Подготовка металлической поверхности перед окрашиванием: контрольные точки

Грамотная подготовка обеспечит долговечность и сохранение декоративных свойств металлической поверхности. Поэтому этот аспект требует особого внимания. Подготовка металлических и бетонных поверхностей перед окрашиванием отличаются. В этом обзоре мы рассмотрим ключевые точки подготовки металла.

1.     ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛА/КОНТРУКТИВНЫЕ ДЕФЕКТЫ

1.1   РАССЛОЕНИЯ

1.2   ОСТРЫЕ КРОМКИ

1.3   ВМЯТИНЫ/ЗАУСЕНЦЫ

2.   СОСТОЯНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

2.1 ПРОКАТНАЯ ОКАЛИНА

2.2 СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ

2.3 ТИП И СОСТОЯНИЕ ЗАВОДСКОЙ ГРУНТОВКИ

3.     МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПОВЕРХНОСТЬ/ЗАГРЯЗНЕНИЯ

3.1   СОЛИ

3.2   ПИТТИНГИ

3.3   СРЕДСТВО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАЛИПАНИЯ СВАРОЧНЫХ БРЫЗГ

4.     СВАРНЫЕ ШВЫ

4.1   БРЫЗГИ

4.2   ШЛАК

4.3   КОПОТЬ

4.4   ОБГОРАНИЕ СЗАДИ

4.5   НЕРОВНОСТИ

4.6   ПОРЫ

4.7   ПОРЕЗЫ

5.       МАСЛО, КОНСЕРВАЦИОННЫЕ СМАЗКИ И ЖИР

6.       ВОДОРАСТВОРИМЫЕ СОЛИ

7.       ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

8.       ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АБРАЗИВОСТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ

9.       СТАНДАРТ ГОСТ Р ИСО 8501–1. СТЕПЕНЬ АБАЗИВОСТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

10.     ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

11.     КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОДГОТОВКИ МЕТАЛЛА

12.     ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.       ПОВЕРХНОСТЬ СТАЛИ/КОНСТРУКТИВНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Большое значение для подготовки металлической поверхности имеют три возможных дефекта стальной поверхности.

1.1   РАССЛОЕНИЯ

1.2   ОСТРЫЕ КРОМКИ

1.3   ВМЯТИНЫ/ЗАУСЕНЦЫ

Ни один из этих дефектов не устраняется и не исправляется в достаточной степени посредством абразивоструйной очистки.

Расслоения в стали обусловлены несовершенством прокатного производства. Под поверхностью образуется трещина, заполненная прокатной окалиной и загрязнениями. Краска в нее проникнуть не может, в то время как вода впоследствии просачивается, что приведет к преждевременной коррозии. На острых кромках и контурах вмятин и заусенцев лакокрасочная пленка имеет слишком низкую толщину, что также приводит к преждевременной коррозии поверхности.

Некоторые расслоения очень трудно заметить на необработанных листах, поэтому после абразивоструйной очистки требуется повторный осмотр.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Расслоения должны быть очищены до основания и при необходимости заварены.

Острые кромки должны быть скруглены механическим инструментом.

В зависимости от требований, острые кромки должны быть покрыты кислотноотверждаемой грунтовкой.

Зарубки и заусенцы должны быть выровнены шлифовкой. Возможно, потребуется полосовое окрашивание данных участков.

ПРОФИЛАКТИКА:

Расслоения встречаются даже на хорошо прокатанных листах, но чаще являются следствием ненадлежащего функционирования прокатных станов. В этом случае ничего предпринять невозможно, кроме как исправить, как написано выше.

Некоторые острые кромки могут являться следствием плохого обслуживания режущих инструментов. Поговорите об этом с представителем ОТК. Вмятины и заусенцы могут быть вызваны небрежным обращением с листами или профессиональной некомпетентностью. При нанесении покрытий на резервуары не соглашайтесь с наличием на поверхности следов от инструмента.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуально, в соответствие со стандартом ISO 8501–3, с помощью ножа, шпателя или на ощупь.

Если в спецификации не оговорено иное, кромки не должны казаться острыми на ощупь и не должны иметь неровностей. Как правило, после прокатки кромки соответствуют требованиям.

Удаление конструктивных дефектов с металлической поверхности перед последующим нанесением покрытий должно осуществляться в соответствие со стандартом ISO 8501–3. «Подготовка стальной поверхности перед нанесение красок и относящихся к ним продуктов. Визуальная оценка чистоты поверхности. Часть3. Степень подготовки сварных швов, кромок и других участков с дефектами поверхности».

2.       ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛА/СОСТОЯНИЕ СТАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Общее состояние стальной поверхности может отличаться от того, что послужило основой для составления спецификации, тем самым оказывая влияние на достижение желаемого результата средствами, указанными в спецификации:

2.1 ПРОКАТНАЯ ОКАЛИНА

2.2 СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ

2.3 ТИП И СОСТОЯНИЕ ЗАВОДСКОЙ ГРУНТОВКИ

Прокатная окалина является более благородной, чем сталь. При недостаточном ее удалении окалина станет причиной гальванической коррозии между ней и сталью, что приведет к отслоению окалины вместе с нанесенным поверх нее покрытием. Знать степени окисления или ржавости поверхности необходимо для того, чтобы определить правильную степень подготовки (фотографии степени указаны в ISO 8501-01).Знать степени окисления необходимо для того, чтобы выбрать правильную фотографию при определении степени подготовки. В случае выбора и нанесения несовместимого покрытия с межоперационнной грунтовкой может произойти омыление, шелушение или образование чрезмерного количества солей под лакокрасочной пленкой, что вызовет вздутие, отслоение и преждевременную коррозию/обрастание верхнего покрытия.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Прокатная окалина должна быть удалена подходящим способом, как правило, абразивоструйной очисткой до степени подготовки, необходимой для системы покрытия и последующих условий эксплуатации.

ПРОФИЛАКТИКА:

Сообщите о наблюдаемом состоянии в отчете, чтобы это состояние могло быть учтено в будущем.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуально в соответствии со стандартом ISO 8501–1. 

3.       ПОВЕРХНОСТЬ МЕТАЛЛА/ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Определенные «загрязнения» могут в недостаточной степени удаляться и очищаться способами подготовки поверхности, указанными в спецификации:

3.1. СОЛИ

3.2. ПИТТИНГИ

3.3. СРЕДСТВО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАЛИПАНИЯ СВАРОЧНЫХ БРЫЗГ

Соли не удаляются механическим способом. Они приведут к осмотическому вспучиванию покрытия, пониженной адгезии и подпленочной коррозии.

Питтинговая коррозия - локальное разрушение металлов в виде отдельных точечных поражений, является одним из самых опасных видов коррозии. Продукты питтинговой коррозии неизбежно содержат соли. Кроме того, на участках, пораженных питтинговой коррозией, толщина сухой пленки при распылении краски будет меньше необходимой, что приведет к преждевременной сквозной коррозии.

Средства предотвращения налипания сварочных брызг могут быть несовместимы с покрытием, что позднее приведет к нарушению адгезии и, в результате, отслаиванию покрытия и преждевременному ржавлению.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Соли должны быть удалены водой. Рекомендуется обмыв пресной водой под высоким давлением или водой из шланга, с одновременным использованием жестких щеток.

Для участков с сильной питтинговой коррозией обмыв водой из шланга должен быть сделан во время очистки коррозионных язв или после. Рекомендуется мокрая или сухая абразивоструйная очистка с последующим промыванием водой под высоким давлением и повторной сухой очисткой.

Водорастворимые средства для предотвращения налипания сварочных брызг должны удаляться водой. Другие их типы должны удаляться посредством очистки поверхности с использованием растворителей.

ПРОФИЛАКТИКА:

Для того, чтобы на стальной поверхности не было солей, рекомендуется хранить материалы под крышей или ввести процедуру очистки пресной водой перед передачей материалов в производство.

В отношении питтингов не рекомендуется использовать старую, пораженную питтинговой коррозией сталь для ответственных конструкций.

При восстановительных работах необходимо включить в состав рабочих процедур обмыв пресной водой/влажную абразивоструйную очистку.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуально в соответствии со стандартом ISO 8502. Наличие солей на поверхности определить трудно. Как правило, длительная эксплуатация объекта в морской или промышленной среде приводит к загрязнению поверхности солями.

4.       СВАРНЫЕ ШВЫ/БРЫЗГИ, ШЛАК, КОПОТЬ, ОБГОРАНИЕ СЗАДИ

Сварные швы могут получить загрязнения в ходе самого процесса сварки. Поэтому важно проверить их на предмет наличия:

4.1 БРЫЗГ

4.2 ШЛАКА

4.3 КОПОТИ

4.4 ОБГОРАНИЯ СЗАДИ

БРЫЗГИ не удаляются полностью абразивоструйной очисткой. При распылении краски толщина сухой пленки по контуру брызг недостаточна, кроме того, они препятствуют равномерному распределению краски на поверхности.

ШЛАК образуется из-за высокой температуры во время процесса сварки. Некоторыми способами механической очистки, например, проволочными щепками, шлак удалить невозможно.

КОПОТЬ, особенно от электродов с щелочным покрытием, может привести к осаждению на поверхности шва щелочного водорастворимого вещества, способного вызвать осмос.

ОБГОРАНИЕ СЗАДИ означает то, что нанесенный заводской грунт или другое покрытие ухудшается вдоль или на задней стороне сварных участков. Грунтовка теряет свою адгезию , частично разрушается, обугливается и окисляется, что может потребовать более тщательной подготовки поверхности, чем это указано в спецификации.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Сварочные брызги удаляются зубилом или шлифовкой. Шлак следует удалять молотком для удаления шлака.

Если следы от щелочного сварочного дыма находились под открытым небом более одного месяца, корректирующих действий не требуется. В противном случае тщательно промойте сварные швы пресной водой под высоким давлением.

Обгорание сзади должно быть осторожно очищено минимум до степени St 3 в соответствии с ISO 8501–1, если в спецификации не указана более высокая степень подготовки поверхности.

ПРОФИЛАКТИКА:

Наличие чрезмерного количества сварочных брызг часто вызвано тем, что сварщики работают слишком быстро и выставляют ненадлежащие параметры сварочного оборудования. Вы не можете давать им указание, однако переговорите с бригадиром маляров или отделом ОТК о последствиях этого для рабочих, занимающихся подготовкой поверхности металла. Способствовать образованию пор может сварка в среде активного /инертного газа по межоперационной грунтовке. Решением может стать шлифовка для уменьшения ТСП или удаления заводской грунтовки на границах проплавления. При ручной сварке некоторые положения(вертикальные) приводят к формированию неровных швов. Шлак должен удаляться сварщиком. Это согласованная часть работы. Предотвратить термическое влияние и сварочный дым невозможно.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуальным осмотром и на ощупь. Подготовка сварочных швов должна осуществляться в соответствии со стандартом ISO 8501–3.

5.       СВАРНЫЕ ШВЫ/НЕРОВНОСТИ, ПОРЫ, ПОДРЕЗЫ

Сварные швы представляют собой неравномерные участки, расположенные рядом с более ровными участками поверхности. Для проверки возможности нанесения защитного покрытия необходимо проверить их на предмет:

5.5 НЕРОВНОСТЕЙ

5.6 ПОДРЕЗОВ

5.7 ПОРИСТОСТИ

Неровности, то есть остатки проволоки, выпуклости и т. д. полностью абразивоструйной очисткой не удаляются. При подрезах в стали рядом со швами образуются глубокие канавки с острыми краями. При нанесении краски по контурам швов и в местах подрезов, местами, сухая пленка может иметь низкую толщину, что на отдельных участках приведет к преждевременной коррозии и вздутию. Поры могут содержать прокатную окалину и остатки сварочного флюса, которые невозможно вычистить механическим способом, включая абразивоструйную очистку. Краска не может проникнуть и перекрыть подобную пористость.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Неровности должны быть ошлифованы до образования гладкой поверхности так, чтобы на ощупь они не казались острыми или выступающими , или как указано в рабочей спецификации.

Подрезы должны быть зашлифованы или заварены, если они слишком глубокие.

Пористость следует устранить шлифовкой или завариванием. Если среда последующей эксплуатации характеризуется низкой коррозионной активностью, допускается применение соответствующей шпатлевки.

ПРОФИЛАКТИКА:

Наличие чрезмерного количества подрезов, пористости и неровностей часто вызвано тем, что сварщики работают слишком быстро и выставляют ненадлежащие параметры сварочного оборудования. Вы не можете давать им указания, однако переговорите с бригадиром маляров или отделом ОТК о последствиях подобной ситуации для подготовки поверхности металла.

Способствовать образованию пор может сварка в среде активного /инертного газа по межоперационной грунтовке. Решением может стать шлифовка для уменьшения ТСП или удаления межоперационной грунтовки на границах проплавления. При ручной сварке некоторые положения (вертикальные) приводят к формированию неровных швов.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуально и на ощупь. Подготовка сварных швов должна осуществляться в соответствии со стандартом ISO 8501–3.

При нанесении покрытий перед проведением инспекции подготовки металлической поверхности целесообразно провести струйную очистку сварных швов. Некоторые поры и подрезы обнаруживаются только после абразивоструйной очистки.

6.       МАСЛО, КОНСЕРВАЦИОННЫЕ СМАЗКИ И ЖИР

Масло, консервационные смазки и жир не удаляются механическими способами с поверхности. Наоборот, они налипают на используемые повторно абразивные материалы и инструменты, которые в процессе последующего применения могут загрязнить другие участки. Масло, смазки и жир препятствуют адгезии наносимого на них слоя краски, что впоследствии приводит к низкой механической прочности и отслоению лакокрасочной пленки, даже при отсутствии внешних воздействий.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Прежде чем продолжать работу, загрязненные участки необходимо обезжирить. При обезжиривании изделий из металла поверхность протирают ветошью, смоченной растворителем, либо обрабатывают распылением. Возможно применение эмульгирующего раствора. После обезжиривания поверхность обмывают пресной водой под высоким давлением. Возможно использовать жесткие щетки и промывание пресной водой.

ПРОФИЛАКТИКА:

Определите источники разлива масел. Укажите на необходимость устранения протечек и изменения поведения рабочих, то есть нельзя допускать никаких разливов масла и замасленной обуви.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуальным осмотром, часто загрязнения проявляются как темные пятна. Для масел также используйте тест «как с гуся вода». Данный эффект означает несмачивание водой, которая будет скатываться с поверхности как «с гуся вода».

Тест с использованием мелка: мелок часто проскальзывает на масле, оставляя заметный след, чем на незагрязненной маслом поверхности.

Контроль степени обезжиривания: выбранный участок обработанной поверхности тщательно протирают салфеткой или ветошью, смоченной растворителем, и выдерживают до его полного высыхания. Затем дугой чистой салфеткой или ветошью протирают 2–3 раза чистым растворителем участок и любой другой такой же по площади участок. При дневном свете или искусственном освещении сравнивают внешний вид обеих салфеток или ветоши.

7.       ВОДОРАСТВОРИМЫЕ СОЛИ

Абразивоструйным или механическим способом подготовки поверхности водорастворимые соли не удаляются. При их применении, наоборот, еще глубже въедаются в поверхность металла. Водорастворимые соли под лакокрасочной пленкой поглощают воду (осмос), тем самым способствуя преждевременному вспучиванию покрытия и возникновению подпленочной коррозии.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Соли удаляются водой. Рекомендуется очистка водой под высоким давлением или обмыв из шланга с одновременным использованием жестких щеток. При этом процесс всегда должен осуществляться сверху вниз.

ПРОФИЛАКТИКА:

Для того, чтобы на металлической поверхности не была солей, порекомендуйте хранить материалы под навесом или внедрить процедуру очистки пресной водой перед передачей материалов в производство.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Соли выявляются сложно. Обычно продолжительное воздействие морской или промышленной среды будет означать загрязнение солями. Отбор проб и измерения проводимости по методу Бресле в соответствии со стандартом ISO 8502–6.

8.       ПЫЛЬ

Хотя ЛКМ и обладают хорошей адгезией к пыли, пыль не обладает хорошей адгезией к поверхности. Результатом этого становится плохая адгезия покрытия, и, как следствие, его повышенная восприимчивость к механическим воздействиям и отслоение, приводящее к преждевременной коррозии.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Участки, очищенные в недостаточной степени, должны быть повторно обеспылены. В замкнутых пространствах используйте вакуумную очистку.

ПРОФИЛАКТИКА:

Проинструктируйте работников в отношении требований к надлежащему обеспыливанию, т. е. задайте стандарт.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Оценка запыленности проводится согласно стандарту ISO 8502–3 (метод липкой ленты). Наличие допустимого количества оставшейся пыли согласовывается заранее.

9.       ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

Такой тип очистки подходит для участков с небольшими повреждениями и отдельных видов покрытий, о чем обязательно указано в документации производителя.

Недостаточная производительность или неудовлетворительное состояние оборудования для механической очистки снижают темпы производства из-за задержек или неудовлетворительных степени подготовки и/или профиля поверхности. Результатом отсутствия масло- и влагоотделителей между компрессором и оборудованием может стать осаждение капель масла на обрабатываемой поверхности.

Для того, чтобы избежать полировки поверхности, щетинки проволочных щеток должны быть острыми и не искривленными. Абразивные диски и наждачная бумага должны иметь показатель зернистости, соответствующий выполняемой работе, и не должны быть забиты остатками краски и мусором. Все оборудование должно поддерживаться в полностью работоспособном состоянии и регулярно обслуживаться во избежание простоев и задержек, связанных с поломками.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Оборудование должно быть оснащено масло- и влагоотделителями. При отсутствии их нужно установить. Замените несоответствующее или изношенное оборудование : проволочные щетки, абразивные диски и наждачную бумагу.

ПРОФИЛАКТИКА:

Если у рабочих нет опыта выполнения подобных работ, обсудите требования, предъявляемые к качеству подготовки поверхности.

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуально. После применения игольчатых пистолетов с пневматическим приводом поверхность обязательно следует зашлифовать для удаления заусенцев.

8.       ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АБРАЗИВОСТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ

Недостаточная производительность или неудовлетворительное состояние оборудования для абразивоструйной очистки снижают темпы производства из-за задержек либо неудовлетворительной степени подготовки и/или профиля поверхности. При отсутствии масло- и влагоотделителей между компрессором и установкой для абразивоструйной очистки капли масла могут попадать на обрабатываемую поверхность, а вода – затруднять движение потока абразивного материала через абразивоструйный рукав.

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ ДЕЙСТВИЯ:

Увеличьте подачу сжатого воздуха при помощи дополнительных компрессоров. Абразивоструйные рукава должны быть как можно короче, внутренний диаметр не менее 5/4 дюйма. Абразивоструйная установка должна быть оснащена масло- и влагоотделителями. При отсутствии их нужно установить. Если производительность увеличить невозможно, используйте сопла и рукава с подходящими диаметрами, после чего составьте новый график выполнения работ и согласуйте его с представителем заказчика.

ПРОФИЛАКТИКА:

Если у рабочих нет опыта выполнения подобных работ, обсудите требования, предъявляемые к качеству подготовки поверхности

КАК ОПРЕДЕЛИТЬ:

Визуально.

9.       СТАНДАРТ ГОСТ Р ИСО 8501–1. СТЕПЕНЬ АБРАЗИВНОЙ СТРУЙНОЙ ОЧИСТКИ

Стандарт применим к поверхностям горячекатанной стали, подготовленным к окраске такими методами, как струйная очистка, очистка ручными и механическими инструментами. В основном эти методы предусмотрены для горячекатанной стали, но можно применять метод струйной очистки для холоднокатанной стали достаточной толщины, чтобы сопротивляться деформации при воздействии абразивного материала или механического инструмента для очистки.

Степени абразивной струйной очистки согласно ГОСТ Р ИСО 8501–1.

Другими словами:

Степень очистки Sa 2–76% чистой поверхности

Степень очистки Sa 2 ½ - 96% чистой поверхности

Степень очистки Sa 3 – 99% чистой поверхности.

Примечание: перед абразивной струйной очисткой необходимо удалить толстые, легко отделяемые продукты коррозии. Мало, смазка, грязь и соли также должны быть удалены. После абразивной струйной очистки поверхность должна быть чистой от посторонних частиц и грязи.

10.   ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ

Профиль поверхности после абразивоструйной очистки, ранее неокрашенной, или после полного удаления прежних покрытий определяют по ГОСТ 2789. Установление параметров шероховатости производится с помощью эталонов сравнения (компараторов). Эталоны сравнения используются двух типов (S и G) и представляют собой плоские пластины, разделенные на четыре сегмента с различной строго калиброванной шероховатостью. Компаратор размещается на поверхности металла, профиль поверхности сравнивается поочередно со всеми сегментами компаратора. Оптимальная шероховатость очищенной поверхности должна соответствовать понятию «тонкая» компаратора шероховатости «GRIT» (между сегментами 1 и 2, но ближе к сегменту 2), Rz=50±10 мкм по ГОСТ 2789.

11.   КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Контроль качества подготовки металлической поверхности необходимо выполнять по следующим показателям:

·         Отсутствие масляных и жировых загрязнений

·         Степень очистки от окислов

·         Шероховатость поверхности

·         Отсутствие пыли

·         Отсутствие водорастворимых солей

12.   ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При соблюдении всех ключевых моментов, касающихся подготовки поверхности под окраску, металлическая конструкция прослужит долгие годы, сохраняя свой внешний вид и защитные свойства.