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涂装基础知识,basic knowledge of coating,问题,1. why the corrosion rate of the splash zone is higher than atmospheric and immerse zone?海工结构分为浪溅区，大气区和沉浸区，为什么飞溅区的腐蚀速率要比其他区域快？ 2. is the corrosion rate is equal in the soft and hard water for steel钢在硬水和软水的腐蚀速率是一样的吗? 3. why corrosion happened on steel surface?为什么会发生腐蚀？ decoration knowledge for house three primary colors,涂装,涂料的定义 涂于物体表面能形成具有保护装饰或特殊性能(如绝缘、防腐、标志等)的固态涂膜的一类液体或固体材料之总称 将涂料施工于被装饰保护物体表面的过程 涂装广泛应用于各个日常生活的各个领域 如，钢结构，船舶，家电，纺织，厂房，家具，房屋装饰，医药，电子， 在海工行业，涂装的用处是防腐+装饰+隔离的统一体 防腐：工业保护，防腐 装饰：如各种颜色的面漆 隔离：如淡水舱，各种油舱，特殊舱，防火部位,腐蚀的定义及因素,nace关于腐蚀的定义：腐蚀是一种材料，通常是一种金属，与周围环境反应而产生的降解 definition: a material , general a metal , reaction with the surrounding, then degradation 腐蚀是一种电化学反应，包含以下因素 阳极 anode 阴极 cathodic 金属通道（外部导体）conductor 电解液 electrolyte 腐蚀的后果：安全，费用及外观，对于海洋钢结构而言，腐蚀的危害是非常严重的 seriously affect , safety, cost and appearance,腐蚀的危害,cathode,cathode,anode,water,h2o h+ + oh-,steel,腐蚀的反应过程,腐蚀控制 corrosion control,设计 design 材料选择 material selection 阴极保护 cathode protection 缓蚀剂 inhibitor 防腐涂料 protective paint 改变环境 changing condition,涂料的构成及分类,防腐涂料的作用类型 牺牲型 屏蔽型 抑制型 防腐涂料的组成 颜料 漆料 常规命名，以涂料的漆料及基料进行命名，即以主要成分进行命名,喷砂及油漆施工时周围环境条件应符合规格书要求及油漆技术说明书（tds）的要求，如周围环境条件不符合要求应停止施工 环境温度：不低于5，不高于35，视项目要求及涂料类型而不同 ambient condition 相对湿度：不高于85%，视项目要求及涂料类型而不同 relative humidity 钢材表面温度：1040，视项目要求及涂料类型而不同 surface temperature 露点：钢材表面温度不小于露点3 dew point 风速：不大于10m/s wind velocity 天气：雨、雪、雾、沙尘等天气禁止施工油漆，具备条件除外 weather: not expose to rain, snow, fog and karaburan,涂装环境要求,干湿摇表使用方法,旋转式干湿球湿度计通过用清洁水饱和润湿的软布和迅速摇动仪器约40秒钟来进行测试。然后取湿球温度读数。重复上述过程(旋转及读数，不增加润湿)，直至温度稳定。当湿球读数保持恒定时，应进行记录。在湿球读数稳定后，进行干球读数并记录。 计算干球温度和湿球温度之间的差异，该差异称作湿球下降。干球温度和湿球下降可分别在查阅图表的纵轴和横轴上找到，它们的交叉点即为相对湿度或露点温度，这取决于各种特定的图表。,海洋石油工程股份有限公司-检验公司,11,钢板表面初始状况 steel condition before preparation,钢板表面状况,未涂装的钢板表面可按照以下两种标准进行分类： iso 8501-1:1988 锈蚀等级 sspc-vis 1锈蚀等级 这两种标准非常相似。,表面处理目的及对象,据估计70-80%的涂层早期缺陷都是来自于不良的或不正确的表面处理。任何涂料在处理不良的表面上都无法发挥其最佳性能。高等级的表面处理质量将会延长涂料的预期服务寿命。,表面处理的目的,2. 表面处理的对象,氧化皮 mill scale 锈蚀 rust 锌盐 zinc salt 油脂 grease 焊烟等污染物 weld flux 灰尘、磨料及其它表面污染物 dust ,abrasive contaimation 各种记号 marker 旧涂层 previous film,表面处理的要求requirement of the preparation,进行表面处理时的一般要求： 当金属干燥且表面温度比露点温度高3以上，并且相对空气湿度低于85%时，才允许进行喷砂作业。 dew point-surface temp 3, relative humidity 85% 压缩后的空气应保持干燥、无油。 compress air free from oil and grease 磨料的类型及尺寸应符合规格书要求，磨料中应不含油脂、潮气、盐分和有机物。material size and cleaning 应在喷砂清理前进行溶剂清洗，并达到sp1标准。 solvent cleaning to sp1 不能喷砂清理的表面应进行打磨处理，且金属不能磨光滑，表面应具备一定的粗糙度，自由边应打磨圆滑。edge rounding, but not polishing, be some profile 喷砂后粗糙度应符合规格书要求。profile,常见的污染物及处理方法,经常滞留在待清理表面的污染物包括：、contamination and cleaning 油（例如润滑油机油等，主要存在于打磨枪，吊车索具等，可采用洗洁精、溶剂清洗） oil , cleaning by the solvent and industrial cleaning agent 脂（如甘油等，甘油主要存在于ut分析时表面残留，可采用水（热）洗）grease, degreased by solvent 耦合剂（如ut分析时采用的水性耦合剂可采用水洗） couplet, removed by solvent , 粘合剂（如保护法兰采用的粘合剂，可采用溶剂清洗） adhesive glue , solvent cleaning 焊烟（一般为碱性，溶于水不溶于常用溶剂，可采用水洗） weld flux and fog, cleaning by water 不干胶残留（成分一般为乙烯或聚乙烯，可以采用溶剂清洗） adhesive sticker, solvent cleaning 常用油脂检验方法inspection methods, ：1.黑光等，即紫外线（不能有效检测人工合成油脂）black light inspection 2。粉笔法，用粉笔划过怀疑有油脂的区域，划过痕迹明显变浅的部分存在油脂！chalk inspection,溶剂清洗总则,钢板表面清洗总则 sspc sp1 solvent cleaning standard practice sp1规定了表面钢板表面的清洗的6种方法，包括机械铲除、溶剂清洗、蒸汽清洗、溶剂沉浸清洗、碱性乳液清洗、清洁剂清洗. 可采用任何一种方法进行清洗，其最终目的就是表面无可见油脂 including: wiping, solvent spraying , vapor degreasing , immerse, emulsion cleaner, steam cleaning,喷砂、打磨等表面处理常用检验标准,sa1 轻度的喷射或抛射除锈 equal to: brush off abrasive cleaning 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物 sa2.5 非常彻底的喷射或抛射除锈 equal to: near white abrasive cleaning 钢材表面会无可见的油脂、污垢，氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留物的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色 st3 非常彻底的手工和动力工具除锈 equal to: power tool to bare metal cleaning 钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比 st2 更 彻底，底材显露部分的表面应具有金属光泽。,iso 8501 表面处理标准,喷砂、打磨等表面处理常用检验标准,sp10 近白级喷砂 near white abrasive cleaning 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. sp7 清扫级喷砂 brush off abrasive cleaning( sweep abrasive cleaning) 喷射除去铁锈，直至钢材漏出均匀的金属底材，但不能充分除去紧密的氧化皮，锈和旧涂膜，镀锌件应用较多。,sspc 表面处理标准,表面处理检验 inspection of the preparation,确保待涂装表面已经达到规格书要求的表面处理标准；achieve the required standards 应按照规格书要求方法进行表面处理后的粗糙度检验；profile test 表面处理后的表面应不含油脂；如含有油脂应按照规格书或者sp1的要求进行清洗 not contended the grease 喷砂清理后的表面应在规定时间内进行涂装，以防止闪锈等红棕色变色反应的产生，一般规格书要求在4小时之内完成油漆施工 must be painted in the required interval time ,general in 4 hours 不能喷砂清理的表面应进行打磨处理，且金属不能磨光滑，表面应具备一定的粗糙度，自由边应打磨圆滑。grinding the surface if hard to perform the blasting , but not be polished the surface,粗糙度检验-复制胶带法,复制胶带法 replica tape (nace 0287) 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。,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。,表面处理常见质量问题 preparation defect,喷砂检验时主要存在的质量问题包括： 氧化皮未处理干净（以程序要求方法处理干净）exist mill scale 未达到规格书要求的处理级别（以规定方法处理到指定级别） preparation grade 表面开始返锈或者有红棕色变色反应（喷砂或打磨）get rusting, 表面迅速变黑（表面可能存在油脂或压缩空气存在油脂）get darker 粗糙度不够或者粗糙度太大（对磨料进行检验）unsuitable profile , 现场打磨时磨光金属 polish the surface, for grinding 环境条件不达标！unsuitable environment condition,涂装（油漆）检查 paint inspection,涂装施工的过程检验 process monitoring 涂料施工过程中应观察和记录下述内容： check and record the following info, a.确定施工方在使用规定的涂料，记录油漆批号； paint & batch no. b.所施工的涂料不应超过油漆规定的混合后使用寿命（pot life）；pot life c.油漆应采用动力搅拌器搅拌均匀流畅；mixing d.双组份涂料应加入且比例正确的固化剂；ratio of the hardener e.除非施工需要，一般不需要加入稀释剂。如必要稀释剂的用料不能超过说明书规定的范围，且应使用说明书指定的稀释剂。稀释剂应在技术服务的监督下进行；solvent addition ratio f.施工过程中表面应干燥，底材温度应至少高于露点3，且相对湿度不超过85%。the surface should be dry and the steel temperature, and relative humidity must be met the requirement,涂装（油漆）检查 final inspection,涂装施工的最终质量（外观）检验 final inspection visual inspection 涂装施工的最终质量（外观）检验，应检验并记录如下内容：check and record the following info, a.检查规格书中总体要求中要求不能进行涂装的仪器设备已经得到正确保护；correctly mask the unpainted surface or item, b.检查规格书中要求的需要喷砂及喷涂的部位已经得到正确处理；correctly painted c.检查现场涂装油漆是否与规格书所要求的配套相符；correct paint application d.进行100%外观检验，以确定涂层表面无夹砂、无流挂、橘皮、针孔、漏涂等；100% visual inspection, no painting defect e.对有涂层缺陷处进行标记，并在合适的时间再次对整个涂层进行检查；mark the defect and repaired f.检查对漏涂或有缺陷处进行的修补已经按照规格书的要求进行修补；correct repaired the defect g.干膜厚度测试以及其他规格书要求进行的检验项目；dft and other inspection specimen in the specification,海洋石油工程股份有限公司-检验公司,23,漆膜厚度检验依据,漆膜厚度检验所遵循的依据： 技术规格书所规定的膜厚范围及所引用的标准要求 漆膜厚度检验标准主要有：standard of the dft inspection sspc-pa 2 (用磁性仪表测量干膜厚) imo船舶压载保护涂层性能标准(pspc) 中华人民共和国船舶行业标准 cb/t 3718-1995（船舶涂装膜厚检验要求） astm d 1186（非磁性涂料施工在黑色底材上的干膜厚非破坏性测试方法） astm d 1400（非导电涂料施工在黑色底材上的干膜厚非破坏性测试方法） astm d 4138（通过破坏性方式测量防腐涂料干膜后的测试方法） astm d 1005（使用千分尺测量有机涂层干膜厚的测试方法） bs 3900 部分 c5 。,海洋石油工程股份有限公司-检验公司,24,漆膜厚度检验仪器 equipment of the film thichness,漆膜厚度检验仪器主要有： 湿膜厚度（wft）测试仪器：（梳齿状）湿膜测厚仪 comb wft gauge 湿膜厚度（dft）测试仪器：dft gauge 磁性拉伸式干膜测厚仪（sspc pa2 i 类仪器） 固定探头电磁干膜测厚仪（sspc pa2 ii 类仪器） 电磁与涡流干膜测厚仪,海洋石油工程股份有限公司-检验公司,25,湿膜测厚仪,湿膜测厚仪 wft gauge,湿膜厚度（wft）的测量 测量方法：把湿膜测厚仪稳定的放在底材表面的湿膜中，然后拿出测厚仪检查其梳齿哪一个最短的接触到了湿膜，使膜厚度就处于最后一个触到和没触到湿膜的梳齿间，取那个接触到湿膜的梳齿所标示的厚度。reading , the final gear which full touched with the film,湿膜测厚仪,测量后，最后一个沾漆梳齿的读数即为湿膜厚度 reading 测量湿膜厚的重要意义：可以用来估算干膜厚度！calculate the dft 干膜厚和湿膜厚的关系: 体积固体份 = 干膜厚/湿膜厚x 100% 用来预测干膜厚，或计算所需的湿膜厚 湿膜厚 = 干膜厚/体积固体份x 100%,漆膜厚度测量原则,干膜厚度（dft）的测量原则：80-20原则（sspc pa2），90-10原则（imo），85- 15原则（cb） 80-20原则的意思是：80%的测量值不得低于规定的干膜厚度，其余20%的测量值不能低于规定膜厚的80%。 这种原则只是规定了干膜厚度的下限，没有说明干膜厚 度的 上限， 不同的油漆有不同的要求，（式玛涂料规定 任何 底漆的最大干膜厚度不得超过规定膜厚的1.5倍，油 漆配 套干膜厚度不应高于推荐膜厚的2倍，结构复杂处 如焊缝、自由边、螺栓、边角等可达到2.2倍，但不应该 超过总测 点数的10%）漆膜过厚容易引起涂层开裂、 橘 皮、针孔等缺陷。,常见的涂层质量问题及处理方法,现场常见的涂层质量问题主要有： 流挂 run 漏涂 missing 低膜厚 low film thickness 高膜厚 excessive film thickness 桔皮 orange peel 漆膜夹砂 contamination by the abrasive 干喷和过喷dry and over spray 针孔 pinhole of holiday 气泡 blister 胺发白 blushing 皱皮 wrinling 脱落 peeling 针尖腐蚀 pinhole corrosion,流挂 (runs/sagging),流挂： 部分涂料在垂直部位向下移位： - 瀑布状流挂 涂层太厚 钢板温度太低 溶剂太多,- 眼泪状流挂 涂料集中在焊缝/边角上, 造成非常厚的漆膜. 涂层最终可能会开裂和断裂.,- 处理方法 在涂料没有干燥固化前，用漆刷刷平； 如果涂料已经干燥/固化，砂磨/清洗，或者喷砂处理后喷涂新的涂层,钻井船底漆,漏涂(missing coat),漏涂： 漏涂现象多产生于焊道处、金属结构的背面以及其它不宜喷涂的地方，这就要求施工人员认真操作，另外在喷涂之前一定要加强预涂，喷涂之后也要进行认真复查，这样就可以避免漏涂现象的产生。 一般伴随低膜厚产生 针孔也可算作漏涂,- 处理方法 刚喷涂完油漆后发现，可以在油漆表干之前进行复涂； 如果涂料已经干燥/固化，砂磨/清洁后，喷涂新的涂层,镍矿封闭漆,高膜厚(exceed d.f.t.),高膜厚： 高膜厚区域内部应力不均会造成开裂 无机硅酸锌一般要求不超过3密尔 可能产生开裂及龟裂和桔皮 靠磨薄不能释放其应力 可能导致溶剂残留，以致气孔的产生,桔皮(orange peel),桔皮：涂层表面 高低不平 象桔子皮 一般伴随高膜厚产生 桔皮的原因 涂料的黏度太大； 喷枪与钢板的距离太近； 底材温度过高，溶剂挥发太快； 底漆未干即涂面漆，油漆两程同时收缩。,- 处理方法 在涂料没有干燥固化前，用漆刷刷平； 如果涂料已经干燥/固化，砂磨/清洗，或者喷砂处理后喷涂新的涂层,钻井船中漆,漆膜夹砂 abrasive contamination,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 要特别注意脚手架上的磨料 可能会演变成非常恶劣的质量事件 与工人的态度有很大关联 喷漆之前应用压缩空气或吸尘器除去 除去后会演变成漏涂点,- 处理方法 手工或机械方法除去污染物； 喷涂新的涂层或对除去磨料部分进行修补,pyreness 护管,pyreness 12#甲板,干喷和过喷（dry &over spray）,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。 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 （5） 大风或过份的通风,600t 下横梁,pyreness 小平台,针孔（pinhole）,针孔（pinhole）：细小而很深的小孔 由于混在涂料中的空气或溶剂气体的扩展, 使湿的涂层表面形成许多细小的排出孔. 形成原因： 溶剂在涂层中集聚和释放；溶剂、空气通过涂层时留下的肉眼可见的痕迹 在多孔涂层上涂装时如无机锌涂料 环境（涂料）温度太高，溶剂挥发太快 使用不正确的溶剂 涂层太厚,- 处理方法 稀释后的涂料，用漆刷进行修补； 如果涂层已经干燥，砂磨+清洁、或喷砂清理，后重新喷涂；,起泡（blister）,起泡（blister）：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。 形成原因： 底材含有可溶性物质 表面上有杂质 表面上存在湿气或溶剂滞留 焊烟或焊剂残留 阴极防护,- 处理方法 砂磨+清洁、或喷砂清理，后重新修补； 预防为主,胺发白起霜和漆膜的白化 amine-blooming and whitening,发白、起霜、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(co2)和湿气(h2o)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。 形成原因： 低温施工常温油漆 没有正确的熟化,- 处理方法 预防为主，冬季尽量选择在温度较高的白天进行 油漆混合后要进行正确的熟化 采用溶剂清洗或打磨处理或喷砂处理，处理掉发白、起霜、白化的区域，采用刷涂、滚涂、喷涂重新施工正确的油漆,924 7#block,皱皮（wrinkling）,漆膜皱皮(wrinkling)：通常发生在油性漆、醇酸漆和酚醛漆中。 温度过高 底材潮湿 强溶剂 温度过低施工厚浆涂料,- 处理方法 喷砂清理，后重新修补； 预防为主,剥落（detachment or peeling）,剥落：可分成两大类: 涂层与基材或涂层之间失去附着力（adhesion failure）（脱皮） 单一涂层内部失去聚合力 （cohesion failure）（剥落） 区别： 脱皮（peeling），漆膜较为柔软有韧性 剥落(flaking)，涂层硬而脆，可以从底材上撕下,层间剥落（adhesion failure）,层间剥落的原因: 被涂的基材或涂层表面受到油/水、气密液等外来物的污染； 复涂时，被涂的基材或涂层表面已结露； 涂层之间超过涂装间隔； 涂层之间不配套，如醇酸面漆涂在丙烯酸涂料上；醇酸面漆涂在富锌底漆上； 复涂前，前道涂层表面的游离胺没有清除; 一次喷涂的涂层小于规定的最小的规定膜厚。,层间剥落（adhesion failure）,避免的方法: 确保被涂表面清洁、干燥和无污染物； 施工时，钢板温度应大于露点温度3c；当气温低于0 c时，可以用透明塑料薄膜+手按的方法，检查基材表面是否有薄冰层； 严格按照产品说明书规定的要求施工； 确保涂料配套的合理性、正确性；含锌底漆上可以先用环氧底漆封闭后再涂醇酸面漆； 如发现游离胺，复涂前可以用60 c的热水清洗； 按照规定的最小膜厚喷涂。,涂层内部剥（cohesion failure）,涂层内部剥落的原因: 环氧、聚氨脂涂料无固化剂，或混合不均匀，或用错固化剂； 无机锌涂料水