拉长些, 这样不致于过分破坏表面而造成漆膜内部 星裂 (star cracking) 磨料在 0.2~ 0.8mm, 喷嘴压力为 2bar/30p.s.i 最为合适, 扫砂过的表面通常已经受到伤害, 往往要求先行封闭 不正确扫砂造成漆膜星裂 喷砂和扫砂的不同角度 局部喷砂对小块面积锈蚀, 有时需要局部喷射 首先对要局部喷砂的范围要先有一个认识, 残存孤立的小块漆膜应该一并除去 在实际操作中, 周围漆膜会被磨料割破松脱, 这时需要用砂纸片把周围松动漆膜除去, 并打磨成一定坡度 这一点是最为重要的, 尤其是在修补时涂装时 真空喷砂真空喷射处理方法现在受到了欢迎 它利用压缩空气引射, 将真空室内空气抽去, 使用与真空室相连的吸砂管与喷枪罩内产生负压差, 从而将喷枪内喷泉出的磨料和除下的铁锈, 旧涂层等一起吸入真空器内 它最大的优点是不污染环境 对于已经安装好的仪表和设备不会带来损害 武汉军山大桥 : 桥面真空喷砂和喷铝作业

20 表面粗糙度 表面粗糙度的概念波峰到波谷到这条中心线的平 Ra 均距离 (CLA : Centre Line Average) 波峰到波谷的平均值, 上下各取 Ry5 5 个点 Ry5 = 1/5(Y1 + Y Y9 + Y10) 波峰到波谷的最大值, 也称作 Ry Rmax, 应用触针法可以测定 Ry (ISO ) 注 : 通常使用的是 Ry5( 有时用 Rz) 来描述表面粗糙度,Ry5 或 Rz 和 Ra 的关系是 Ry5=4~6 Ra 粗糙度样板 ISO Rugotest No.3 Kean tator ISO 粗糙度样板分为钢砂和钢丸喷射处理两种 每一种粗糙度样板分 为四块 I IV 钢砂处理表面 细 Fine G 表面轮廓等于样板 I-II, 但不包括 II Ry23 49 微米 ( 典型值 微米 ) 中 Medium G 表面轮廓等于样板 II-III, 但不包括 IV Ry50 84 微米 ( 典型值 微米 ) 粗 Coarse G 表面轮廓等于样板 III-IV, 但不包括 IV Ry23 49 微米 ( 典型值 微米 ) 钢丸处理表面 Fine S 表面轮廓等于样板 I-II, 但不包括 II Ry23 34 微米 ( 典型值 微米 ) Medium S 表面轮廓等于样板 II-III, 但不包括 IV Ry35 59 微米 ( 典型值 微米 ) Coarse S 表面轮廓等于样板 III-IV, 但不包括 IV Ry60 84 微米 ( 典型值 微米 )

21 表面粗糙度 Rugotest No.3 表示粗糙度的是 Ra 值 Rugotest No.3 使用 B 来表示有棱角钢砂 喷射处理的表面, 使用 A 来表示钢丸处理后的表面 用 N9-N11 带 a 表示使用 了较粗的磨料, 带 b 表示使用了较细小的磨料 比如说,Rugotest No.3 B N9b 表 示 钢板表面使用了较细的棱角砂喷射处理, 表面粗糙度为 6.3 微米 (0.25)mil 粗糙度编号 Ra 值 ( 微米,µm) Ra 值 ( 密尔,mils) N N N 表面粗糙度的评估 ISO Method for the grading of surface profile of abrasive blast- cleaned steel - Comparator procedure 磨料喷射清理钢材表面轮廓的评级方法 -- 样板比较程序 ISO Method for the calibration of ISO surface profile comparators and for the determination of surface profile- Focusing microscope procedure 表面轮廓的 ISO 表面轮廓比较样板的校正和评估 聚焦显微镜程序 ISO Method for the calibration of ISO surface profile comparators and for the determination of surface profile - Stylus instrument procedure ISO 表面轮廓比较样板的校正方法和表面轮廓的评估 触针法

22 表面粗糙度 NACE RP Field measurement of surface profile of abrasive blast cleaned steel surface using a Replica tape 磨料喷射清理钢板表面轮廓现场测量 复制胶带 复制胶带法可以有效地测量出表面粗糙度的具体数值, 表面粗糙度可用复制品胶带进行测量, 复制品胶带是由 Testex 公司生产的专利产品 通常使用二种类型的胶带 : 粗级, 用于测量 0.8 密耳至 2.0 密耳 (20 微米至 50 微米 ) 的表面粗糙度 ; 特粗级, 用于测量 1.5 密耳至 4.5 密耳 (37 微米至 112 微米 ) 的表面粗糙度 将带有一块不可压缩塑料膜 (Mylar) 和可压缩泡沫塑料小方块的胶带, 粘贴在喷砂清理过的表面上, 暗的一面朝下 用一个硬的园物体 ( 摩擦工具 ), 例如 : 搅酒棒, 将泡沫紧压在喷砂清理过的表面上, 使泡沫上形成实际表面粗糙度的确切的反压印 ( 复制品 ) 将胶带从表面上除去, 用测微计测量泡沫和塑料膜的厚度 测微计的读数减去 Mylar 薄膜的厚度 50 微米 (2 密耳 ) 即为表面粗糙度的深度 通常在一定的区域内要测量三点, 这样可以看出粗糙度是否均匀, 以及求得其平均值

23 磨料 常用的喷射清理用磨料 : 喷射清理用磨料使用范围很广, 从碎胡桃木壳, 玻璃和矿渣, 到各种金属丸和金属砂, 甚至还有陶瓷砂, 但常用于涂装表面处理的只是几种有限的类型 : 石英砂铜矿渣钢砂钢丸刚玉 ( 氧化铝 ) 石英砂尖锐的石英砂是一种廉价而有效的磨料, 被认为是用于工业施工方面最经济的磨料, 很多国家都在使用 石英砂是最早也是最常用的喷射用磨料, 所以 喷砂 成为了通用的术语 由于石英砂中含有的硅对健康有害, 已经逐渐不再使用 暴露于喷砂清理过程所产生的有害程度的游离硅灰尘中, 工人会引起矽肺 工作的人员, 都要穿戴保护服, 护目镜及呼吸设备 露天 现场工作 可偶尔允许使用石英砂, 但必须仔细保护操作者和其他人员, 免受灰尘影响 铜矿渣铜矿渣是铜冶炼过程中的副产品, 在冶炼和粹火过程中, 矿渣转化为硅酸铁, 这样再生出铜矿渣的原料 铜矿渣是开放式喷砂中最常用的磨料, 价格较低, 不象石英砂那样含有游离硅, 不会人体产生健康危害 钢砂钢砂是从高碳铸钢丸钢砂通过破碎成砂粒状, 随后回火成三重硬度 (GH Gl 和 GP) 以适应不同的需要 处理后的钢砂被筛网分选成符合 SAE 标准的 10 个等级以适应不同的喷射处理要求 在抛丸设备上应用, 应该选用 GP 和 GL 钢砂, 因为 GH 钢砂的硬度太大, 会磨损设备 钢丸钢丸的制造过程为, 首先熔化高质量的铁块, 然后用高压水喷射使熔融的钢水形成微粒状, 形成的丸体重新加热以净化均质, 然后再淬火处理 淬火处理后的丸体在熔炉内被干燥和重新加热回火以达到适用的硬度, 回火处理后的钢丸通过机械筛网分成符合 SAE 规格的 11 个等级用于喷射清理 刚玉 ( 氧化铝 ) 刚玉对常规腐蚀的影响基本是惰性的, 所以可用于喷砂不锈钢或有色金属材料表面, 而不会引起锈污染

24 磨料 钢丸和钢砂的规格样品 S780 S660 S550 S460 S390 S330 S280 S230 S170 S110 G14 G16 G18 G25 G40 G50

25 磨料 磨料的检测 1. 油污检测 通常在 400ml 的试瓶中, 磨料和水一起搅拌, 在水静止后, 可以很容易地看 到表面的污油或其乳状漂浮在水面 另一个方法是将 10cm 3 的磨料加入 10cm 3 二氯甲烷 (methylene chloride) 摇动 5 分钟, 滴 5 滴溶剂在干净玻璃试片上, 等溶剂完全挥发后, 把玻璃试片置 于完全黑暗的紫外线下面, 如果有蓝色的莹光, 该批磨料不合格 2.pH 值测试 100 克磨料捣碎后, 取 50 克, 加 200ml 蒸馏水, 充分混合均匀 最好使用误差在 ±0.01 的电子 ph 测试仪, 混合液的 ph 不能低于 6.2 石蕊试纸和 ph 试纸可指示化学盐类的存在, 当其溶解于水中, 形成了酸性或碱性溶液 ( 注意 : 石蕊试纸或 ph 试纸不能检测氯化物的存在 ) 如果红色石蕊试纸变成蓝色, 溶液呈碱性 如果蓝色石蕊试纸变成红色, 溶液呈酸性 如果石蕊试纸不变色, 溶液则是中性的 ph 试纸还可以表明酸度或碱度的实际值 3. 导电率的测试 正式测试前, 洗涤所有试瓶量杯, 漏斗 搅拌棒和探头等 取 200ml 样品磨 料倒入 400ml 大口试瓶内, 搅拌 1 分钟, 待水和磨料平静后再搅 8 分钟, 水静止 后再搅拌 1 分钟 总的要搅拌 10 分钟, 这一点十分重要, 这样可以确保盐类有足 够的时间溶解 然后将浸过磨料的溶液经过滤纸倒入 100ml 的试瓶中, 将首先过 滤下来 10ml 溶液倒掉, 再过滤倒入 50ml 溶液作为试验之用 将探头浸没在溶液 里, 打开导电仪测其导电率 为了保证数据的正确性, 可以多做几次试验 读 数,µs/cm 评定 小于 50 小于 150 小于 300 大于 300 非常清洁清洁可接受的在没有用 Baryer Qantab 试纸测试前不可接受经过试纸测试以后 : 2.8 可以接受 2.8 不可接受

26 高压无气喷涂 : 喷漆泵 高压无气喷涂不需要借助空气雾化涂料, 而是给涂料直接施加高压, 使涂料在喷出时雾化的施工方法 高压无气喷涂设备由动力 高压泵 蓄压过滤器 输漆管和喷枪等组成 动力通常有压缩空气 电源和油压三种 压缩空气是最常用的动力源, 因为它比较简单安全 采用电源和油压的动力方式, 在有些情况下比较方便灵活 气动泵是最为常见的形式 它以压缩空气为动力, 压力通常为 Mpa, 通过减压阀调节压缩空气压力以控制涂料的压力 涂料的压力可以达到输入压力的的几十倍, 这就是我们所说的压力比, 比如说 45:1,65:1 等 决定压力比的主要依据是柱塞的面积与加压活塞面积之比值 复动型高压泵的工作原理如下图 它的柱塞向上或向下运动时都能输出涂料, 供给喷枪喷涂 泵的上部气压驱动加压活塞, 使其推动泵下部的柱塞, 给涂料施加压力, 加压活塞的面积与柱塞面积之比越大, 所产生的涂料压力越大 一个小流量 1.0gpm 的喷漆泵能带动流量 1.02gpm 的枪嘴 0.031, 或者能带动两把流量为 0.46gpm 的枪嘴 具体参数可以厂家处得到 喷嘴大小 流量大小 喷嘴大小 流量大小 英寸 LPM GPM 英寸 LPM GPM Jotun Protective Coatings Internal use only

27 无气喷涂 : 压力损耗 高压无气喷涂中, 喷漆软管中压力的损耗取决于涂料的流动速率, 流动越快损耗越大, 下表为每 10m 喷漆软管的压力损耗 ( 单位 :bar ) 参考数据 低粘度涂料 : 车间底漆中粘度涂料 : 醇酸树脂涂料 水性丙烯酸涂料以及面漆等高粘度涂料 : 大多数的厚浆型涂料 高固体份涂料和无溶剂涂料压力喷嘴口径管径 bar 低粘度 涂料 中粘度 1/ 涂料 na 高粘度 Na 涂料 Na 低粘度 涂料 中粘度 3/ 涂料 高粘度 涂料 低粘度 涂料 中粘度 1/ 涂料 高粘度 涂料 另有一种简易计算方法, 高粘度涂料的压降如下 : 喷漆管长度 管径 压降 30m(100ft) 1/4 (6.3mm) 1.54kg/cm2 (22psi) 30m(100ft) 12.6mm (1/2 ) 0.28 kg/cm2(4psi) 在垂直方向上, 每 0.3m 喷漆管其压力下降 0.035kg/cm 2 (0.5psi) Jotun Protective Coatings Internal use only

28 无气喷涂 : 喷嘴口径 识别喷嘴口径无气喷涂中, 常见的喷嘴口径, 如 GRACO, 标识 517 或 521 的意为 : 数字 5 乘以 10,5 10=50, 即为喷涂角度 50, 其喷嘴大小为 或 同时,5 2 即得到在标准喷距 12 (30cm) 时的喷幅宽度, 即 10 (25cm) 类型 适用的涂料 长江牌喷嘴类型型号举例最小型号最大型号 C 型喷嘴 粘度低, 外观要求高的涂料 03C10 38C60 P 型喷嘴 外观要求一般, 厚浆型涂料 002P10 050P45 W 型喷嘴 乳胶漆和水性涂料 03W10 38W60 Z 型喷嘴 富锌涂料 06Z15 38Z55 喷嘴口径的磨损 喷嘴在喷涂一定量 (120 公升 ) 涂料后, 就会有一定程序的磨损 就会磨损, 特别是含有重质颜料的涂料, 如锌粉 云母氧化铁等 通常在喷涂 公升后, 喷嘴就会严重磨损 当枪嘴磨损后, 枪嘴会变得大而圆, 这就使得喷出涂料的扇形面变小 在扇形面变小 25% 时, 就是需要更换枪嘴的时候了 喷嘴口径 磨损 1 磨损 2 磨损 (0.38mm) (0.43mm) (0.048mm) (0.053mm) 喷幅 30cm (12 ) 喷幅 28cm (11 ) 喷幅 23cm (9 ) 喷幅 14cm (5.5 ) 流量 0.87lpm 流量 1.14lpm 流量 1.36lpm 流量 1.74lpm Jotun Protective Coatings Internal use only

29 表面积计算 缩写说明 : 长度 (Length)= L 宽度 (Width)= W 高度 (Height)= H 半径 (Radius)= R 直径 (Diameter)= D 面积 (Area) = A 圆周率 π = 3.14 H 型钢 HE (IP) A = 2 (2W + H - C) L C: 钢材厚度 钢管外表面 Pipe Exterior A=π D L 圆环 Ring A=πR 2 -πr 2 球体表面 Sphere A = 4πR 2 梯形 Trapezium 平行上下边的长度为 (B+C) ( C + B) H A = 2 Jotun Protective Coatings Internal use only

30 表面积计算 三角形 Triangle B H A = 2 B: 底边长 圆锥体外表面 Cone D S A = π 2 S: 斜边长 D: 底面直径 正方体 Cube A=6L 2 圆柱形储罐 Cylindrical Tank A=2πRH+2πR 2 储罐穹顶 Domed end tank A=2πRH 椭圆形 Ellipse A = π D d 4 Jotun Protective Coatings Internal use only

31 钢板的表面积计算 钢板的厚度, 以及重量, 与表面积有着一定的关系, 只要知道钢板的厚度, 就可以计算出每吨钢板的面积 板厚 mm m 2 / t 板厚 mm m 2 / t 板厚 mm m 2 / t 注 : 以上面积为钢板两个表面积, 如果只要单面面积, 减半即可 Jotun Protective Coatings Internal use only

32 型钢的表面积计算 只要知道其尺寸 ( 单位 :mm), 我们可以按计算出各类型钢的每米的面积和 每吨的面积 Jotun Protective Coatings Internal use only

33 压载水舱 : 面积估算 Jotun Protective Coatings Internal use 估算面积 (m 2 ) 双层底舱室容积 (m 3 ) 左舱和右舱中间及深舱顶边水舱艏尖和艉尖舱

34 船舶外板面积估算 外板面积计算公式 A=[(2 d)+b] LPP P 船底 ( 包括水线部位 ) d: B: LPP: P: 重载线最大吃水深度船的最大宽度两柱间长度造船系数 -- 大油轮 :0.90 散装船 :0.85 干货船 : A=2 h (LPP+0.5 B) 水线 h: LPP: B: 水线之阔度两柱间长度船的最大宽度 干舷 A=2 H (Loa+0.5 B) H: Loa: B: 干舷的高度船的全长船的最大宽度 Loa: B: N: 船的全长船的最大宽度大油轮及散装船 :0.91 货船 :0.88 沿海轮船 :0.84 Jotun Protective Coatings Internal use only

35 体积固体份的计算 体积固体份 (% Volume Solids): 涂料中非挥发性成分与液态涂料的体积比 这是一个非常重要的概念, 液态涂料中的溶剂挥发后, 真正留在被涂物表面成为漆膜的就是涂料中的非挥发份, 即固体份 国际油漆公司和其它大多数涂料生产商采用的计算方法, 是在实验室条件下, 按照 油漆及颜料化学师 (OCCA) 单行本第四册中所述, 即 涂料固体成份的含量确定 ( 按体积计算 ) 来进行的 这个方法是测量漆膜干燥前的湿膜厚度和干燥后的干膜厚度, 按下以下公式来计算 : 干膜厚度体积固体份 = 湿膜厚度 例 : 某涂料产品, 测得其湿膜厚度为 200 微米, 干膜厚度为 100 微米, 计算其体 积固体份? 体积固体份 = 干膜厚度湿膜厚度 100 = = 50% 200 答案 : 该涂料产品的体积固体份为 50% Jotun Protective Coatings Internal use only

36 干膜厚度和湿膜厚度 涂层厚度可在施工过程中进行测定, 无论涂层是处于湿膜还是干膜状态 干膜厚度 (DFT) 通常在涂装合同予以规定 湿膜厚度 (WFT) 的测定可有助于 确定必须施工多少厚的涂层才能达到规定的干膜厚度 湿膜的测定有利于及时发现每一道施工涂层在厚度上的差错, 以便纠正 但是, 钢材和大多数金属构件上的湿膜测定仅作指导之用, 而干膜厚度才作为测定记录 而且, 只有懂得湿膜和干膜的关系, 知道湿膜厚度才有用 即 : 配套中规定了干膜厚度, 那么湿膜厚度数值应在什么范围, 才能产生配套规定范围内的干膜厚度呢? 干膜厚度与湿膜厚度之比基于所使用涂料的体积固体份的百分比, 这上数据可以从生产商的数据手册查到, 在该计算中体积固体份是必须使用的数据 已知规定的干膜厚度, 查阅相关产品的体积固体份, 计算其相应的湿膜厚度, 可以按以下公司计算 : 湿膜厚度 = 干膜厚度体积固体份 计算可以按公制或英制进行, 漆膜厚度公制与英制换算关系如下 : 1 密尔 (mil) = 25.4 微米 (microns) 例 : Epoxy HB MIO 厚浆型环氧云铁底漆 / 中间漆的体积固体份为 80%, 干膜厚度要求达到 150 微米 (6 密尔 ), 计算至少要施工多少湿膜厚度, 才达到要求? 湿膜厚度 = 干膜厚度体积固体份 = % = 微米 或者 ( 英制 ) = 6 80% = 7.5密尔 Jotun Protective Coatings Internal use only

37 稀释后的湿膜厚度 实际施工中, 经常要在涂料中加入一定的量稀释剂 稀释剂的使用增加了体 积总数, 但并不增加体积固体份 数字 比如, 加入 25% 的稀释剂稀释涂料, 所需要做的只是在公式中加上 25% 这个 计算稀释后的涂料的湿膜厚度, 按以下公式计算 : 干膜厚度 (1+ % 稀释量 ) 稀释后的湿膜厚度 = 体积固体份 在加入稀释剂的情况下, 计算很可能要达到配套规定的干膜厚度所需的湿膜 厚度范围, 可分二个步骤进行 : 步骤 1: 计算稀释剂的体积 % 步骤 2: 计算湿膜厚度范围 例 : 聚氨酯面漆 Hardtop AS 的体积固体份为 50%, 规定干膜厚度为 50 微米, 稀释 10% 后, 计算要施工多少湿膜厚度才能达到要求的干膜厚度? 稀释后的湿膜厚度 =50(1+10%)/50%=120 微米 Jotun Protective Coatings Internal use only

38 理论涂布率 涂料的涂布率 (Theoretical Spreading Rate), 对于业主和承包商来说, 是计 算涂料用量和成本的关键因素 理论涂布率是指将涂料施工在光滑的表面上而毫无损耗, 每公升可以涂布的 面积 ( 平方米 ), 单位是 m 2 /L 理论涂布率按以下公式进行计算 : 理论涂布率 体积固体份 10 = 干膜厚度 理论涂布率 体积固体份 = 干膜厚度 采用 这个数字表示 1 美制加仑的涂料, 在涂层厚度为 英寸或 1 密 尔 (25.4 微米 ) 的情况下, 所能遮盖的面积 例 : 无机富锌底漆, 体积固体份 63%, 规定干膜厚度为 3 密尔 (75 微米 ), 计算其 理论涂布率 答案 : 理论涂布率 = / 75 = 8.4m 2 /L 理论涂布率 = / 75 = ft 2 /Gal Jotun Protective Coatings Internal use only

39 理论涂布率的公式推导 理论涂布率的计算公式是基于体积固体份为 100% 的涂料来推导的 如果涂料的体积固体份为 100%, 每公升油漆涂布 1 微米的干膜厚度, 即可涂 布面积为 1000 平方米, 那么问题产生了 : 如果油漆的体积固体份不是 100%, 可 涂布多少面积呢? 涂料的体积固体份小于 100%, 涂层厚度为 1 微米时的 涂布率 计算如下 : 将 1000 乘以所使用涂料的实际体积固体份百分数, 以小数形式表示 体积固体份 100% 1 公升 1 微米 1000 平方米 体积固体份 40% 1 公升 1 微米 400 平方米 当我们要涂的干膜厚度为 100 微米时, 则得出以下关系 : 体积固体份 40% 1 公升 100 微米 4 平方米 有关英制的说明如下 : 同样的道理, 如果涂料的体积固体份为 100%, 每加仑油漆涂布 1 密尔的干膜厚度, 即可涂布面积为 1604 平方英尺, 那么问题产生了 : 如果油漆的体积固体份不是 100%, 可涂布多少面积呢? 涂料的体积固体份小于 100%, 涂层厚度为 1 密尔时的 涂布率 计算如下 : 将 1000 乘以所使用涂料的实际体积固体份百分数, 以小数形式表示 体积固体份 100% 1 加仑 1 密尔 1604 平方英尺 体积固体份 40% 1 加仑 1 密尔 平方英尺 当我们要涂的干膜厚度为 6 密尔时, 则得出以下关系 : 体积固体份 40% 1 加仑 6 密尔 平方英尺 Jotun Protective Coatings Internal use only

40 除湿通风量的计算船舶舱室内部和储罐内壁涂装施工时, 使用除湿器的最主要作用是控制工作环境, 为涂装工作创造良好的条件 把相对湿度控制在 50% 以下, 或者钢板表面温度高于露点温度 6 (10 ), 可以保证喷砂表面一至两个星期不会返锈 除湿有助于涂料的固化 它能控制湿汽在漆膜表面的冷凝, 加速溶剂的挥发 溶剂的挥发是一个降温过程, 当溶剂挥时, 表面温度会降低 如果表面温度接近于露点, 冷凝就会发生 此外, 如果溶剂没有挥发掉, 就会在漆膜中截留 在一定温度下, 空气所能容许的溶剂浓度是有限的 如果相对湿度过高, 所能留给溶剂的的空间就会很少 较低的相对湿度可以相容更多的溶剂 通风量和通风次数的计算公式如下 : ( P M + Q N) t P: 涂料用量 ( 公升 ) Q: 稀释剂用量 ( 公升 ) M:1 公升涂料其溶剂浓度低于 10%LEL 的通风量 N:1 公升稀释剂其溶剂浓度低于 10%LEL 的通风量其中,M 和 N 可以从涂料的安全数据手册中查得 例 : 计算溶剂蒸汽浓度低于 10%LEL 时所需要的通风量, 舱室容积为 9000m3, 喷漆面积为 2500m2, 共有 4 个人喷漆, 每人每小时施工 80m2, 施工时添加 5% 的稀释剂, 查安全数据手册得知, 涂料和稀释剂要达到 10%LEL 的数值分别为 110m3/L 和 200 m3/l 所需涂料量 :2500m 2 5m 2 /L=500L 所需稀释剂 :500L 5%=25L 工作时间 :2500m 2 (4 80)=8hrs 每分钟所需要的通风量为 : ( ) + (25 200) 1 3 = 125m / min 8 60 每小时所需通风次数 : ( ) + (25 200) = 6 ~ 7次 / 8小时 1次 / 小时 正确得出除湿量并不意味着就可以把项目做好 需要使用多头的吸口来分配空气 当使用除湿机除去溶剂时, 要注意溶剂比空气重, 会沉在罐底, 气流必须浓集于底部 Jotun Protective Coatings Internal use only

41 涂料的实际涂布率和实际用量 实际涂布率的计算 实际涂布率 (Practical Spreading Rate) 是指 实际涂布率的计算是用理论涂布率减去涂布率乘以估计的损耗百分数, 计算 公式如下 : 实际涂布率 = 理论涂布率 ( 1 - 损耗 %) 如果已经计算出理论涂布率, 又能估算出涂料的损耗百分数, 就能计算出涂 料的实际涂布率 无机富锌底漆 ( 体积固体份 63%) 喷涂 75 微米的干膜厚度, 损耗为 40%, 理 论涂布率为 8.4m 2 /L, 这时无机富锌底漆的实际涂布率为 : 实际涂布率 = 理论涂布率 ( 1- 损耗 %) =8.4 ( 1-0.4)= 5.04 m 2 /L 实际上, 这个损耗百分数是不确定的, 因为实际施工中受到多种因素的影响, 它是各种损耗因素的综合参数 : 施工方法工人的技术被涂物的结构 形状表面粗糙度工作环境, 风速 高空 白昼等漆膜的分布 等等 Jotun Protective Coatings Internal use only

42 涂料的实际涂布率和实际用量 涂料的实际用量的计算 涂料的实际用量是在实际涂布率的基础上得到的, 可以按以下公式计算 : 面积 干膜厚度涂料实际用量 = 10 体积固体份 100 (1- 损耗 %) (6) 上述公式中的 (1- 损耗 %), 即是损耗系数 : 损耗 损耗系数 20% % % 0.6 例 : 有一储罐内壁 2000m 2, 喷涂酚醛环氧涂料两道, 每道 150 微米, 估算损耗 40 %, 计算共要使用 Interline 850 多少公升? 已知酚醛环氧涂料的体积固体份为 76%, 则每道涂料用量为 : 面积 干膜厚度涂料实际用量 = 10 体积固体份 100 (1- 损耗 %) = =658公升 则两道涂料共计要用 658 2=1316 公升 1320 公升 实际上, 由于涂料通常以 20 公升为一个包装单位, 所以上述结果可以表述为 20 公升的倍数, 这样方便计量 结算和施工安排 Jotun Protective Coatings Internal use only

43 涂装检查要点 Check List 抛丸除锈以及车间底漆流水线 钢板原始等级 ISO :1988 D 级不可用 表面处理等级 ISO :1988 Sa 2 ½ SSPC SP10 表面粗糙度 ISO 8503,NACE RP R z:40-75µm 油脂 SSPC SP1 灰尘 ISO 小于 2 级 抛头数量 磨料种类 钢丸 : 钢砂 : 钢丝段 =4:3:3, 钢丸 : 钢砂 =70:30 磨料大小 钢砂 : mm, 钢丸 : mm 磨料抛射量 kg/min 辊道速度 m/min 空气温度 ISO 钢板温度 ISO 相对湿度 ISO < 85% 露点 ISO 钢板温度 > 露点温度 3 烘房温度 车间底漆种类 环氧铁红车间底漆 环氧富锌车间底漆和无机硅酸锌车间底漆 涂料混合 搅拌 正确配比, 持续机械搅拌 喷枪 单枪 双枪 喷漆泵和压力比 涂层干燥时间 涂层厚度 µm

44 涂装检查要点 Check List 二次表面处理检查要点 钢材锈蚀等级 ISO D 级不可用 车间底漆类型车间底漆破损比例锌盐油脂 SSPC SP1 喷射处理设备动力工具 不推荐使用旋转钢丝刷 磨料种类 钢丸钢砂 铜矿砂和石英砂等 磨料规格 钢砂 : mm, 钢丸 : mm, 铜矿砂和石英砂 : 中粗 磨料盐污染,pH 值 < 300µs 喷射压力 Sa 2 ½ :6-7kg/cm 2 表面处理等级 ISO 表面粗糙度 ISO 8503 NAVE RP 盐污染 ISO 空气温度 ISO 钢板温度 ISO 相对湿度 ISO < 85% 露点 ISO 钢板温度高于露点温度 3 脚手架照明 天气

45 涂装检查要点 Check List 涂漆期间检查要点 钢材表面处理等级 ISO ,SSPC 灰尘 ISO 小于 2 级 油脂 SSPC SP1 盐污染 ISO 空气温度 ISO 钢板温度 ISO 相对湿度 ISO < 85% 露点 ISO 钢板温度 > 露点温度 3 脚手架通风照明天气涂料品种涂料批号涂料的配比和混合稀释剂及其用量涂料的熟化湿膜厚度喷漆泵类型, 压力比喷漆压力喷嘴口径预涂 涂装间隔

46 涂装检查要点 Check List 涂层最终检查要点干膜厚度 ISO 2808 SSPC PA rue 80-20rule 固化程度 ASTM D4752 无机富锌底漆固化程度检测 附着力 ISO 4624 ISO 2409 漆膜表面成型颜色和光泽针孔 漏涂点 NACE RP ASTM D5162 气泡 ISO 锈蚀 ISO 开裂 ISO 剥落 ISO 粉化 ISO 流挂桔皮干喷漆雾发白游离胺析出 渗色

47 涂装检验工具有很多种类, 有些是试验室使用的, 有些是工作现场使用的 这里介绍的只是作为技术服务工程师在工作现场所要携带和使用的检验工具, 它们包括 : (1) 表面处理检查 (2) 环境监测 (3) 油漆检验 现在的检验工具越来越先进, 很多都是电子的, 但是, 要记住 : 最基本最重要的工具是你的眼睛, 手指和大脑 工具只能辅助我们进行工作, 它永远无法代替人的认真观察, 理性分析, 必要的计划和记录 所有的工具可以分成常用和特殊工具两类 日常使用的工具要随身携带, 特殊的工具并非每项目工作都是需要的, 它们储备在在你的技术经理那里, 需要的时候将向你提供 日常使用工具 特殊工具 干湿球温度计 电子式温度和相对湿度仪 相对湿度计算表 表面粗糙度样板 露点计算表 表面粗糙度复制胶带和测量仪 机械或电子表面温度计 漆膜厚度记录仪 放大镜 低压和高压漏涂 ( 针孔 ) 检测仪 检查镜 涂料检测仪 (PIG) 湿膜测厚仪 拉开法附着力检测仪 电子干膜测厚仪 划格法附着力检测仪 防爆手电 ph 试纸 锋利坚硬的铲刀 导电率测试仪 照相机 Bresle 盐份测试仪 样品袋 粉笔和记号笔 Ral 或 BS 标准色卡 胶带 表面处理标准 ISO 8501:1988 笔记本和笔 这里所介绍的检查用工具, 只是介绍其概要, 具体的用法以及请谘询技术部 所引用的标准和规范可以参考本手册中有关标准规范的内容 Jotun Protective Coatings Internal use only

48 环境监测仪器 涂装环境检查的内容主要为 : (1) 空气温度 (2) 钢板温度 (3) 相对湿度 (4) 露点通常的要求是涂漆施工时相对湿度要低于 85%, 面积喷砂时, 要求相对湿度控制在 50% 以下, 钢板温度要高于露点温度 3 以上, 后者是最主要评判依据, 而无论相对湿度如何 涂装环境监测所依据的标准是 ISO 不同的涂料有对于施工环境和钢板的温度有着不同的要求, 比如环氧涂料的干燥和固化要依靠温度 而另外一些涂料可能需要较高的相对湿度来帮助其固化, 比如单组份的湿固化聚氨酯涂料和无机硅酸锌涂料等 摇表或干湿球温度计 最常用的温度和相对湿度工具, 通过干球和湿球的温度差来查出相对湿度 摇表要对风摇动 秒, 重复到读数稳定 摇动好以后, 要先看湿球的读数, 因为它变化较快 在储罐内使用摇表, 可能会把水甩到喷砂好的钢板表面, 这时需要使用下面介绍的工具 机械式钢板表面温度计用磁性吸在钢板表面, 读数较慢, 需要 分钟 需要注意的是, 由于读数时间较长, 请不要遗忘 也不要放在人常走到的底部, 以免踩坏 电子式钢板表面温度计 电子数字式钢板表面温度计可以很快地读出钢板表面温度 红外线钢板温度计 可以不接触钢板而快速地测量并显示出钢板表面温度 电子式复合检测仪 可以同时快速地检测出空气温度, 钢板表面湿度和相对湿度, 并计算出相应的露点温度 相对湿度和露点计算尺 相对湿度和露点可以通过计算尺来检查, 这是一种简单的工具, 适应于现场使用 气象局图表 世界气象组织和美国气象局等出版有专门的温度, 相对湿度和露点图表, 可以查出最为精确的数据

49 表面处理检查工具 表面处理的标准在涂装方面最常使用的表面处理标准有两种 : (1) ISO :1988 / SIS :1967 (2) SSPC 标准技术服务工程师要熟悉这些标准, 以便在特定的工作场合, 对于所进行的表面处理级别进行判断 在现场出示这些标准不能可以完全解决工作中的争端, 不过它会使你处在十分有利的权威性位置 放大镜 在通常的表面处理检查中, 不需要使用放大镜 然而, 它有助于你进一步分析问题, 比如对于油漆残存的痕迹, 腐蚀产物以及磨料灰尘等表面污染物的评判等 常用的有 10X 放大镜, 带有照明的放大镜则在有争议或储罐内壁使用更为合适 检查镜 主要用于隐蔽部位和不易触及的地方, 比如钢结构的背面, 流水孔等地方, 是相当有意义的 它能有助于喷砂和喷漆工人重视及改进这些工作中的盲点 可伸缩和自由转向的检查用小镜子是常用的工具 胶带 喷砂后进行清洁度的检查, 主要是通过目测, 然而有些时候可以借助于胶带来检查粘附在粗糙面上的灰尘或磨料粒子 I 检查的标准为 ISO :1992 复制胶带和厚度测量仪 使用可变形的复制胶带进行表面粗糙度检测, 有两种规格的复制胶带可供选用, 超粗级胶带可以测量范围为 微米 ( mils) 测量结果要减去胶带本身的厚度 50 微米 (2mils) 复制胶带测量标准为 NACE RP 胶带贴在报告上面, 可以作为永久性记录 表面粗糙度样板 ISO 样板 (ISO8502-3:1998) Rugotest 样板 Keantator 样板 导电率测试仪 所使用的蒸馏水导电率小于 2µs.cm-1, 所测量磨料的导电率要求为不超过 300µs/cm Bresle 盐分测试仪 应用于成品油舱或化学品舱及储罐内壁喷砂表面使用, 不同的涂料有着不同的要求

50 涂层检验工具 涂层检验的工具可以分为非破坏性和破坏性工具两种 非破坏性检验工具 湿膜测厚仪 在施工过程中, 经常进行湿膜厚度的测量 (WFT) 可以控制干膜厚度, 当然加入了稀释剂会影响干膜厚度 两者的关系如下 : DFT 100 WFT = % VS DFT ( 1+ % Thinning) WFT = % VS 湿膜测厚仪可以用于几乎所有的涂产品 但是不能用于无机硅酸锌涂料, 因为它的溶剂挥发得太快 湿膜测厚仪有两种, 梳齿式和滚轮式, 其中以梳齿式最常用 磁性干膜测厚仪 即拉伸式或俗称的 香蕉 式测厚仪, 误差允许在 + 5 % 以内 电子式干膜测厚仪误差允许在 +3% 以内, 如果对测量范围进行调校, 误差可以控制在 + 1 % 以内 常用的测厚仪有 Elcometer 的 345 系列,456 系列以及美国的 P6000 系列等 先进的电子干膜测厚仪可以测量钢铁和非铁金属表面的涂层, 还具有数据储存, 统计和分析功能 BARA RHA 粗糙度仪 用于检测防污漆的表面粗糙度 光泽检测仪 用于检测漆膜, 主要是面漆的光泽度 破坏性检验工具 涂层检测仪 简称 PIG(Paint Inspection Gauge), 用锋利的刀片划破漆膜, 然后通过显微镜 (50X) 来观察漆膜状况, 并能计算底漆, 中间漆和面漆的漆膜厚度, 其精确度在 ±10% 使用不同的刀片其计算系数是不一样 : No.1: 每一刻度为 20 微米 No.2: 第一刻度为 10 微米 NO.3: 每一刻度为 2 微米

51 涂层检验工具 划格法附着力测试仪 适用干膜厚度 250 微米以下的涂层, 用特制的割 刀切割涂层至底材, 再用规定的胶带拉开漆膜, 判断其剥落程度 拉开法附着力测试仪 常用于拉开法测试仪为气动式或液压式的 Elcometer 108, PATGM01 等, 手动式的 Elcometer 106 由于测量结要不稳定已经不太使用 要求达到的最小值会在规格书中体现出, 不同的油漆以及使用不同的仪器, 结果有着很大的区别 低压漏涂点检测仪 可以测量干膜厚度 500 微米以下涂层, 使用湿润海绵, 水份不能太多, 以免流敞引出误测 为了不影响污染涂层, 多用于 250 微米以上的涂层 高压漏涂点检测仪 测量干膜厚度 500 微米以上的涂层, 漆膜厚度必须先行测量, 然后在一定的漆膜范围内进行针孔测试 输出电压要根据漆膜进行调整 注意 : 导电性底漆会影响电压, 调整电压时, 这些漆膜厚度必须从总漆膜中扣除 A 干膜厚度 S 密尔 Mils 毫米 mm T 8~12 0.2~0.31 M 13~ ~ ~ ~0.77 D 31~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~4.07 标 161~ ~5.09 准 201~ ~6.35 测试用电压 V

52 其它工具 涂装检验中, 除了表面处理 环境检测和涂层检测仪器外, 还要用到其它工 具以方便涂装检验工作 照相机 以往常用傻瓜式光学照相机, 要配备胶卷和闪光灯, 需要在专门的冲印店冲印照片 现在使用的数码相机, 可以随时知道相片的好坏, 并且能在相机内随时删除重拍, 方便制作电子文件, 而无需去冲印出实物照片, 当然有必要也可以专门冲印 记录本 / 圆珠笔 便于携带的专门记录本可以记录下工作中的相应情况, 圆珠笔或钢笔都可使用 记号笔 用于在钢板或涂层表面作标记, 指明需要修正的部位和问题 样品袋塑料的样品袋用于在现场收集磨料或漆膜样品, 以便带回去作进一步分析 Ral / BS / GB 色卡 现场涂层颜色确定, 帮助业主客户选用适当的面漆颜色

53 灰尘的评估 : 压敏胶带法 钢材表面的灰尘首先会产生附着力问题 其次, 灰尘的存在会使涂层浸水后 发生起泡问题 工具和标准 : 1.ISO 涂漆钢板表面的灰尘评估 压敏胶带法 2. 无色透明压敏胶带, 宽 25mm, 剪切强度至少 190N(LEC 测定 ) 3. 白纸或玻璃等 4.10X 放大镜 程序 : 1. 撕开胶带约三圈, 扔掉 200mm 长有开始胶带 2. 把 150mm 长的新鲜胶带压在测试表面 3. 用拇指从一头压到另一头, 每个方向压三遍 4. 揭起胶带, 压平粘帖在白纸或玻璃上面 5. 与标准图示和说明相比较, 评估灰尘量和灰尘粒子的大小 Jotun Protective Coatings Internal use only

54 灰尘的评估 : 压敏胶带法 等级 描 述 0 10 倍放大镜下不可见的微粒 1 10 倍放大镜下可见但肉眼不可见 ( 颗粒直径小于 50µm) 2 正常或校正视力下刚刚可见 ( 直径为 50~100µm) 的颗粒 3 正常或校正视力下明显可见 ( 直径小于 0.5mm) 的颗粒 4 直径为 0.5~2.5mm 的颗粒 5 直径大于 2.5mm 的颗粒 等级图示 灰尘清洁度的接受程度根据使用部位和不同规格书要求都有不同 欧洲的 NORSOK 规格书要求最大为 2 级 (ISO8502-3) Jotun Protective Coatings Internal use only

55 涂漆前冷凝的可能性评估 在涂漆前, 对钢板和前道涂层表面要进行冷凝 ( 结露 ) 的可能性评估, 底材 温度要始终高于露点温度 3, 相对湿度低于 85%, 无论相对湿度如何, 露点温 度与底材温度的关系为最终评判 标准和工具 (1) 标准 ISO : 涂漆施工前冷凝可能性的评估指导 (2)( 吊链 ) 温湿度摇表 (3) 钢板温度计 : 磁性机械式 电子式和红外线式 (4) 露点计算表 程序 1. 检查温度计内湿球上面的棉套, 用清水润湿 2. 摇动温度计约 30 秒, 转速为 2 m/s 3. 查看温度显示, 先看湿球温度计的显示, 再看干球温度计的显示 4. 再摇动温度计约 30 秒, 如果两次干湿温度计显示不一致, 再摇动温度计, 直至两者读数没有变化, 读出其差值 5. 把湿球温度计和干球湿度计的数值相对好, 通过箭头指示其相对湿度 6. 用钢板温度计测量出底材表面的温度 7. 知道大气温度, 得出相对湿度, 通过露点计算表可以查出露点温度 8. 与钢板温度相比较, 就能得知其冷凝结露的可能性 电子式的多用途仪器可以同时得出大气湿度 相对湿度 露点温度和钢板温度, 在现场测试时比较方便快捷 但是, 电子仪器如果有误差是不容易在现场进行调校的 因此, 最方便可靠的还是上述的摇动式温度计

56 涂漆前冷凝的可能性评估

57 涂漆前冷凝的可能性评估 例 : 测量值 查图表 干温 : 14.0 相对湿度 : 65 % 湿温 : 10.5 露点 : 7 空气中水汽含量 :6.3 g/kg

58 D/T-P/T D/T RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP

59 D/T-P/T D/T RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP RH-DP 查表方法 : (1) RH-DT 分别表示相对湿度和露点 (2) D/T 表示干温 (3) D/T - D/P 表示干温和湿温的差值 (4) 例如, 当干温为 20 时, 湿温为 15, 则 D/T-D/P 的差值为 5, 查表可得出相对湿度为 59%, 露点温度为 12

60 涂层附着力测试 : 拉开法 标准及仪器 1. ISO 拉开法测试仪器 : 气动式 Ecometer 108, 液压式 PAT GM 01 ( 机械式拉开仪测试数据不稳定, 不再使用 ) 3. 双组份无溶剂环氧胶粘剂或者氰基丙烯酸粘合剂 4. 胶带 5. 切割刀具 程序 1. 圆柱用 目细度的砂纸砂毛, 使用前用溶剂擦洗除油 2. 测试部位用溶剂除油除灰 3. 按正确比例混合双组份无溶剂环氧胶粘剂, 再涂抹上圆柱, 压在测试涂层表 面, 转向 360, 确保所有部位都有胶粘剂附着 4. 用胶带把圆柱固定在涂层表面, 双组份环氧胶粘剂在室温下要固化 24 小时 ; 氰基丙烯酸胶粘剂按说明书的要求 5. 测试前, 先用刀具围着圆柱切割涂层到底材 6. 用拉力仪套上圆柱, 进行测试, 记录下破坏强度 (MPa), 以及破坏状态 用 百分比表示出涂层与底材 涂层之间 涂层与胶水以及胶水与圆柱间的附着 力强度及状态 7. 为了便利起见,ISO4624 中规定了一系列符号来描述其状态 : A = 底材的内聚力破坏 A/B = 底材与第 1 道漆间的附着力破坏 B = 第 1 道漆的内聚力破坏 B/C = 第 1 涂层与第 2 道涂层间的附着力破坏 -/Y = 最后 1 道涂层与胶粘剂间的附着力破坏 Y = 胶粘剂的内聚力破坏 Y/Z = 胶粘剂与测试圆柱间的附着力破坏

61 可溶性盐份检测 标准和仪器 (1) 标准 ISO 钢材表面可溶性份的评估 : Bresle 方法 (2) Bresle 胶块 ( 规格 A-0155, A-0310, A-0625, A-1250, A2500) (3) 可重复使用注射器 ( 最大容量 8ml; 最大针筒直径 :1mm; 最长 50mm) (4) 玻璃或塑料的量筒 ( 容量 50ml) (5) 小的玻璃 / 塑料杯 (5ml) (6) 蒸馏水或去离子水 ( 用地盐份的溶解取样 ), 导电率小于 2µS/cm (7) 导电率仪,Jenway 4071 型或 LF318/SET 型 程序 : 1. 取 15ml 蒸馏水 / 去离子水在量筒内, 测试导电率, 得出 L1 2. 撕开 Bresle 胶块保护膜, 取出胶垫, 帖在测试表面, 用针筒抽出其中的空气 3. 针筒内抽入约 3ml 蒸馏水 / 去离子水 4. 从胶块的边部以一定角度刺入并穿透弹性体, 到达取样部位空间 5. 注入蒸馏水湿润测试部位 等两分钟, 将蒸馏水反复地抽出注入, 至少重复 四次, 确保盐份得到充分溶解 再过 2 分钟, 把所有溶液抽回到针筒内 6. 把溶液注入到一定的容器内进行分析, 测出结果 L2 7. 计算两者的差值,L2 -L1= 导电率 8. 导电率 x 6 = 盐分含量 µg/cm 2, 其中 6 是取 15ml 时的常量, 其它关系如下 : 10ml 15ml 20ml 50ml 单位换算 1 mg = 1000µg 1 m 2 = cm 2 1 mg/m 2 = 0.1 µg /cm 2 1µg/cm 2 = 10 mg/m 2 Na + + Cl - = NaCl (Sodium Chloride) Mol Weights = Cl - : 35.5 NaCl : mg Cl - 相当于 58.5 / 35.5 mg NaCl = 1.6 mg NaCl

62 漆膜缺陷分析与修正 在涂装过程中, 漆膜难免会出现问题, 特别是采用喷涂的方法, 对于施工技 巧要求高, 没有经验的喷漆工很难避免不产生漆膜缺陷 有些缺陷是在涂层固化和干燥过程中发生的, 有些则是在投入使用后才出现的 Coating Failures Analysis and Handling 不良的施工涂漆程序会产生各种各样的问题 如果施工设备不适当或者平保养不好, 或者施工人员技能不佳, 则很容易产生涂层缺陷 有经验的施工人员可以避免一些问题, 但是有些问题是无法避免的 除了天气条件对最终结果有重大影响时, 我们要了解一些可能产生漆膜缺陷的其它条件, 这样就可以有效地避免问题的产生 漆膜缺陷有多种多样, 原因也十分复杂, 这里仅介绍了部分常见问题 想进一步学习深究, 可以参考以下资料 : Jotun Paints : Coatings and Inspection Manual International Paints: Technical Service Training Module Fitz s Atlas of Coating Defects Nace-International Coating Inspector Training and Certification Programme Charles G. Munger: Corrosion Prevention by Protection Coatings 庞启财 : 防腐蚀涂料涂装和质量控制 ( 化学工业出版社 ) 刘新 : 防腐蚀涂料与防火涂料涂装技术 ( 化学工业出版社 ) 下面介绍的主要的漆膜缺陷包括 : 1. 漆膜夹砂 Abrasive residues and dust 2. 流挂 Sagging and running 3. 漆膜过厚 Excessive film thickness 4. 针孔 Pinholes 5. 漏涂 Missing coat 6. 过喷和干喷 Over spray and Dry spray 7. 缩孔和鱼眼 Fish-eyes 8. 胺发白起霜和漆膜的白化 Amine-blooming and whitening 9. 粉化 Chalking 10. 渗色 Bleeding 11. 变色 Color changing 12. 起泡 Blistering 13. 脱皮和剥落 Peeling and Flaking 14. 开裂 Cracking 15. 咬底和皱皮 Lifting and wrinkling 注 : 单击标题将自动指向相应的页码

63 漆膜缺陷分析与修正 1. 漆膜夹砂任何灰尘或其它由于喷砂与机械处理方法所产生的污染在涂漆前必须去除 如果不清除的话, 夹渣和灰尘会与刚喷的涂层合为一体 ( 图 1) 要特别注意脚手架上的的磨料和灰尘, 它们会沉降到刚施涂的漆面上 可以用手工或机械方法除去这些污物 最好在喷漆前, 用压缩空气彻底吹干净, 要特别注意那些脚手架的搭接处 ( 图 2), 最容易积灰也最不容易清除 Coating Failures Analysis and Handling 图 1: 漆膜中的夹砂图 2: 脚手架上的积砂 2. 流挂流挂 ( 图 3) 是涂漆表面的流淌, 如同幕帘一样 (curtain) 如果湿膜厚度太高, 在垂直面或角落就会流淌下来 流挂的发生通常是因为 : 漆膜超过规定的干膜厚度涂料中加入了过量稀释剂喷枪过份靠近被涂物表面喷涂手法不对在刷涂时, 就是没有很好地把厚的地方刷开涂料, 流挂处固化会很慢 喷涂时, 不良的枪法就会导致流挂, 或者在某一局部喷得过厚 这有可能是枪嘴离得太近, 并且移动不快, 不能保证均匀漆膜 如果在施工时发现流挂, 可以快速地把它抹平 干燥固化后可以采用打磨砂平, 再重涂 图 3: 漆膜流挂

64 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 3. 漆膜过厚漆膜过厚最明显就是浪费涂料 进一步讲, 涂层的质量也会受到负面影响 涂膜过厚, 挥发性涂料的干燥就会不好, 溶剂会残留在漆膜中, 表层虽然已经干了, 但是下层较软, 容易引起涂层起泡与底材的结合力不好 厚浆型氯化橡胶和乙烯涂料不宜超过 80 微米的漆膜厚度, 因为它们本身的固体份并不高, 最容易产生溶剂的残留 传统的醇酸树脂涂料, 通常漆膜厚度规定为 微米, 因为太厚的漆膜会使漆膜表面固化后, 氧气无法深入涂层底部, 而导致下面固化不足, 这就是为什么有时醇酸漆表面硬干后底部还发粘的原因 环氧等固化型涂料来说, 会产生内部收缩, 引起涂料开裂 剥落, 这种现象特别容易在内角处发生 针孔也会因漆膜过厚而产生 ( 图 4) 图 4: 涂层过厚而导致溶剂在漆膜内的截留以及局部堆厚而引起的开裂 4. 针孔喷涂技巧不好的话, 如空气压力过大, 漆膜过厚, 过量的通风或大风, 以及喷涂时距离太远, 都会导致出现坑点 针孔和孔隙 ( 图 5) 在金属喷锌 / 喷铝涂层, 以及无机富锌底漆上面极易产生针孔 ( 图 6) 这些涂层表面多孔, 当涂后道漆时, 表面空隙中的空气就会逃逸出来而留下针孔 修正措施就是喷涂一层封闭连接漆, 通常为 30 微米左右, 不要求有很好的覆盖力, 只求雾喷覆盖即可, 然后再进行全面的正常的统喷, 这就是所谓的雾喷 / 统喷技巧 对于针孔的修补先要进行打磨, 然后用含铝粉或云铁的涂料封闭这些缺陷, 并达到正确的膜厚 但是如果针孔很严重, 通常很难消除, 中间的空气会在新涂层中逃逸而出现新的针孔, 这时除去涂层重新涂装是唯一的方法 图 5: 喷涂技巧不良导致的针孔 图 6: 无机富锌漆表面多孔导致的针孔

65 漆膜缺陷分析与修正 5. 漏涂漏涂就是被涂表面上没有涂到漆的地方, 或者因搭幅不够而厚度不足 这些部位必须作标记, 而后重涂到规定膜厚 根据经验, 有些地方, 如扁钢衍材后面, 粗糙的焊缝, 切口和自由边, 或者其它不利于喷涂的地方, 特别容易导致漆膜质量不好, 这些部位要求进行条涂 ( 图 7 8 和 9) Coating Failures Analysis and Handling 图 7: 粗糙焊缝表面漏涂图 8: 加强材端头漏涂这些部位产生的涂层缺陷通常是针状点锈 这是因为施工中不注意而产生的最常见问题 如果上下倾斜低的喷枪, 上面和下面的漆膜就会过厚 如果低运枪时走弧形, 中间部位的漆膜就会过厚, 而开枪与收枪部位则漆膜较薄 每走一枪, 要求进行 50% 的搭幅, 以避免漏涂 图 9: 球扁钢上面的漏涂

66 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 6. 过喷和干喷过喷 (Over Spray): 是指涂料只有些漆雾粒子到达被涂物表面, 形成象砂纸一样的漆面 干喷 (Dry Spray): 干喷指到达被涂物表面前液体涂料已经半干, 但还有一定的湿度刚刚能够附着于表面成膜, 却不能形成连续且有效的漆膜, 见图 11 过喷和干喷主要是施工技巧不好 : (1) 喷漆时距离太远 (2) 走枪为弧形或倾斜 (3) 温度太高 (4) 喷漆泵压力太高图 10: 喷涂距离太远导致过喷和干喷 (5) 大风或过份的通风船舶干舷喷涂面漆时, 由于高空作业风大, 很容易对水线和直底部位造成干喷现象 ( 图 12) 干喷粒子由于在喷到被涂物途中时部分溶剂就会损失了, 那么就形成了半干漆尘, 附着力极差, 甚至没有任何附着力 从这一点来看, 漆膜是不完全的 表面已经存在的过喷, 要除掉 干燥粘附的粒子可以扫去或铲去 假如允许过喷粒子留在表面, 下道漆就会形成不连续漆膜, 针状锈蚀就会发生, 或者涂层间的附着力会很差 图 11: 后道漆在上道漆表面的干喷 图 12: 面漆在防污漆表面的干喷

67 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 7. 缩孔和鱼眼缩孔有时被称为鱼眼 施工和涂料本身都有可能产生缩孔 表面张力较高的涂料要比低表面张力的更易出现缩孔现象 被涂表面可能不会完全被涂料所润湿, 油脂 灰尘 湿气 硅油或其它杂质等经常会导致这种缺陷 ( 图 12) 当底材温度过高, 漆膜中的溶剂或空气爆裂时, 湿膜来不及形成连续的漆膜也会造成缩孔 ( 图 13) 当漆膜有产生缩孔的趋向时, 很细小的杂质都会加重缩孔 钢板表面的油污水份等可能是喷砂时的不洁空气带来的, 因此在喷砂设备上一定要加装油水分离器 缩孔通常出现在涂料干燥之前, 所以在湿膜上除去它并重新进行涂漆是最通常的做法 如果是固化型涂料, 要等它固化后, 打毛磨平缩孔区域, 进行修补 图 12: 表面湿气和油污形成的鱼眼图 13: 空气爆裂形成的缩孔 8. 胺发白 / 起霜和漆膜的白化环氧涂料, 特别是胺固化的环氧涂料, 由于在较冷或湿润大气环境下进行固化时, 胺会与空气中的二氧化碳 (CO 2 ) 和湿气 (H 2 O) 发生反应 通常我们把这种情况叫做胺起霜或胺发白 (amine blooming) 其结果就是漆膜发粘, 经常呈白色污迹 胺起霜是可以水溶的, 能被干净的温水抹去 为了防止涂层间的附着力产生问题, 在重涂前必须除去胺的起霜发白 固化剂和基料混合后, 给予一定的引导时间 (Induction Time)30 分钟左右, 可以有效减少胺起霜发白的机率 涂料在完全固化前, 由于水汽沉降在没有固化的涂料表面 即使涂料固化干燥后, 这种白点也会留在漆面上 有可能会产生发花 (blushing ) 或白化 (whitening) 现象 冷凝与湿气会在涂层表面形成白点, 对于深颜色的涂料来说特别明显 图 14: 环氧涂料的胺发白起霜

68 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 9. 粉化粉化严格地来说是一种表面现象, 主要是因为阳光中的紫外线造成的照射不到阳光的背阴面涂料则不易粉化 然而, 空气中的湿度 氧气和污染大气等, 都参与了粉化的过程 这些与树脂的反应, 导致其分解, 仅留下颜填料在表面, 就如粉尘一样 ( 图 15) 颜料对粉化也有影响, 比较典型的如钛白粉 锐钛型二氧化钛, 在所有的树脂中都极其容易粉化, 而金红石型二氧化钛配制的涂料耐候性能却很好 环氧涂料是最为典型的涂料, 粉化很快 醇酸树脂涂料要好一些 其它树脂, 如丙烯酸树脂涂料 用醇酸或环氧改性的丙烯酸漆 聚氨酯 ( 脂肪族 ) 漆, 有机硅醇酸涂料, 有机硅丙烯酸涂料, 尤其是氟炭涂料和聚硅氧烷涂料, 具有优异的耐候性能, 受太阳光辐射的影响很小, 保色保光性能突出 图 15: 漆膜的粉化, 钢结构表面由于粉化和雨水作用而露出了底漆 10. 渗色在含煤沥青的涂料, 如环氧 乙烯 聚氨酯等, 如果用白色或浅色涂料作为面漆, 沥青就会渗出来, 而留在表面上 这种焦油或沥青总是会移动表层, 引起面漆变色 有时即使是使用过几年的旧涂层进行喷砂处理后, 还会发生这种情况 有些焦油会留在钢板上, 当涂以白色或浅色面漆时, 渗色就又产生了 在阳光下, 渗色现象特别快 修正这个问题, 并不大容易 变色的部位可以用含铝粉的涂料进行封闭 11. 变色涂料在施工后不久, 如果产生褪色 渗色 变色等现象, 就会使破坏涂料的美观装饰性 当然这时的涂层已经受到了损害 树脂往往是产生变色的主要原因 比如环氧树脂和亚麻仁油容易泛黄变暗, 芳香族聚氨酯也容易在阳光照射下变黄 颜料也会引起颜色变化 比如含铅颜料, 在含硫化物的大气中会变深, 变黑 防污漆中氧化亚铜在含硫的水质中也会发生黑变 橙色颜料较活泼, 易发暗会变成深棕色 其他的黄颜料可能趋向于变灰或发白

69 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 12. 起泡起泡是一种常见的涂层缺陷, 里面有时是干的, 有时有液体 起泡有大有小, 形状为半球形 大小通常跟与底材的附着力强度, 或涂层间的结合强度, 以及气泡或水泡内的压力有关 起泡有时发生在涂料系统和底材间, 有时发和在涂层之间 而且, 有时起泡还会发生在单一涂层内 这主要是有空气或溶剂残留在漆膜中, 有时两种情况都有 但并不如另外两种情况那样发生的多 底漆中的可溶性颜料通常导致起泡 可溶性颜料吸收湿气, 水汽就通过涂层, 产生了相对浓缩的溶液 在这点上面, 由于水汽的渗透导致局部的压力就形成了起泡 ( 图 16) 当涂料中含有可溶性物质时, 起泡就不可避免地会产生 这种起泡一般是由于渗透作用而产生的水泡 同样的原因, 如果底材上面或者涂层间有可溶性盐份, 同样会发生渗压起泡 (osmotic blistering) 起泡也可能是因为表面上有杂质, 如油脂 石蜡和灰尘等, 这些降低涂层附着力的因素 潮汽会向着涂层低附着力的地方渗透, 这时就容易起泡 焊缝边上如果焊烟或者焊剂没有清除净, 也极容易引起漆膜起泡 ( 图 17) 图 16: 渗透压力起泡 图 17: 焊缝边上的起泡 图 18: 腐蚀钢材表面导致的起泡 当同时使用阴极保护和涂料体系时, 如果阴极保护太过而在涂层下的金属基体上产生足够量的氢气时, 所产生的压力就会导致起泡

70 漆膜缺陷分析与修正 腐蚀过的旧钢材表面, 因为有盐份和氧化物存在于蚀孔中, 最易导致点蚀和起泡 腐蚀性气体, 如 H 2 S,HCl 和 CO 2 等, 会穿过涂层并被吸收, 与底材表面发生反应, 而后所产生的压力使涂膜拱起 ( 图 18) 涂料中的溶剂挥发不良, 残留在涂层中, 也会到导致起泡 ( 图 19) 溶剂对水的敏感程度能增加涂膜对水分子吸收以及潮气在涂料中的转移 如果涂料的附着力本身不好, 随着耐水性的下降, 涂层就会起泡 涂层表面温度也会便残留溶剂产生足够的蒸气压力引起涂层起泡 Coating Failures Analysis and Handling 图 19: 溶剂残留导致的起泡 13. 脱皮和剥落脱皮 (peeling), 漆膜的脱皮现象与剥落现象的区别在于漆膜较为柔软有韧性, 它由于失去附着力而底材上面或者在涂层之间撕开 脱皮主要是因为漆膜下面有污物而失去粘结强度所导致的, 或者是因为涂层不配套形成的 图 20: 表面处理不良导致的漆膜脱皮和剥落剥落 (flaking) 通常是因为不良的表面处理, 底材或涂层内有污物, 如灰尘 脏物 油脂或化学物质等 ), 两度涂层间的固化时间超过, 表面产生了粉化, 或者是涂层间不配套 涂料施工在不适当的底材如镀锌钢板表面也会引起剥落 涂膜与钢板间由于热胀冷缩也会造成剥落现象 剥落类似于脱皮, 例外之处就是剥落的涂层硬而脆, 可以从底材上撕下 一旦涂层开裂, 边缘会从底材上卷起, 就会产生剥落的可能

71 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 图 21: 醇酸漆覆涂于镀锌材表面 图 22: 环氧涂层之间超过了涂装间隔 图 23: 从热带航行到寒带地区, 导致老化的漆膜因巨大温差而剥落

72 漆膜缺陷分析与修正 Coating Failures Analysis and Handling 14. 开裂在很多情况下, 开裂是因为涂料本身的配方原因, 漆膜老化和风化造成的 漆膜的开裂可以细分为 : (1) 细裂 (Checking) (2) 开裂 (cracking) (3) 龟裂 (mud-cracking) 细裂是漆膜表面上的细小裂纹 这是一种表面现象, 还没有渗入整个涂层的深度 细裂通常是因为涂层表面受到压力, 很多情况下是配方设计的原因 大多数情况下, 细裂的产生是由于树脂和颜料搭配不当造成的 虽说细裂没有深入到底材, 但是由于气候的变化, 风雨冷热等, 会导致表面细裂的进一步恶化 涂层发生开裂时, 有两种情况, 即涂层中的裂纹和到达底材的裂纹 当涂膜表面收缩的速度远大于本体时, 即在表面应力的作用下, 涂层就会开裂 如果硬而韧的涂料涂在柔软的涂层上时, 开裂就产生了 典型的例子是煤焦沥青涂料, 暴露在阳光下面后, 表面发硬, 而下面仍然是较软的涂层, 这样就容易发生开裂 同样的道理, 如果其它较硬质的涂料涂在沥青涂料上面, 当表面涂层收缩变硬时, 足以使沥青漆发生开裂, 同时也带动了面层漆一起开裂 因此, 不能在柔软的底漆上面涂覆氧化聚合型或化学固化型的硬质涂料 图 24: 漆膜表面细裂图 25: 硬质涂料在软质涂料上面, 乙烯沥青涂覆于防污漆表面 如果涂层中应力超过了涂层本身的强度, 造成的开裂是极其严重的, 它会穿透涂层直达底材 很多时候这种开裂是涂膜老化的结果 涂层的及膨胀收缩 湿润干燥等作用, 当然也是主要的原因 有时胺固化环氧树脂涂的很厚, 涂膜的应力随固化的继续也就越大, 由于应力不均或者温度变化而造成热胀冷缩, 涂层就会产生开裂 龟裂是最为严重的涂层开裂现象, 有时会直接穿透涂层到达底材, 当然这里就是腐蚀产生的源头, 然后整个涂膜就会从底材上大片剥落 很高的颜料和基料比例的涂料, 如水性涂料 无机富锌涂料等通常会发生龟裂 龟裂的产生通常比较快, 在溶剂或水开始从涂膜中完全地挥发出去时, 挥发速度越快, 龟裂产生的机会就会越大 无机富锌涂料的锌粉含量通常很高, 而且锌粉为球状, 当与低抗张的主剂正

73 漆膜缺陷分析与修正 硅酸乙酯相配合时, 而且溶剂是快速挥发的醇类, 涂料的收缩率增大, 一旦漆膜过厚超过 150 微米, 甚至产生流挂时, 就会产生龟裂 Coating Failures Analysis and Handling 图 26: 环氧涂料在角落部位堆厚造成图 27: 无机富锌底漆膜厚超厚应力不均引起漆膜开裂起漆膜开裂 15. 咬底和皱皮咬底 (lifting) 和漆膜皱皮 (wrinkling) 通常发生在油性漆 醇酸漆和酚醛漆中 这些涂料中通常要加入催干剂来加速干燥速度 一些是用于加速表面固化, 另一些是用来从底到面的均匀干燥 如果涂料含有过量的表面催干剂, 在涂层较厚的地方可能发生起皱 温度对起皱的作用相当大, 常温下不起皱的涂料, 在烘烤时温度的升高, 表面固化远快于其本体的固化, 就会发生严重的起皱 在较冷的温度下施工厚膜型涂料, 或在热天太阳照射下, 涂料的的快速干燥, 底漆的潮湿等, 都会引发起皱 强溶剂涂料 ( 含甲苯 二甲苯等 ) 覆涂于传统型涂料 ( 含松香水 ) 表面, 容易引起咬底 图 28: 强溶剂涂料对底漆造成咬底和皱皮

74 压载水舱 : 结构及其英文名称 集装箱船的压载水舱 双层底剖面图 顶边水舱剖面图 Jotun Protective Coatings Internal use only

75 岸桥主要构件中英对照 前大梁 后大梁 Beam Boom Girder 海侧上横梁陆侧上横梁海侧下横梁陆侧下横梁连接横梁 Waterside Portal Landside Portal Waterside Sill Beam Landside Sill Beam Frame Beams 海侧立柱陆側立柱 Waterside Legs Landside Legs 海側梯形架陆側梯形架 Pylon W.S. Pylon L.S. 小车架机房底架维修行车 Trolley Machinery House Station Maintain Crane 前拉杆后拉杆斜撑杆水平杆 Forestay Rear Fixed Tie Link Diagonal Brace Bar Horizontal Bar 门框机房司机室 Frame Machinery House Operating Cab

76 涂装施工安全图表 下图摘自 SIGMA 涂料手册, 内容涉及到涂装时的喷砂 喷漆 涂料的干燥以及 涂料贮存等方面的安全注意事项, 具有相当的参考价值 Jotun Protective Coatings Internal use only